ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................... 17
1.1 Современная парадигма коморбидности сахарного диабета и
хронической ишемии миокарда............................................................................... 17
1.2 Нарушение сократительной функции сердца при сахарном диабете и
хронической ишемии миокарда............................................................................... 21
1.3 Патогенетические механизмы развития нарушений сократительной
функции сердца при хронической гипергликемии и ишемии миокарда ............ 27
1.3.1 Значение функционального состояния саркоплазматического
ретикулума и его кальций – транспортирующих белков...................................... 27
1.3.2 Изменение энергетического метаболизма кардиомиоцитов при
хронической гипергликемии и ишемии.................................................................. 36
1.3.2.1. Транспортеры глюкозы и жирных кислот при хронической
гипергликемии и ишемии......................................................................................... 37
1.3.2.2 Энергетические субстраты в норме и при хронической
гипергликемии и ишемии......................................................................................... 41
1.3.3 Формирование защитно-приспособительных и дезадаптивных
процессов при хронической гипергликемии и ишемии миокарда....................... 46
1.3.3.1 Фактор, индуцируемый гипоксией 1 (HIF-1)............................................. 46
1.3.3.2 Апоптоз .......................................................................................................... 50
1.4 Заключение .......................................................................................................... 56
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ................................. 59
2.1 Животные............................................................................................................. 59
2.2 Экспериментальные модели хронической гипергликемии и ишемии
миокарда..................................................................................................................... 59
2.2.1 Модель хронической гипергликемии............................................................. 59
2.2.2 Модель ишемии миокарда............................................................................... 61
2.2.3 Модель хронической ишемии миокарда, сочетанной с
гипергликемией (ИМ + СД) ..................................................................................... 64
3
2.2.4 Модель хронической гипергликемии, сочетанной с ишемией
миокарда (СД + ИМ)................................................................................................. 65
2.3 Дизайн исследования. Экспериментальные группы ....................................... 66
2.3 Морфометрическая оценка сердца и веса животных ...................................... 68
2.4 Электрофизиологические исследования ex vivo .......................................... 69
2.4.1 Определение порога возбудимости миокарда .............................................. 71
2.4.2 Экстрасистолическое воздействие ................................................................. 72
2.4.3 Воздействие периодами покоя........................................................................ 74
2.4.4 Частотный тест ................................................................................................. 75
2.5 Биохимические и молекулярные методы исследования ................................. 76
2.5.1 Глюкозооксидазный метод определения глюкозы в крови......................... 76
2.5.2 Иммуноферментный анализ уровня инсулина в крови................................ 78
2.5.3 Колориметрический метод определения активности
лактатдегидрогеназы в миокарде ............................................................................ 79
2.5.4 Определение уровня экспрессии функциональных и сигнальных
белков методом Вестерн блоттинга ........................................................................ 81
2.6 Статистическая обработка результатов исследования.................................... 87
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ................ 88
3.1 Сравнительный анализ морфометрических показателей сердца при
моделировании хронической гипергликемии и ишемии миокарда..................... 88
3.2 Сократительная функция миокарда в условиях хронической
гипергликемии и ишемии....................................................................................... 103
3.2.1 Инотропная реакция миокарда на экстрасистолические воздействия ..... 104
3.2.2 Инотропная реакция миокарда крыс на периоды покоя (паузы).............. 115
3.2.3. Сила – частотная зависимость миокарда крыс в условиях
хронической гипергликемии и постинфарктного ремоделирования сердца .... 120
3.3. Экспрессия кальций-транспортирующих белков саркоплазматического
ретикулума в условиях гипергликемии и ишемии миокарда............................. 130
3.3.1. Экспрессия Са2+
-АТФ-азы............................................................................ 131
3.3.2. Экспрессия фосфоламбана ........................................................................... 136
4
3.3.3. Экспрессия рианодиновых рецепторов ...................................................... 140
3.3.4. Экспрессия кальсеквестрина........................................................................ 147
3.4. Состояние транспортеров энергетических субстратов глюкозы GLUT1
и GLUT4, а также жирных кислот CD36 в условиях гипергликемии
ишемии миокарда.................................................................................................... 155
3.4.1. Экспрессия GLUT1 ....................................................................................... 155
3.5.2. Экспрессия GLUT4 ....................................................................................... 161
3.5.3. Экспрессия CD36 .......................................................................................... 165
3.4. Состояние энергетического метаболизма кардиомиоцитов крыс в
условиях хронической гипергликемией и ишемией миокарда. ......................... 173
3.4.1. Активность лактатдегидрогеназы ............................................................... 174
3.4.2. Экспрессия сукцинатдегидрогеназы (СДГ)................................................ 179
3.4.3. Экспрессия HADH (3-гидроксиацил-кофермент А дегидрогеназа)
фермента β-окисления ЖК..................................................................................... 185
3.6. Экспрессия транскрипционного фактора, индуцируемого гипоксией,
HIF-1α в миокарде крыс при хронической гипергликемии и ишемии
миокарда................................................................................................................... 194
3.7. Про- и антиапоптотические белки в миокарде крыс с гипергликемией и
ишемией миокарда. ................................................................................................. 202
3.7.1. Экспрессия Bcl-2 ........................................................................................... 202
3.7.2. Экспрессия проапоптотического белка Bax............................................... 207
3.8. Корреляционные взаимосвязи показателей гликемии, массы тела,
экспрессии Са2+
-транспортирующих белков, ферментов энергетического
метаболизма, белков, регулирующих апоптоз и транскрипционного
фактора, индуцируемого гипоксией...................................................................... 215
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 224
ВЫВОДЫ................................................................................................................. 237
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................................................................... 239
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ............................................................................. 242
СПИСОК, ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............................................. 243
