Состояние цитоплазматических мембран при экспериментальном сахарном диабете

Экспериментальная эндокринология 

С о с т о я н и е 
ц и т о п л а з м а т и ч е с к и х 
м
е
м
б
р
а
н 

п р и 
э к с п е р и м е н т а л ь н о м 
с
а
х
а
р
н
о
м 
д и а б е т е 

Н.П. Микаэлян, Ю.А. Князев, А.Е. Турина, А.Г. Максина, Ф.С. Дзугкоева 

Российский государственный медицинский университет I 

МЗ РФ, Москва, 
Севере-Осетинская 
медицинская академия, Владикавказ 
I 

К

ак известно, 
конечный 
метаболический 
эффект (КМЭ) гормона зависит от состояния мембран клеток-мишеней, на которых 
расположены рецепторы. Действие инсулина в клетке модулируется на уровне инсулиновых рецепторов 
(ИР) за счет изменения их количества или сродства 
к гормону: инсулин + ИР -» ИРК (инсулинрецепторный комплекс) -> КМЭ (пострецепторные влияния). 

Ранее нами показано, что связывающие параметры ИР зависят от степени пероксидации фосфолипидов в липидном бислое мембран эритроцитов при 
сахарном диабете (СД) 1 типа [6] и при аллоксановом диабете у крыс [7]. 

Целью настоящего исследования явилось изучение состояния цитоплазматических мембран клеток 
при экспериментальном СД путем определения связывающих параметров ИР эритроцитов (Эр), гепатоцитов (Г), почечной ткани (ИТ), скелетных мышц 
(СМ) и легочной ткани (ЛТ), а также структурных 
свойств их плазматических мембран (ПМ) с применением 
электронно-парамагнитно-резонансной 
(ЭПР) спектроскопии. 

М а т е р и а л ы и м е т о д ы 

Эксперименты поставлены на 180 крысах — самцах линии 
«Вистар». СД вызывали однократным внутрибрюшинным введением аллоксана из расчета 17 мг на 100 г массы тела после 30-48часового голодания. Исследования проводились на 3-й, 7-е и 14е сутки после введения аллоксана при гликемии не ниже 16 
ммоль/л. Концентрацию инсулина определяли с помощью радиоиммунных наборов, количество ИР в ПМ определяли по ранее описанному методу [5|. Связывание
 l25J инсулина с рецепторами ПМ клеток исследовали с использованием метода вытеснения
 |!М-инсулина из комплекса с рецепторами возрастающими 
концентрациями немеченого гормона в условиях равновесия инсулина [10, 11|. Общее количество инсулинсвязывающих мест и 
сродство рецепторов к гормону определяли по стандартным методикам |10-12|. Структурно-функциональные свойства мембран 
оценивали по,результатам измерения микровязкости и гидрофобное™ методом ЭПР-спектроскопии; исполозовали метод спиновых зондов, позволяющий количественно оценить поверхностный потенциал липидно-белковых комплексов [8]. Перекисное 

окисление липидов (ПОЛ) определяли по концентрации малонового диальдегида (МДА) [13]. 

В ПТ определяли также активность Na+, Кн— АТФазы [15[ 
по приросту неорганического фосфора. Белок в пробах определяли по методу Лоури. Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием t-критерия Стьюдента. 

Р е з у л ь т а т ы и и х о б с у ж д е н и е 

Данные, полученные по усредненным сатурационным кривым насыщения, показатели количества 
и сродства свободных и занятых ИР (Ro, Ке, Kf соответственно), а также средние величины максимального специфического связывания
 
|2М-инсулина 
в ПМ гематоцитов свидетельствуют о том, что через 
3 сут. после введения аллоксана количество ИР достоверно возрастает, через 7 сут. до 24,8+0,9% по 
сравнению с контролем (табл. 1). 

Анализ данных [14] показал, что количество рецепторов на 1 мг белка на 3-й сутки составляло 4 
пг/мг и 7 пг/мг для контрольных и диабетических 
животных соответственно. Параллельный ход кривых связывания инсулина у опытных и контрольных 
животных указывает на то, что сродство гормона к 
рецептору аналогично; различия заключаются в увеличении в 2 раза числа ИР при СД за счет увеличения рецепторной емкости и количества ИР с высоким сродством. Введение инсулина нормализовало 
состояние ИРК и КМЭ. 

На 7-е сутки наблюдалось увеличение количества ИР в ПМ печени без изменения их аффинитета. 
Через 3 сут. после введения аллоксана имели место 
аналогичные 
изменения. Степень 
отрицательной 
кооперативности рецепторов, характеризуемая величиной a=Kf/Ke, не изменилась; максимальное 
уменьшение этой величины при «кратковременном» 
диабете для мембран печеночных клеток было в 
пределах 30%. 

Повышенное связывание инсулина с рецепторами при аллоксановом диабете имеет место также и 
в ПМ СМ. Этот эффект наблюдался при всех исследованных концентрациях инсулина, но особенно 

48