DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1237.2019.3.188846

Особливості синтезу білків Bcl2 і p53 в панкреатичних острівцях нормотензивних і гіпертензивних щурів зі стрептозотоцин-індукованим діабетом

T. V. Abramova, T. V. Ivanenko, O. V. Melnykova

Анотація


 

У попередніх дослідженнях встановили, що в гіпертензивних щурів лінії SHR формується ремоделювання панкреатичних острівців зі зменшенням щільності популяції β‑клітин. Однією з можливих причин порушення формування популяції ендокриноцитів підшлункової залози може бути дисбаланс між синтезом проапоптотичних та антиапоптотичних факторів.

Мета роботи – вивчити параметри синтезу білків Bcl2 і p53 в панкреатичних острівцях у нормотензивних і гіпертензивних щурів при розвитку стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету.

Матеріали та методи. Дослідження здійснили на 30 нормотензивних самцях щурів лінії Wistar (систолічний АТ = 105,0 ±1,1 мм рт. ст.) і 25 гіпертензивних щурах лінії SHR (систолічний АТ = 155,7 ±0,9 мм рт. ст.) з нормоглікемією натще (4,73 ± 0,10 ммоль/л). У гістологічних зрізах підшлункової залози імунофлуоресцентним методом виявляли білки Bcl2 і p53. У панкреатичних острівцях аналізували відносну площу Bcl2- і p53-імунопозитивного матеріалу, концентрацію білків в ендокриноцитах, їхній вміст в острівцях та індекс апоптозу p53/Bcl2.

Результати. У панкреатичних острівцях гіпертензивних щурів лінії SHR лінії площа відносної імунофлуоресценції до білка Bcl2 була вдвічі меншою, а вміст білка втричі нижчим, ніж у нормотензивних тварин лінії Wistar. Статистичні відмінності площі імунопозитивного матеріалу до білка р53 і його вмісту в острівцях між експериментальними групами не виявили. Розвиток стрептозотоцинового діабету в нормотензивних щурів лінії Wistar супроводжувався зменшенням експресії білка Bcl2 в панкреатичних острівцях приблизно вдвічі, істотним збільшенням питомого вмісту білка р53 та збільшенням індексу апоптозу p53/Bcl2 у 3,8 раза. У панкреатичних острівцях гіпертензивних щурів лінії SHR розвиток діабету супроводжувався 2-разовим збільшенням питомого вмісту проапоптотичного білка р53 без редукції синтезу антиапоптотичного білка Bcl2. Індекс апоптозу p53/Bcl2 у щурів лінії SHR зберігав статистично вищі значення, ніж у щурів лінії Wistar.

Висновки. Для ендокриноцитів панкреатичних острівців щурів лінії SHR характерне переважання експресії проапоптотичного білка р53 порівняно з нормотензивними щурами лінії Wistar. Розвиток стрептозотоцинового діабету в щурів лінії Wistar призводить до суттєвого обмеження кількості ендокриноцитів, що синтезують антиапоптотичний білок Bcl2. Збільшення синтезу проапоптотичного білка р53 в ендокриноцити при діабеті визначили і в нормотензивних, і в гіпертензивних щурів.

 


Ключові слова


гіпертонічна хвороба; цукровий діабет; панкреатичні острівці; апоптоз

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Yoon, S. S., Carroll, M. D., & Fryar, C. D. (2015). Hypertension Prevalence and Control among Adults: United States, 2011-2014. NCHS Data Brief, 220, 1-8.

Seferovic, P. M., Petrie, M. C., Filippatos, G. S., Anker, S. D., Rosano, G., Bauersachs, J., . . . McMurray, J. J. V. (2018). Type 2 diabetes mellitus and heart failure: a position statement from the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. European Journal of Heart Failure, 20(5), 853-872. https://doi.org/10.1002/ejhf.1170

Wou, C., Unwin, N., Huang, Y. D., & Roglic, G. (2019). Implications of the growing burden of diabetes for premature cardiovascular disease mortality and the attainment of the Sustainable Development Goal target 3.4. Cardiovascular Diagnosis and Therapy, 9(2), 140-149. https://doi.org/10.21037/cdt.2018.09.04

Gancheva, О. V., Kolesnik, Yu. М., Аbramova, Т. V., Samoylenko, N. Yu., & Abramov, A. V. (2013). Metabolic disturbances in hypertensive SHR rats. Klinichna farmatsiia, 17(4), 56-58.

