Вікові відмінності впливу переривчастого голодування на морфофункціональні показники підшлункової залози щурів
Анотація
Ефективність застосування переривчастого голодування (ПГ) для активації функції підшлункової залози (ПЗ) не є однозначним. Одними з причин цього можуть бути відмінності у використанні режиму ПГ, тривалості досліду, а також залучення до експерименту тварин різного віку. Також залишається відкритим питання про те, наскільки вираженим є ефект застосування ПГ для підвищення функціональної активності ПЗ у осіб похилого віку. Метою роботи було дослідити і порівняти морфофункціональні зміни ПЗ щурів різного віку після впливу ПГ і оцінити перспективність його використання в якості засобу для корекції виражених вікових знижень функції залози. Експерименти були виконані на 40 щурах-самцях 3- і 15-міс віку. Піддослідні тварини зазнавали впливу ПГ, а саме – 1 доба повне голодування / 2 доби стандартний віварний раціон. Доступ до води був вільний. Тривалість досліду становила 28 діб. З тканини ПЗ виготовляли гістологічні препарати за стандартною методикою. Гістоморфометрію здійснювали за допомогою комп'ютерної програми «Image J». Дослідження проводили відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986). Виявлено, що вплив ПГ протягом 28-ми діб призводив до появи чітко виражених морфофункціональних ознак підвищення активності ПЗ у дорослих щурів. Особливо зростала ендокринна функція залози, про що свідчило вірогідне збільшення відносної площі ендокринної частини (на 108%), середньої кількості острівців Лангерганса (на 44%), розмірів острівців, кількості розміщених у них ендокриноцитів (на 20%) та зниження концентрації глюкози в крові. У молодих тварин, навпаки, ПГ знижувала активність як екзо-, так і ендокринної (більшою мірою) частини залози. Вплив ПГ знижував кількість сполучної тканини в ПЗ щурів різного віку. Отримані дані можуть бути використані для підвищення функції ПЗ у дорослих і осіб похилого віку, а також при профілактиці вікових хронічних захворювань залози, що супроводжуються появою фіброзу. Тоді як використання ПГ у молодому віці не бажане.
Завантаження
Посилання
Brandhorst S., Harputlugil E., Mitchell J.R., Longo V.D. (2017). Protective effects of short-term dietary restriction in surgical stress and chemotherapy. Ageing Res Rev, 39, 68–77. https://doi.org/10.1016/j.arr.2017.02.001
Chen Y., Ling L., Su G. et al. (2016). Effect of intermittent versus chronic calorie restriction on tumor incidence: A systematic review and meta-analysis of animal studies. Scientific Reports, 6, 33739. https://doi.org/10.1038/srep33739
Cheng C.W., Villani V., Buono R. et al. (2017). Fasting-Mimicking diet promotes Ngn3-Driven b-cell regeneration to reverse diabetes. Cell, 168(5), 775–788. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.01.040
Dubois M.L, Boisvert F.M. (2016). The Nucleolus: Structure and function. The Functional Nucleus, 23, 29–49. https://doi.org/10.1007/978-3-319-38882-3_2
Duregon E., Pomatto-Watson LC.D., Bernier M., et al. (2021). Intermittent fasting: from calories to time restriction. Geroscience, 43(3),1083–1092. https://doi.org/10.1007/s11357-021-00335-z
Gao X., Yan D., Zhao Y. et al. (2015). Moderate calorie restriction to achieve normal weight reverses β-cell dysfunction in diet-induced obese mice: involvement of autophagy. Nutrition Metabolism, 12, 34. https://doi.org/10.1186/s12986-015-0028-z
He X.Y., Zhao X.L., Gu Q. et al. (2012). Calorie restriction from a young age preserves the functions of pancreatic β cells in aging rats. Tohoku J Exp Med, 227(4), 245–252.
Hossain M.A., Mostofa M., Awal M.A. et al. (2014). Histomorphological and morphometric studies of the pancreatic islet cells of diabetic rats treated with aqueous extracts of Momordica charantia (karela) fruits. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 4(2), S698-S704. https://doi.org/10.1016/S2222-1808(14)60710-6
Jaramillo A.P., Castells J., Ibrahimli S., et al. (2023). Time-restricted feeding and intermittent fasting as preventive therapeutics: A systematic review of the literature. Cureus, 15(7), e42300. https://doi.org/10.7759/cureus.42300
Kehm R., König J., Nowotny K., et al. (2018). Age-related oxidative changes in pancreatic islets are predominantly located in the vascular system. Redox Biol, 15, 387–393. https://doi.org/10.1016/j.redox.2017.12.015
Koda M., Takemura G., Okada H., et al. (2006). Nuclear hypertrophy reflects increased biosynthetic activities in myocytes of human hypertrophic hearts. Circ J, 70(6), 710–718. https://doi.org/10.1253/circj.70.710
Lanza-Jacoby S., Yan G., Radice G. et al. (2013), Calorie restriction delays the progression of lesions to pancreatic cancer in the LSL-KrasG12D; Pdx-1/Cre mouse model of pancreatic cancer. Exp Biol Med (Maywood), 238(7), 787–797. https://doi.org/10.1177/1535370213493727
Liu H., Javaheri A., Godar R.J., et al. (2017). Intermittent fasting preserves beta-cell mass in obesity-induced diabetes via the autophagy-lysosome pathway. Autophagy, 13(11), 1952–1968. https://doi.org/10.1080/15548627.2017.1368596
Löhr J.M., Panic N., Vujasinovic M., Verbeke C.S. (2018). The ageing pancreas: a systematic review of the evidence and analysis of the consequences. J Intern Med, 283(5), 446–460. https://doi.org/ 10.1111/joim.12745
Munhoz A.C., Vilas-Boas E.A., Panveloski-Costa A. C. et al. (2020). Intermittent fasting for twelve weeks leads to increases in fat mass and hyperinsulinemia in young female Wistar rats. Nutrients, 129(4), 1029. https://doi.org/10.3390/nu12041029
Rehfeld A., Nylander M., Karnov K. (2017). Histological Methods. In: Compendium of Histology. Springer, Cham. 11–24. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41873-5_2
Song D.K., Kim Y.W. (2023). Beneficial effects of intermittent fasting: a narrative review. J Yeungnam Med Sci, 40(1), 4–11. https://doi.org/10.12701/jyms.2022.00010
Test B., Shubrook J.H. (2023). Prevention of type 2 diabetes: The role of intermittent fasting. Diabetology, 4(4), 507–518. https://doi.org/10.3390/diabetology4040044
Yanko R. (2023). Age-related differences in the effect of L-methionine on histo-morphometric indicators of pancreas activity in rats. Acta Scientific Gastrointestinal Disorders, 6(12), 02–08.
Yanko R., Levashov M., Chaka E., Safonov S. (2020). Histomorphological changes in the rat pancreas after methionine administration. The Journal of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series “Biology”, 35, 117–123. https://doi.org/10.26565/2075-5457-2020-35-13 (in Ukrainian)
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
