Анотація до роботи:

Люта М.Я. Морфофункціональні та біохімічні особливості системи еритрону за умов цукрового діабету 1-го типу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гістологія. – Інститут біології клітини НАН України, Львів, 2007.

Дисертація присвячена дослідженню біохімічних механізмів, які опосередковують зміни морфологічного та функціонального стану клітин еритроїдного ряду та способам корекції метаболічних процесів, які призводять до виникнення та розвитку ускладнень за умов цукрового діабету (ЦД) 1-го типу.

З’ясовано механізм розвитку анемії при ЦД 1-го типу на клітинному рівні. Виявлені зміни в системі еритрону (посилення еритропоезу, наростання поліморфізму еритроцитарної популяції) відображають порушення структури мембрани і метаболізму червоних кров’яних клітин. Показано, що в основі біохімічних порушень, які зумовлюють зміни структурно-функціонального стану еритроцитів за умов ЦД 1-го типу, лежить значне зростання продукції оксиду азоту (NO), викликане зміною співвідношення активностей конститутивної (eNOS) та індуцибельної (iNOS) ізоформ NO-синтази. Зростання активності iNOS на фоні інтенсифікації вільнорадикальних процесів є однією з причин розвитку оксидативного стресу та метаболічної інтоксикації і веде до гальмування фізіологічної регуляторної функції NO та прояву його цитотоксичної дії. Виявлено, що аміногуанідин як селективний інгібітор іNOS впливає на процес утворення і розпаду депо NO, яке контролюється швидкістю та інтенсивністю нітрозування і нітрозилювання гемоглобіну, а також на кисеньтранспортну функцію крові, полегшуючи дисоціацію оксигемоглобіну, що є позитивним коригуючим фактором за умов гіпоксичного стану, що виникає при даній патології. Запропонованно на основі аміногуанідину вести пошук і розробку нових препаратів для запобігання розвитку ЦД та корекції діабетичних ускладнень.

Отримані результати розширюють та доповнюють уявлення про біохімічні механізми, які опосередковують зміни морфологічного та функціонального стану клітин еритроїдного ряду за умов експериментального цукрового діабету та можливі способи корекції цих змін. У даній роботі обґрунтовується роль процесів нітрозування і нітрозилювання гемоглобіну, ферментативної системи антиоксидантного захисту, різних ізоформ NO-синтази у розвитку метаболічних порушень за умов даної патології.

1. Зміни в системі еритрону при експериментальному цукровому діабеті виявляються в посиленні еритропоезу (збільшення вмісту ретикулоцитів периферичної крові в 1,4 разів, їх добової продукції – у 1,3 разів, а швидкості дозрівання – у 1,5 разів), перерозподілі фракційного складу (підвищення вмісту фетального гемоглобіну в 1,6 разів) і лігандних форм гемоглобіну (зростання вмісту метгемоглобіну у 7,8 разів) та наростанні поліморфізму еритроцитарної популяції (наявність в крові трансформованих еритроцитів), що є відображенням порушення структури мембрани і метаболізму червоних кров’яних клітин.

2. Сповільнене дозрівання еритрокаріоцитів у кістковому мозку (зниження вмісту поліхроматофільних нормоцитів у 1,3 разів та оксифільних – у 1,7 разів) та підвищення елімінації ретикулоцитів у русло периферичної крові при стрептозотоциновому діабеті розкриває механізм розвитку анемії на клітинному рівні за патологічних умов.

3. За умов цукрового діабету 1-го типу в еритроцитах відбувається зміна співвідношення активності ендотеліальної та індуцибельної ізоформ NOS. Зниження активності eNOS та зростання активності iNOS на фоні інтенсифікації вільнорадикальних процесів лежить у основі розвитку оксидативного стресу та метаболічної інтоксикації і веде до гальмування фізіологічної регуляторної функції NO та прояву його цитотоксичної дії.

4. Процеси депонування NO мали різну динаміку у нормі та за умов експериментального цукрового діабету. Введення селективного інгібітора іNOS – аміногуанідину є фактором напрямленого модулювання швидкості (зменшення часу переходу дезоксигемоглобіну в нітрозоформу у 3,3 разів) та інтенсивності (зміни в електронних спектрах) нітрозування і нітрозилювання гемоглобіну і є перспективним напрямком для подальших досліджень з метою виявлення етіології багатьох патологічних станів та методів їх корекції.

