Международный эндокринологический журнал 5(23) 2009

Современный человек в отличие от своих древних предков резко увеличил потребление легкоусвояемых углеводов, среди которых, безусловно, доминирует сахароза (обычный свекловичный или тростниковый сахар) [12].

Многие исследователи указывают на отрицательные последствия чрезмерного потребления сахара, приводя убедительные данные о резком увеличении числа кариозных поражений зубов, об увеличении риска развития сахарного диабета (СД) [1] и т.д.

В организме человека и теплокровных животных имеется постоянно присутствующий спутник — физиологическая микробная система (ФМС) [15, 16], которая выполняет важную функцию защиты организма от самых различных вредоносных воздействий. К сожалению, в состав ФМС входит и небольшое количество (менее 2 %) условно­патогенных микробов (УПМ), в основном грамотрицательных, которые в силу ряда обстоятельств (нарушение питания, интоксикация, применение антибиотиков и т.д.) могут чрезмерно размножаться и продуцировать ряд токсических веществ, среди которых наиболее действенным оказывается эндотоксин — липополисахарид (ЛПС) [17].

Мы предположили, что избыточное потребление сахара может нарушить состояние ФМС и способствовать росту УПМ и повышению продукции ЛПС. Иными словами, гипергликемия, наблюдаемая при СД, является своеобразным индуктором дисбиоза, который характеризуется различной степенью эндотоксинемии. Именно состояние эндотоксинемии, по нашему мнению, и определяет характер всех патологических изменений, наблюдаемых при СД, в том числе и его сосудистых осложнений.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния сахарной нагрузки на состояние микробиоценоза и показатели воспаления в организме крыс. Эти же показатели определялись у крыс и при моделировании дисбиоза и микробной эндотоксинемии.

Материалы и методы исследования

В работе была использована 31 крыса линии Вистар (возраст 6 месяцев, самки), которые были разделены на четыре группы: I — интактные крысы; II — крысы, которые в течение 6 дней получали вместо питьевой воды 5%­ный раствор сахарозы; III — крысы, у которых воспроизводили дисбиоз путем введения с питьевой водой антибиотика линкомицина в дозе 60 мг/кг массы тела в течение 6 дней [7], и IV группа — крысы, которым в течение 6 дней ежедневно вводили внутримышечно по 6,6 мкг/кг ЛПС (препарат липополисахаридов из E.Coli 0111:B4, очищенный фенольной экстракцией и содержащий 600 ед/мкг вещества (Sigma­Aldrich)).

Крыс взвешивали каждые 2 дня в течение 6–8 дней, а затем продолжали периодические взвешивания после перевода на режим сахарной нагрузки, введения линко­мицина или ЛПС.

На 14­й день (IV группа — на 12­й день) крысы были умерщвлены под тиопенталовым наркозом путем тотального кровопускания из сердца.

Для биохимических исследований использовали слизистую тонкой кишки, печень и кровь (сыворотку крови).

Степень кишечного дисбиоза оценивали ферментативным методом Левицкого и др. [5] по соотношению относительной активности уреазы [4] и лизоцима [6].

Состояние воспаления в тканях и сыворотке определяли по уровню малонового диальдегида (МДА) [11] и общей протеолитической активности (ОПА) [2].

Результаты исследования и их обсуждение

На рис. 1 представлены результаты определения динамики изменения живой массы крыс, получавших сахарную нагрузку, линкомицин или ЛПС. С учетом потребления объема сахарного раствора (в среднем 195,8 мл/сутки/кг живой массы) мы рассчитали дозу сахарозы, которую получали крысы II группы. Она оказалась равной 9,79 г/кг/сутки и, судя по характеру изменения живой массы, токсичной для организма. В этом отношении сахарная нагрузка проявила сходство с действием кишечного эндотоксина — ЛПС. В то же время дисбиоз, вызванный антибиотиком линкомицином, в меньшей степени влиял на торможение прироста живой массы крыс.

На рис. 2 показано, как изменяется степень дисбиоза слизистой оболочки тонкой кишки крыс после сахарной нагрузки, моделирования дисбиоза с помощью антибиотика и введения ЛПС. Из этих данных видно, что сахарная нагрузка индуцирует развитие дисбиоза, хотя и менее выраженного, чем при введении антибиотика или кишечного эндотоксина.

В табл. 1 представлены данные об уровне маркеров воспаления в слизистой тонкой кишки крыс, получавших сахарную нагрузку, антибиотик или ЛПС. Практически во всех случаях наблюдаются воспалительно­дистрофические процессы в слизистой оболочке — как при сахарной нагрузке, так и при моделировании дисбиоза и эндотоксикоза. Следует отметить, что из двух маркеров МДА больше реагировал на введение сахара и ЛПС, а ОПА — на введение антибиотика.

Аналогичные изменения уровня маркеров воспаления происходят в печени и в сыворотке крови (табл. 2). Однако если в печени все изменения уровня маркеров воспаления статистически достоверны, то в сыворотке эти показатели достоверны лишь при введении ЛПС.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что сахарная нагрузка, которая довольно часто использовалась (и до сих пор используется) в клинике для оценки состояния углеводного обмена у больных СД [13], является далеко не безобидной процедурой, которая может вызывать в организме ряд патологических сдвигов воспалительного и дисбиотического характера.

Для нас очень важно отметить развитие дисбиоза при введении повышенных количеств сахарозы, поскольку это может иметь место и при нарушении питания лицами, которые злоупотребляют сладостями.

Состояние дисбиоза создает в организме повышенный уровень микробной токсинемии (главным образом за счет ЛПС), и это может в значительной степени определять характер развития осложнений сахарного диабета [3, 9]. Нам кажется, что признание дисбиотических аспектов патогенеза СД может оказаться весьма плодо­творным в разработке новых подходов к профилактике и лечению диабета и его сосудистых осложнений, тем более что уже есть ряд работ, свидетельствующих о благоприятном эффекте при тяжелых формах СД препаратов про­ и пребиотиков [10, 14].

Выводы

1. Введение сахарозы с питьевой водой вызывает развитие дисбиоза кишечника и индуцирует воспалительный процесс в тонкой кишке и печени.

2. Аналогичное действие оказывает введение антибиотика (модель дисбиоза) или липополисахарида (кишечного эндотоксина).

3. В патогенезе диабета и его сосудистых осложнений дисбиотический аспект может оказаться решающим.