Abramova, T. V. (2016). The distribution of the islets of Langerhans in pancreas of euglycemic spontaneously hypertensive rats. Pathologia(1), 19-21. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2016.1.72359

Abramova, T. V., & Kolesnyk, Y. M. (2016). The features of beta-cells organization in the pancreas of spontaneously hypertensive rat (SHR). Pathologia(3), 4-8. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2016.3.86931

Abramova, T. V., & Kolesnyk, Y. M. (2017). Osobennosti organizatsii populyatsii al'fa-kletok v podzheludochnoi zheleze u krys so spontannoi gipertenzii (SHR) [Features of the alpha-cell population organization in pancreas of spontaneously hypertensive rats (SHR)]. Pathologia(2), 124-128. [in Russian]. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2017.2.109249

Abramova, T. V., Kolesnik, Yu. M., & Ivanenko, T. V. (2017). Funktsional'noe sostoyanie -kletok podzheludochnoi zhelezy u krys so spontannoi gipertenzii (SHR) pri eksperimental'nom diabete [Functional status of -cells in pancreas of spontaneously hypertensive rats with experimental diabetes]. Aktualni Problemy Suchasnoi Medytsyny, 4 (60), 8-12. [in Russian].

Abramova, T., Kolesnik, Y., & Ivanenko, T. (2018). Kolichestvennyye izmeneniya populyatsii endokrinotsitov podzheludochnoy zhelezy u krys linii SHR na fone razvitiya streptozototsin-indutsirovannogo diabeta [Quantitative changes in the pancreatic endocrinocyte population in SHR rats against the background of the development of streptozotocin-induced diabetes]. Klinichna ta eksperymentalna patolohiia, 4(66), 8-14. [in Russian]. https://doi.org/10.24061/1727-4338XVE466.2018.181

Plesner, A., ten Holder, J. T., & Verchere, C. B. (2014). Islet Remodeling in Female Mice with Spontaneous Autoimmune and Streptozotocin-Induced Diabetes. Plos One, 9(8). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0102843

Li, Z., Karlsson, F. A., & Sandler, S. (2000). Islet loss and alpha cell expansion in type 1 diabetes induced by multiple low-dose streptozotocin administration in mice. Journal of Endocrinology, 165(1), 93-99. https://doi.org/10.1677/joe.0.1650093

Zhang, Y., Zhang, Y., Bone, R. N., Cui, W., Peng, J. B., Siegal, G. P., … Wu, H. (2012). Regeneration of pancreatic non-β endocrine cells in adult mice following a single diabetes-inducing dose of streptozotocin. PloS one, 7(5), e36675. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036675

Ivanenko, T. V., Abramov, A. V., Kolesnik, Yu. M., Vasilenko, G. V. (2011). Endokrinnyi status i uroven' ekspressii belkov Bcl-2 i p53 v pankreaticheskikh ostrovkakh u krys s eksperimental'nym sakharnym diabetom [Endocrine status and expression level of Bcl-2 and p53 proteins in pancreatic islets in rats with experimental diabetes mellitus]. Pathologia, 8(2), 18-20. [in Russian].

Ivanenko, T. V., Kolesnyk, Yu. M., & Abramova T. V. (2017). Analiz endokrynnoho statusu ta rivnia ekspresii bilkiv apoptozu i proliferatsii v pankreatychnykh ostrivtsiakh shchuriv z eksperymentalnym tsukrovym diabetom pislia zakinchennia pereryvchastykh hipoksychnykh trenuvan [Analysis of endocrine status and pro-apoptotic protein expression and proliferation in pancreatic islets in rats with experimental diabetes mellitus after intermittent hypoxic training]. Patolohiia, reabilitatsiia, adaptatsiia, 15(2), 87-93. [in Ukrainian].

Edlich, F. (2018). BCL-2 proteins and apoptosis: Recent insights and unknowns. Biochemical and Biophysical Research Communications, 500(1), 26-34. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.06.190

Lee, S. C., & Pervaiz, S. (2007). Apoptosis in the pathophysiology of diabetes mellitus. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 39(3), 497-504. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2006.09.007

Hotchkiss, R. S., Strasser, A., McDunn, J. E., & Swanson, P. E. (2009). Mechanisms of Disease Cell Death. New England Journal of Medicine, 361(16), 1570-1583. https://doi.org/10.1056/NEJMra0901217

Saldeen, J. (2000). Cytokines induce both necrosis and apoptosis via a common bcl-2-inhibitable pathway in rat insulin-producing cells. Endocrinology, 141(6), 2003-2010. https://doi.org/10.1210/en.141.6.2003

Kung, C. P., & Murphy, M. E. (2016). The role of the p53 tumor suppressor in metabolism and diabetes. Journal of Endocrinology, 231(2), R61-R75. https://doi.org/10.1530/joe-16-0324




ПАТОЛОГІЯ   Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет