ЕФЕКТИ ПЕРСПЕКТИВНОГО АКТИВАТОРА СИРТУЇНУ-1 ПІРАБЕНТІНУ НА МОДЕЛІ ПРЕДІАБЕТУ У ЩУРІВ

Анотація

Відомо, що частина терапевтичних ефектів антидіабетичного препарату першого вибору метформіну пов’язана з регуляторним шляхом одного з енергетичних сенсорів – аденозинмонофосфат-активованої протеїнкінази. Крім того, серед тонких сигнальних механізмів дії метформіну присутні ефекти, опосередковані активацією іншого енергетичного сенсору – сиртуїну-1, який також є одним із ключових елементів регуляції епігенетичних процесів і загальмовує роботу ряду генів, які були активовані гіперглікемією та оксидативним стресом. В свою чергу, активність сиртуїну-1 пригнічено за умов інсулінорезистентності.

Серед масиву заміщених піролінонів, імідазолів, 1,2,4-триазолів та азепінів було виявлено перспективну сполуку-активатор сиртуїну-1 під умовною назвою пірабентін (пат. 121946 UA).

Метою роботи було оцінити ефекти пірабентіну в порівнянні з метформіном на параметри вуглеводного обміну та оксидативного статусу у щурів на моделі предіабету.

Матеріали та методи. Відтворювали модель предіабету у молодих статевозрілих білих безпорідних самців-щурів (n=18) шляхом комбінації високофруктозної дієти (вільний доступ до розчину фруктози, 200 г/л, 8 тижнів) та підшкірного введення дексаметазону (0,125 мг/кг, на 7-му та 8-му тижні 5 днів на тиждень, один раз на день). Контрольна група (n=6) щурів відповідної статі та віку споживала стандартне харчування (білки – 15,0%, жири – 5,0%, вуглеводи – 80,0% від загального калоражу). Після встановлення моделі 4 тижні проводили введення сполук у трьох групах тварин (n=6): плацебо (3-5% водна емульсія Твіну-80 per os); метформін 50 мг/кг у 3-5% водній емульсії Твіну-80 per os; пірабентін 100 мг/кг у 3-5% водній емульсії Твіну-80 per os. Контрольна група за аналогічною схемою отримувала плацебо.

Масу тіла та назо-анальну відстань оцінювали у динаміці й розраховували індекс маси тіла (ІМТ). Проводили внутрішньочеревний тест толерантності до глюкози (ВЧТТГ) (3 г/кг, 0 хв; 30 хв; 60 хв та 120 хв) та короткий інсуліновий тест (1 Од/кг, 0 хв; 15 хв, 30 хв та 60 хв) за допомогою глюкозооксидазного методу з використанням прибору Eksan-Gm (Литва), розраховували показники інтегральної глікемії.

Оксидативний статус експериментальних тварин характеризували спектрофотометрично за продуктами перекисного окиснення ліпідів – дієнових кон’югатів та активних сполук, що реагують з тіобарбітуровою кислотою (ТБК), у сироватці крові та 10%-му гомогенаті печінки. Вимірювали рівні відновленого глутатіону в крові та активність глутатіонпероксидази (ГП) (КФ 1.11.1.9) та глутатіон-S-трансферази (КФ 2.5.1.18.) у 10%-му гомогенаті печінки. Тіол-антиоксидантний захист оцінювали за вмістом вільних SH-груп у сироватці крові. Статистичну оцінку проводили з використанням однофакторного дисперсійного аналізу на рівні значущості Р≤0,05.

Результати. Обрана модель призводила до розвитку абдомінального ожиріння у піддослідних тварин, а саме, до зростання ІМТ (Р=0,043) та маси абдомінального жиру (Р=0,020). Введення активних сполук протягом 4 тижнів призводило до нормалізації ІМТ відносно групи плацебо, але загальний вміст абдомінального жиру залишався вищім, ніж у контрольних тварин (Р=0,001 та Р=0,010 відповідно).

У експериментальних щурів не спостерігалося статистично значущого підвищення показника базальної глікемії протягом формування моделі відносно групи контролю, але було відзначено порушення толерантності до глюкози та розвиток інсулінорезистентності. Виявлено, що як метформін, так і пірабентін помітно впливали на толерантність до глюкози у тварин з предіабетом, про що свідчило зниження показників інтегральної глікемії під час проведення ВЧТТГ відносно групи плацебо (22,73±0,22 ммоль/л та 23,01±0,59 ммоль/л проти 25,29±0,69 ммоль/л відповідно, Р<0,01). Крім того, обидві активні сполуки рівною мірою покращували чутливість до екзогенного інсуліну, але не відновлювали її до нормальних значень.

Розвиток предіабету супроводжувався підвищенням інтенсивності процесів ліпопероксидації (ТБК-активні сполуки сироватки крові: 0,89±0,08 мкмоль/л проти 0,70±0,07 мкмоль/л, 0,05<Р≤0,1; ТБК-активні сполуки гомогенату печінки: 45,63±1,32 мкмоль/г проти 29,49±0,88 мкмоль/г, Р<0,05). Пірабентін зі статистичною значущістю покращував оцінені показники ліпопероксидації на рівні дії референтного препарату. Зміни вмісту відновленого глутатіону та активності ферментів антиоксидантного захисту за модельованих умов не сягали статистичної значущості, спостерігалася лише тенденція до зниження активності ГП у печінці всіх тварин з предіабетом та тенденція до зростання рівня відновленого глутатіону в циркуляції у щурів групи пірабентіну. Слід відзначити, що пірабентін, на відміну від метформіну, позитивно впливав на рівень тіолів (SH-групи: 1,66±0,05 мкмоль/л та 1,43±0,19 мкмоль/л відповідно проти 1,22±0,06 мкмоль/л в групі «Модель+плацебо», P<0,001 відносно групи пірабентіну).

Висновки. На моделі предіабету у статевозрілих щурів, яка відповідає розповсюдженій в людській популяції проблемі розвитку абдомінального ожиріння у середньому віці, доведено наявність у перспективної сполуки-активатора сиртуїну-1, пірабентіну, здатності впливати за умов 4-тижневого перорального введення на інтолерантність до глюкози, чутливість до інсуліну, ліпопероксидацію, антиоксидантний захист та показники ожиріння на рівні дії препарату порівняння, що обґрунтовує подальше поглиблене вивчення інших метаболічних антидіабетичних ефектів вищезазначеної речовини.