5. Введення аміногуанідину за умов модельного цукрового діабету викликало зсув кривої дисоціації оксигемоглобіну вправо та збільшення показника Р₅₀ на 21,4 %, що свідчить про зниження спорідненості гемоглобіну до кисню, полегшення дисоціації оксигемоглобіну і є позитивним коригуючим фактором за умов гіпоксичного стану, що виникає при даній патології.

6. Для послаблення токсичної дії NO і корекції патологічного стану, пов’язаного з його гіперпродукцією у організмі за умов цукрового діабету 1-го типу, доцільним є використання аміногуанідину як селективного інгібітора iNOS, інгібітора неферментативного глікозилювання, антиоксиданта, а також чинника, здатного попереджати посттрансляційні модифікації білків за участю пероксинітриту.

Публікації автора:

1. Сибірна Н.О., Бурда В.А., Люта М.Я. Активність різних ізоформ NO-синтази еритроцитів за умов цукрового діабету 1 типу // Клін. та експериментал. патологія .- 2004.- Т.3, №2. - С.210-212.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних і експериментальних даних, участь в отриманні матеріалу та написання і оформлення статті. Дисертант особисто визначала активність ферментів синтезу оксиду азоту).

2. Сибірна Н.О., Вовк О.І., Бурда В.А., Люта М.Я. Вплив L-аргініну та інгібіторів NO-синтази на стан антиоксидантної системи за умов цукрового діабету 1 типу // Лаб. діагност. – 2004, №4. – С .47-51

(Дисертант опрацювала дані літератури та власні результати, їй належить участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні статті).

3. Сибірна Н.О., Люта М.Я., Бурда В.А., Біронт Н.В., Федорович А.М., Дудок К.П. Вплив системи L-аргінін: NO на динаміку вмісту лігандних форм та спектральні характеристики гемоглобіну за умов цукрового діабету 1 типу //Медична хімія. – 2004. – Т.6, №3. – С.26-29

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні статті. Здобувач особисто здійснювала визначення вмісту лігандних форм гемоглобіну).

4. Сибірна Н.О., Люта М.Я., Бурда В.А., Федорович А.М. Вплив аміногуанідину на фізико-хімічні властивості гемоглобіну за умов цукрового діабету 1-го типу // Біологія тварин. – 2005. – Т.7, №1-2. – С.194-199

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних і експериментальних даних, участь в отриманні матеріалу та написання і оформлення статті).

5. Бурда В.А., Люта М.Я., Федорович А.М., Сибірна Н.О. Дослідження нітритредуктазної активності гемоглобіну за умов цукрового діабету 1-го типу // Медична хімія.-2006.-Т.8, №4. – С. 92-94

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні статті).

6. Люта М.Я., Кулачковський О.Р., Барська М.Л., Сибірна Н.О. Поверхнева архітектоніка еритроцитів щурів за умов експериментального цукрового діабету при введенні L-аргініну та інгібіторів NO-синтази // Лабораторна діагностика. – 2007. – Т. 2. – С. 63-69

(Дисертант опрацювала дані літератури та власні результати, їй належить участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні статті).

7. Сибирная Н.О., Бродяк И.В., Лютая М.Я., Буслик Т.В. Молекулярные механизмы изменений структурно-функционального состояния клеток крови при сахарном диабете 1-го типа // Научные труды І Съезда физиологов СНГ. – Сочи (Россия). – 2005. - Т. 2. – С. 16-17

(Дисертант брала участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез).

8. Люта М.Я., Буслик Т.В., Федорович А.М., Бурда В.А. Вплив аміногуанідину на нітритредуктазну активність дезоксигемоглобіну за умов експериментального цукрового діабету // Тези доповідей ІХ З’їзду Укр. біохім. тов. Харків.-2006. –Т.2. – С.83-84

(Здобувач брала участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез).

9. Люта М.Я., Кандя Л.І., Бурда В.А., Федорович А.М., Сибірна Н.О. Дослідження кисеньтранспортної функції гемоглобіну за умов експериментального цукрового діабету на фоні впливу аміногуанідину// Тези доповідей третьої Міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів „Молодь та поступ біології”. Львів. – 2007.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні тез).

10. Люта М.Я., Сибірна Н.О. Скануюча електронна мікроскопія еритроцитів щурів за умов цукрового діабету, індукованого стрептозотоцином. // Тези доповідей 2-го З`їзду Українського Товариства Клітинної Біології. Київ. – 2007.

(Здобувач брала безпосередню участь дослідженні, аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез).