The role of histamine in the realization of the stimulating effect of the skin flap on microcirculation in alloxan diabetes in white rats
- Authors: Tastenbekova S.I.1, Lebedeva A.E.1, Loyko D.D.1
-
Affiliations:
- Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky
- Issue: Vol 13 (2024): Материалы XX Международного Бурденковского научного конгресса 18-20 апреля 2024 года
- Pages: 607-609
- Section: Физиологические механизмы адаптации в норме и патологии
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/9641
Cite item
Full Text
Abstract
Introduction. The high prevalence of diabetes mellitus, as well as the frequency of premature disability of mortality associated with its vascular complications, lead to an in-depth study of the pathogenesis, methods of correction and prevention of this pathology. Objective: to determine the role of histamine and catecholamines in the effects of skin flap autotransplantation (SFA)on the state of microcirculation in alloxan insulin deficiency in white rats. Materials and methods. The studies were conducted on white rats divided into three groups: control intact rats, rats with alloxan diabetes, and rats who underwent SFA against the background of alloxan diabetes. The state of microcirculation was assessed by the LDF method, the concentration of histamine and catecholamines in the blood, and morphological changes in the SFA zone. Results. In rats, under the influence of SFA, there was a significant increase in skin perfusion, as well as an increase in histamine concentration and a decrease in the level of catecholamines in the blood. Conclusion. The stimulating effect of on microc SFA irculation in impaired carbohydrate metabolism is due to changes in the concentrations of biogenic amines in the blood, which contribute to the redistribution of active mechanisms of blood flow modulation.
Keywords
Full Text
Введение. Глобальная значимость сахарного диабета (СД) определяется увеличением его распространенности и возникновением осложнений со стороны макро- и микрососудистого русла, которые приводят к инвалидизации и ухудшению качества жизни у пациентов трудоспособного возраста [1, 2]. В связи с этим становится актуальной проблема профилактики, раннего выявления и разработки методов лечения ангиопатий. Стоит учитывать, что пациенты с СД принимают многочисленные лекарственные препараты для лечения основной и сопутствующей патологии, поэтому исследования по разработке немедикаментозных методов регулирования микрокровообращения являются перспективным направлением современной медицины.
Известно, что собственные ткани организма выполняют важную роль в регуляции кровотока, выделяя значительное количество веществ, воздействующих на структуры сосудистого русла, в особенности на структурные компоненты системы микроциркуляции [3, 4]. Примерами таких вазоактивных веществ, являются гистамин и катехоламины, рецепторы к которым находятся в сосудистой стенке, активация которых приводит к выраженной модуляции микроциркуляции. В связи с этим, использование собственных тканей является обоснованным методом для стимуляции кровотока в микроциркуляционном русле.
Цель работы. Определить роль гистамина и катехоламинов в осуществлении эффектов аутотрансплантации полнослойного кожного лоскута (АТПКЛ) на состояние микрокровотока при аллоксановой инсулиновой недостаточности у белых крыс.
Материалы и методы исследования. Исследования проведены на 60 белых беспородных крысах, которые были разбиты на следующие экспериментальные группы: 1) контрольная (интактные животные); 2) группа сравнения (крысы с аллоксановым диабетом); 3) опытная группа (крысы, которым коррекция микроциркуляторных нарушений, обусловленных аллоксановым диабетом, выполнялась с помощью АТПКЛ).
Нарушения углеводного обмена и связанных с ними сосудистых осложнений вызывали подкожным введением 5 %-го раствора аллоксана.
Животным опытной группы после верификации стойких нарушений углеводного обмена выполняли АТПКЛ в области холки. Иссеченный кожный лоскут подвергали обработке для удаления разрушенных клеток и дезинфекции и помещали в сформированный канал между кожей и собственной фасцией. После чего рану наглухо ушивали.
Исследование микроциркуляции проводили методом лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ). Регистрацию ЛДФ-грамм осуществляли на коже тыльной поверхности стопы дистальной конечности.
Методом иммуноферментного анализа определяли концентрацию гистамина в плазме крови. Концентрацию катехоламинов в крови определяли цитохимическим методом по их адсорбции на эритроцитах.
Для оценки морфологических изменений зоны АТПКЛ изготавливали препараты мягких тканей, которые окрашивали гематоксилином и эозином. Микроскопию проводили с использованием микровизора проходящего света серии.
