PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Advanced Materials, Green Methods and Biotechnologies, Chemical-Technological Institute, Senior Research Associate, Laboratory of Morphology and Biochemistry
к.б.н., научный сотрудник лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий Химико-технологического института, старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
PhD (Biology), Senior Research Associate, Senior Research Associate, Laboratory of Morphology and Biochemistry
к.б.н., старший научный сотрудник, старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
Laboratory Assistant/Researcher, Laboratory of Functional Design of Nanocluster Polyoxymetallates, Institute of Natural Sciences, Postgraduate Student
лаборант-исследователь лаборатории функционального дизайна нанокластерных полиоксиметаллатов Института естественных наук, аспирант
Student, Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Institute of Natural Sciences
студентка кафедры медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук
PhD, MD (Biology), Head, Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Institute of Natural Sciences, Chief Research Associate, Laboratory of Morphology and Biochemistry
д.б.н., заведующая кафедрой медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук, главный научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии
Type 2 diabetes (T2D) is a chronic metabolic disease, being one of the leading causes of death and disability worldwide. Immune system disorders play an important role in the T2D pathogenesis, and immune system is exposed to increased stress resulting both of changes in immunometabolic regulation and disruption of tissue homeostasis caused by oxidative stress and chronic inflammation. Opportunities for adaptation of immune organs in T2D are of interest, especially, potential ectopic expression of insulin. Under hyperglycemic conditions, insulin-containing cells were detected in various organs, including the spleen. The aim of the present work was to estimate the number of insulin-positive cells (IPCs) in the spleen of rats with experimental T2D. The disorder was induced in mature male Wistar rats by intraperitoneal administration of 110 mg/kg nicotinamide followed by 65 mg/kg streptozotocin. 30 days later, blood samples and spleens were obtained. The level of glycemia, insulin contents, activity of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) in blood were assessed as well as markers of oxidative stress in the spleen. Biochemical studies revealed an increase in ALT activity in blood, along with increase in malondialdehyde (MDA) levels and decreased levels of reduced glutathione (GSH) in the spleen tissue of rats with experimental T2D. Meanwhile the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase in the spleen did not change. An increase in MDA level associated with unchanged activity of antioxidant enzymes and decreased GSH content suggests the development of oxidative stress in the tissue. Microscopy of spleen tissues was examined by immunohistochemistry using antibodies to proinsulin and insulin, showing an increased number of insulin-positive cells (IPCs) in the spleen tissue of rats with experimental T2D compared with diabetes-free animals. Optical density of the IPC cytoplasm was found to be increased in diabetic rats, thus suggesting increased functional activity of IPCs. Increase of numbers and functional activities of IPCs in the spleen in experimental model of T2D may indicate an adaptive role of extra-pancreatic insulin expression under the conditions of oxidative stress and cytolysis, including those in immunopoietic organs.
Сахарный диабет 2-го типа (СД2) является широко распространенным хроническим метаболическим заболеванием, являющимся одной из основных причин смертей и инвалидизации людей по всему миру. Важную роль в патогенезе СД2 играют нарушения со стороны иммунной системы. Органы иммунопоэза при СД2 испытывают повышенную нагрузку как вследствие изменения иммунометаболических регуляторных механизмов, так и вследствие нарушения тканевого гомеостаза, вызванного оксидативным стрессом и хроническим воспалением, что обуславливает интерес к возможностям адаптации органов иммунопоэза при диабете. Несомненный интерес представляет эктопическая экспрессия инсулина, выражающаяся в обнаружении инсулин-содержащих клеток в разных органах, в том числе в селезенке, при гипергликемических состояниях разного генеза. Целью работы было оценить количество инсулин-позитивных клеток (ИПК) в селезенке у крыс с экспериментальным СД2. Диабет второго типа индуцировали у половозрелых самцов крыс Wistar путем внутрибрюшинного введения никотинамида в дозе 110 мг/кг с последующим (через 15 минут) введением стрептозотоцина в дозе 65 мг/кг массы тела. Через 30 суток у животных была взята кровь на анализ и извлечена селезенка. Оценивали уровень гликемии, содержание инсулина, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ) в крови и показатели оксидативного стресса в селезенке. Биохимическое исследование выявило увеличение активности АЛТ в крови, увеличение содержания малонового диальдегида (МДА) и уменьшение количества восстановленного глутатиона (GSH) в ткани селезенки у крыс с экспериментальным СД2, активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в селезенке не изменилась. Увеличение количества МДА при неизменной активности антиоксидантных ферментов и снижении содержания GSH свидетельствует о развитии оксидативного стресса в органе. Микроскопирование ткани селезенки, исследованной иммуногистохимически (ИГХ) с использованием антител к проинсулину и инсулину, показало увеличение количества инсулин-позитивных клеток (ИПК) в ткани селезенки крыс с экспериментальным СД2 по сравнению с животными без диабета. Исследование оптической плотности цитоплазмы ИПК выявило ее увеличение у крыс с экспериментальным СД2, что свидетельствует о росте функциональной активности ИПК. Увеличение количества и функциональной активности ИПК в селезенке в модели СД2 может свидетельствовать об адаптационной роли внепанкреатической экспрессии инсулина на фоне усиления окислительного стресса и цитолиза, в том числе в органах иммунопоэза.