Болевая диабетическая нейропатия (БДН) частое осложнение сахарного диабета, отрицательно влияющее на качество жизни больных. При болевой диабетической нейропатии часто отмечается хроническая боль высокой интенсивности, как спонтанная, так аллодинии (восприятие боли в ответ на обычные стимулы) и гипералгезии. Клинические проявления болевой диабетической нейропатии с большим трудом поддаются терапии.
Многими исследователями было доказано, что болевая диабетическая нейропатия обусловлена повышенной возбудимостью периферических ноцицептивных первичных сенсорных нейронов. Тем не менее, точный механизм, лежащий в основе болевой диабетической нейропатии, не изучен, что объясняет отсутствие эффективного лечения.
Хорошо известно, что активность натриевых и калиевых каналов является регулятором возбудимости нейронов и играет ключевую роль в возникновении потенциалов действия. Было показано, что у крыс с индуцированным стрептозотоцином сахарным диабетом, натриевый ток -основной входящий ток, значительно увеличивается в нейронах малых спинных ганглиев. Это увеличение натриевого тока связано с повышенной экспрессией белковых субъединиц натриевых каналов — Nav1.7 и Nav1.8 в нейронах спинных ганглиев и периферических ноцицептивных волокнах.
Авторы в ранних исследованиях выявили, что у крыс с индуцированным диабетом величина тока калия была значительно меньше в средних и больших спинных ганглиях, нежели в малых.
Известный как гастродин,4-гидроксибензил-алкоголь-4-O-бета-D-глюкопиранозид (C13H18O7), является основным активным веществом выдержки из клубней Гастродии высокой, с древних времен широко использующейся в клинической практике Китая в качестве противосудорожного, болеутоляющего, седативного средства. Она эффективна при головокружениях, общем параличе, эпилепсии и столбняке.
Недавно в исследованиях in vitro было установлено, что гастридин оказывает нейропротекторное действие, ослабляя накопление глутамата во время транзиторной ишемической атаки (ТИА) головного мозга. В литературе есть множество сообщений о способности гастридина улучшать обучаемость и способствовать консолидации памяти и восстановлению после повреждений. Гастридин также обладает противовоспалительными свойствами, подавляя экспрессию провоспалительных цитокинов в клетках микроглии. Несмотря на эти данные, не изучены точные механизмы, ответственные за обезболивающее действие гастридина при патологических состояниях.
В настоящем исследовании определялся вклад токов калия в возбудимость нейронов малых спинных ганглиев у крыс с индуцированным диабетом, а затем исследовались клеточные механизмы, обеспечивающие гастридину обезболивающий эффект при болевой диабетической нейропатии.
Материалы и методы. Эксперименты проводились на взрослых самцах крыс Sprague-Dawley, весом 200-250г. Для усиления повреждения крысы получали стрептозотоцин (СТЗ) на ночь. Крысы контрольной группы, в соответствующем возрасте и весе, получали инъекции цитратного буфера. Через 48 ч после введения препаратов из хвостовой вены брались анализы крови и оценивался уровень глюкозы натощак. В данном эксперименте диабет был определен как уровень глюкозы, превышающий 16,6 ммоль/л (300 мг/дл).
Все крысы были поделены на 4 группы, в каждой из которых была оценена механическая и температурная чувствительность:
1) необработанные крысы (контроль);
2) крысы с СТЗ-индуцированным диабетом;
3) крысы с СТЗ-индуцированным диабетом, получавшие внутрибрюшинно физиологический раствор;
4) крысы с СТЗ-индуцированным диабетом, получающие внутрибрюшинно гастридин.
Для количественной оценки механической чувствительности подошвенной поверхности лап, крысы помещались в клетку с подвесным металлическим сетчатым полом. Чувствительность оценивалась с помощью гибких нитей фон Фрея, которыми 10-кратно раздражали подошвенную поверхность крысиных лап, регистрировался процент положительных ответов на стимулы.
Для количественной оценки тепловой чувствительности подошвенной поверхности лап, крысы помещались в камеру из прозрачного оргстекла (15 см ? 20 см ? 15 см), расположенную на платформе из такого же стекла толщиной 2 мм. Оценка чувствительности проводилась с использованием излученного тепла, оценивалось время задержки реакции на стимул.
По завершении этого эксперимента была оценена электрофизиологическая активность препарированных спинных ганглиях (L5) с последующим гистологическим исследованием.
Результаты и выводы. Внутрибрюшинное введение гастродина эффективно влияло на механическую аллодинию и тепловую гипералгезию, индуцированные СТЗ сахарным диабетом. В четвертой группе было отмечено значительное восстановление чувствительности, как механической, так и тепловой, по сравнению со второй и третьей группами.
Методом локальной фиксации клеточного потенциала были исследованы ноцицептивные, капсаицин-чувствительные нейроны малых спинных ганглиев. У крыс с индуцированным сахарным диабетом при применении гастродина аномальная возбудимость нейронов значительно снижалась. Для определения токов, вовлеченных в антиноцицептивное действие гастродина, исследовали его влияние на натриевые и калиевые токи при болевой диабетической неропатии в нейронах спинномозговых ганглиев. Диабет вызывал, уже доказанное ранее, повышение натриевых токов и снижение тока калия, особенно в медленных калиевых каналах, и эти эффекты полностью устранялись гастридином, эффект был дозозависим.
Таким образом, исследование позволяет глубже вникнуть с патологические процессы, развивающиеся на клеточно-молекулярном уровне при сахарном диабете, и объясняет патофизиологический механизм действия гастродина при хронической боли, в том числе, болевой диабетической нейропатии.