Результаты. Исследование микроциркуляции методом ЛДФ выявило статистически значимое снижение перфузии кожи стопы у белых крыс с аллоксан-диабетом на 21-й день после эксперимента по сравнению с контролем, что свидетельствует о снижении кровотока в системе микроциркуляции. Вместе с тем, у данной группы животных происходило достоверное снижение относительно контрольных значений абсолютной амплитуды эндотелиальных, нейрогенных и миогенных колебаний. АТПКЛ, выполненная на фоне аллоксанового диабета у животных опытной группы, на 42-е сутки эксперимента приводила к увеличению перфузии практически в 2 раза относительно группы сравнения. При этом происходила нормализация абсолютных амплитуд эндотелиальных, нейрогенных и миогенных колебаний по сравнению с группой сравнения.
При определении уровня гистамина в плазме крови у животных с аллоксановым диабетом выявлена тенденция к снижению уровня гистамина, не достигающая статистической значимости по сравнению с контролем. АТПКЛ, выполненная у животных опытной группы, приводила к повышению уровня гистамина в 2,5 раза относительно значений контрольной и сравнительной групп.
При определении концентрации катехоламинов в крови обнаружено, что по сравнению с контрольной группой у животных группы сравнения с аллоксановым диабетом увеличивается количество сорбированных на эритроцитах катехоламинов. АТПКЛ, выполненная в опытной группе животных, значимо снижала уровень катехоламинов в крови на 42-е сутки эксперимента на 46% относительно значений группы сравнения, однако их концентрация превышала контрольные значения.
Микроскопическое исследование тканей области АТПКЛ выявило истончение кожного лоскута с деструкцией эпидермиса. Аутотрансплантат заселен фибробластами, отмечается незначительная лейкоцитарная инфильтрация. Особенностью клеточного заселения зоны АТПКЛ являлось увеличение количества эозинофилов, которых не наблюдалось в группе сравнения.
Заключение. Стимулирующий эффект АТПКЛ на микроциркуляцию при аллоксановом диабете у белых крыс связан с изменением баланса гистамина и катехоламинов в крови. Снижение тонуса микрососудов обусловлено, главным образом, улучшением эндотелий-зависимой вазодилатации, а также модуляцией нейрогенного механизма регуляции кровотока, которые реализуются путем активации H1- и Н3- рецепторов гистамина, а также снижением концентрации катехоламинов в крови, обладающих вазоконстрикторным эффектом.
About the authors
Sabina Ivatullovna Tastenbekova
Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky
Email: darya.lagutina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-0222-7632
student
Russian Federation, 410012, Bolshaya Kazachia st., 112, Saratov,Aleksandra Evgenievna Lebedeva
Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky
Email: lebedeva.a.e.2016@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-2175-1239
student
Russian Federation, 410012, Bolshaya Kazachia st., 112, SaratovDaria Dmitrievna Loyko
Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky
Author for correspondence.
Email: darya.lagutina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4299-1108
SPIN-code: 5786-2514
Scopus Author ID: 57208101872
ResearcherId: AAB-4137-2021
Assistent kafedry normal'noj fiziologii im. I.A. CHuevskogo
Russian Federation, 410012, Bolshaya Kazachia st., 112, SaratovReferences
- Роль сахарного диабетав возникновении и развитии эндотелиальной дисфункции / Э.Б. Попыхова, Т.В. Степанова, Д.Д. Лагутина [и др.]// Проблемы эндокринологии. – 2020 - Т.66, №1. – С. 47-55.
- Диабетическая нефропатия - возможности ранней лабораторной диагностики и прогнозирования течения (обзор литературы) / Э.Б. Попыхова, А.Н. Иванов, Т.В.Степанова [и др.]// Клиническая лабораторная диагностика. – 2021 – Т.66, №10 – С.593-602.
- Изменение показателей микроциркуляции при аутотрансплантации полнослойного кожного лоскута на фоне экспериментального сахарного диабета у крыс / А.Н. Иванов, Э.Б. Попыхова, Т.В Степанова [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2019 – Т.18, №4(72) – С. 72-80.
- Особенности механизмов реализации дистантного стимулирующего эффекта аутотрансплантации кожного лоскута на перфузию микроциркуляторного русла в условиях локальных и системных нарушений / А.Н. Иванов, Д.Д. Лагутина, Т.В. Степанова [и др.] // Вестник трансплантологии и искусственных органов .- 2019 – Т.22, №4 – С 123-132.
Supplementary files
There are no supplementary files to display.
