Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 16-58
1.1. Сахарный диабет и его связь с нарушениями функций цнс 17
1.2. Инсулиновая сигнальная система мозга в норме и при сахарном диабете 18
1.2.1. Инсулин и инсулиновые рецепторы в мозге 18
1.2.2. Инсулиновая сигнальная система в ЦНС 21
1.2.3. Функции инсулина в ЦНС 24
1.2.4. Дисфункции в инсулиновой сигнальной системе мозга при сахарном диабете и их роль в развитии метаболических и когнитивных расстройств 27
1.2.5. Подходы, направленные на восстановление инсулиновой системы мозга 30
1.3. Серотониновая сигнальная система мозга в норме и при сахарном диабете 34
1.3.1. Структурно-функциональная организация серотониновой сигнальной системы и распространенность серотониновых рецепторов в ЦНС 35
1.3.2. Нарушения в серотониновой системе мозга при диабетической патологии и пути для их коррекции 38
1.3.3. Подходы, направленные на восстановление серотониновой системы мозга 42
1.4. Дофаминовая сигнальная система мозга в норме и при сахарном диабете 43
1.4.1. Структурно-функциональная организация дофаминовой сигнальной системы 44
1.4.2. Дисфункции дофаминовой системы мозга при сахарном диабете и метаболическом синдроме 47
1.4.3. Роль дофаминовой системы мозга в контроле пищевого поведения 48
1.5. Меланокортиновая сигнальная система мозга в этиологии и патогенезе сахарного диабета 50
1.5.1. Структурно-функциональная организация меланокортиновой сигнальной системы 51
1.5.2. Нарушения в меланокортиновой сигнальной системе гипоталамуса и их роль в развитии метаболического синдрома и предиабетических состояний 53
1.5.3. Взаимосвязь между меланокортиновой и другими сигнальными системами гипоталамуса 56
ГЛАВА 2. Материалы и методы 59-74
2.1. Экспериментальные животные 59
2.2. Химические реактивы 59
2.3. Экспериментальные модели диабета
2.3.1. Модель острого сахарного диабета 1-го типа 60
2.3.2. Модель мягкого пролонгированного сахарного диабета 1-го типа 60
2.3.3. Модель неонатального сахарного диабета 2-го типа 61
2.3.4. Модель метаболического СД2, вызванного высокожировой диетой 62
2.4. Биохимические показатели развития диабета 62
2.4.1. Определение содержания глюкозы в крови и моче 62
2.4.2. Тест на толерантность к глюкозе и инсулину 63
2.4.3. Характеристика липидного статуса 63
2.4.4. Определение содержания инсулина в сыворотке крови крыс 63
2.5. Водный тест Морриса 64
2.6. Количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени, совмещенная с обратной транскрипцией 65
2.6.1. Выделение тотальной РНК 65
2.6.2. Обратная транскрипция, совмещенная с полимеразной цепной реакцией 66
2.6.3. Полимеразная цепная реакция с детекцией в реальном времени (qPCR) 66
2.6.4. Анализ данных полимеразной цепной реакции с детекцией в реальном времени (qPCR) 67
2.7. Выделение фракций частично очищенных плазматических мембран из тканей мозга или из тканей гипоталамуса 68
2.8. Определение активности аденилатциклазы 68
2.9. Определение ГТФ-связывания G-белков 69
2.10. Иммуноблоттинг 70
2.11. Определение специфического связывания инсулина с клеточными мембранами мозга и печени 72
2.12. Статистическая обработка полученных результатов 73
ГЛАВА 3. Результаты 75-131
3.1. Функциональные нарушения в ЦНС у самцов крыс с острым сахарным диабетом 1-го типа 75
3.1.1. Характеристика стрептозотоциновой модели острого сахарного диабета 1-го типа у самцов крыс.. 75
3.1.2. Характеристика инсулиновой системы в мозге крыс с острым сахарным диабетом 1-го типа 76
3.1.3. Функциональная активность аденилатциклазной системы в мозге крыс с острым сахарным диабетом 1-го типа 79
3.2. Функциональные нарушения в ЦНС у самцов крыс с пролонгированным мягким сахарным диабетом 1-го типа и влияние на них интраназально вводимого инсулина 82
3.2.1. Характеристика стрептозотоциновой модели пролонгированного мягкого сахарного диабета 1-го типа у самцов крыс и ее обработка интраназально вводимым инсулином. 82
3.2.2. Функциональная активность аденилатциклазной системы в мозге крыс с пролонгированным мягким сахарным диабетом 1-го типа и влияние на нее длительной обработки интраназально вводимым инсулином 84
3.2.3. Влияние обработки интраназально вводимым инсулином крыс с мягким сахарным диабетом 1-го типа на негативную регуляцию аденилатциклазы агонистами дофаминовых и серотониновых рецепторов в гипоталамусе 89
3.2.4. Пространственная память и способность к обучению у крыс с пролонгированным мягким сахарным диабетом 1-го типа 92
3.3. Метаболические параметры и функциональная активность сигнальных систем у самцов крыс с неонатальной моделью сахарного диабета 2-го типа и влияние обработки интраназально вводимыми инсулином и серотонином 95
3.3.1. Метаболические показатели у самцов крыс с неонатальной моделью СД2 и влияние на них обработки интраназальным инсулином и серотонином 95
3.3.2. Изучение инсулиновой сигнальной системы в печени самцов крыс с неонатальной моделью СД2 и влияние на нее обработки животных интраназальным инсулином и серотонином 100
3.3.3. Влияние интраназально вводимого инсулина на функциональную активность чувствительной к гормонам и нейромедиаторам аденилатциклазной сигнальной системы в гипоталамусе самцов крыс с неонатальным СД2 104
3.3.4. Влияние интраназально вводимого серотонина на функциональную активность чувствительной к гормонам и нейромедиаторам аденилатциклазной сигнальной системы в гипоталамусе самцов крыс с неонатальным СД2 108
3.4 Влияние интраназального инсулина и серотонина на когнитивные функции крыс с неонатальной моделью сахарного диабета 2-го типа 113
3.4.1. Метаболические показатели у самок крыс с неонатальной моделью СД2 и влияние на них обработки интраназальным инсулином и серотонином 113
3.4.2. Специфическое связывание инсулина с мембранами мозга и печени самок крыс с неонатальной моделью сахарного диабета 2-го типа 117 3.4.3. Влияние обработки самок крыс с неонатальной моделью сахарного
диабета 2-го типа интраназально вводимыми инсулином и серотонином на
их пространственную память и способность к обучению 120
3.5. Метаболические и гормональные нарушения у самцов крыс с
сахарным диабетом 2-го типа, вызванным высокожировой диетой и низкими дозами стрептозотоцина, и влияние обработки интраназально вводимым серотонином 124
3.5.1. Метаболические изменения у крыс с высокожировой моделью СД2 и влияние обработки интраназально вводимым серотонином 125
3.5.2. Нарушение регуляции АЦ в гипоталамусе крыс с высокожировой моделью СД2 и влияние обработки интраназальным серотонином 129
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 132-148
4.1. Нарушения в гормональных сигнальных системах мозга при сахарном диабете 1-го и 2-го типов 132
4.2. Механизмы действия интраназально вводимого инсулина в условиях диабетической патологии и его эффекты на гормональные системы мозга, метаболические показатели и когнитивные функции 139
4.3. Механизмы действия интраназально вводимого серотонина в условиях диабетической патологии и его эффекты на гормональные системы мозга, метаболические показатели и когнитивные функции 144
Заключение 149-150
Список сокращений 151
Список литературы
