ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МЕЗЕНТЕРИАЛЬНОЙ И ПОДКОЖНОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ

Влияние физической нагрузки на морфометрические параметры мезотермальной и подкожной жировой ткани у крыс с ожирением, индуцированным высокожировой диетой.
Распределение и количество жировой ткани (преобладание накопления висцерального жира) и размер адипоцитов (клеточная гипертрофия) могут быть критическими факторами риска для развития метаболических нарушений. В данной работе было исследовано влияние аэробной и анаэробной физической активности на морфометрические параметры брыжейки и подкожной жировой ткани у крыс с ожирением, индуцированным диетой с высоким содержанием жиров. Установлено, что у животных, находящихся на высокожировой диете, преобладают малые адипоциты с увеличением массы подкожной жировой ткани, которые могут играть адаптивную роль и защищать эктопическую ткань от липотоксичности. Анаэробные упражнения снижают удельный вес брыжеечной жировой ткани у животных, питающихся стандартной диетой. При высокожировой диете анаэробные упражнения значительно снижают удельную массу и размер адипоцитов в мезентериальной жировой ткани, тогда как аэробные упражнения делают это в подкожной ткани.
Ключевые слова.
Полный текст.
Ожирение в настоящее время является одним из распространенных хронических заболеваний и приобретает характер глобальной эпидемии. Избыточный вес и ожирение приводят не только к косметическому дефекту, но и к развитию тяжелых и социально значимых заболеваний, таких как сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь и другие [1, 2]. Выделяют два основных жировых депо: висцеральное и подкожное, при этом висцеральное депо у грызунов представлено мезентериальной, забрюшинной и эпидидимальной жировой тканью [5]. Увеличение массы жировой ткани идет двумя путями: за счет увеличения объема клеток-адипоцитов (гипертрофии) и увеличения числа адипоцитов (гиперплазии). Известно, что у людей при избыточном питании увеличение подкожной жировой ткани в ягодично-бедренной области происходит за счет увеличения числа клеток, а области передней брюшной стенки за счет увеличения размера адипоцитов [20]. У крыс, находившихся на высокожировой диете, развитие мезентериальной и эпидимальной жировой ткани преимущественно происходит за счет гипертрофии клеток, в то время как 43 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. забрюшинной и подкожной жировой ткани за счет гиперплазии [19]. При этом размер адипоцитов определяет чувствительность к инсулину, синтез и секрецию адипокинов, в том числе провоспалитель-ных, наиболее активно синтезируемых в клетках больших размеров [6]. На сегодняшний день поиск методов, направленных на снижение объема определенных жировых депо остается актуальным и значимым. Физические упражнения остаются одним из средств комплексной терапии ожирения [3, 15, 21]. Физическая нагрузка создает отрицательный энергетический баланс и уменьшает массу жировой ткани [18]. Тем не менее, несмотря на разнообразие методов снижения веса, остается открытым вопрос о влияние физических нагрузок разной направленности и интенсивности на объем жировых депо, размер жировых клеток. Цель работы изучить влияние аэробной и анаэробной физической нагрузки на морфометрические параметры мезентериальной и подкожной жировой ткани крыс с ожирением, индуцированным высокожировой диетой. Материалы и методы Исследования проводили на белых крысах самцах Wistar. Животные находились в стандартных условиях содержания на естественном световом режиме при свободном доступе к воде и пище (температура воздуха в виварии 20±2°С, влажность - не более 80 %). Содержание и все манипуляции, которым подвергались животные во время карантина и исследования, соответствовали правилам лабораторной практики, утвержденным приказом министра здравоохранения и социального развития от 23 августа 2010 г. N 708н «Об утверждении правил лабораторной практики», а также с соблюдением конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей, принятой Европейским союзом в 1986 году, и директивы 86/609 ЕЭС, основанной на тексте соглашения “Dr. RobertHubrecht, Current EU Legislation Controlling Animal Experiments”. Животные были разделены на шесть групп по 5 в каждой: 1 группа - животные со стандартной диетой без физических нагрузок, 2 группа - животные с высокожировой диетой без физических нагрузок, 3 группа - животные со стандартной диетой и аэробной физической нагрузкой, 4 группа - животные со стандартной диетой и анаэробной физической нагрузкой, 5 группа - животные с высокожировой диетой и аэробной физической нагрузкой, 6 группа - животные с высокожировой диетой и анаэробной физической нагрузкой. Животные 1, 3 и 4 групп принимали стандартную пищу «ПроКорм» для лабораторных крыс фирмы ЗАО «БиоПро» (г. Новосибирск) и воду ad libitum. Животные 2, 5 и 6 групп в течение 12 недель находились на высокожировой диете (жир - 29,6%, белок -14,8%, углеводы - 55,6%) и принимали воду ad libitum. Физическая нагрузка проводилась в виде плавания. Адаптация к водной среде проходила в течение 15 дней в цилиндрической емкости с гладкой поверхностью. Диаметр емкости 60 см, глубина - 120 см, температура воды 31±1°C. Аэробный характер физической нагрузки был определен методом максимального стабильного содержания лактата (Maximal Lactate Stable State) в сыворотке крови крыс [16, 17]. Плавание с отягощением, равным 4% от массы тела крысы приводило к повышению уровня лактата в сыворотке крови крыс с последующей его стабилизацией, что свидетельствовало о преобладании процессов аэробного энергообеспечения. Данный режим тренировок определен как «аэробная нагрузка». Плавание с отягощением 8% от массы тела крысы приводило к нарастающему накоплению лактата в сыворотке крови крыс, что указывало на преобладание процессов анаэробного гликолиза, и данный режим тренировок определен как «анаэробная нагрузка». В 3 и 5 группах проводилась аэробная тренировка через день в течение 1 часа с отягощением 4% от массы тела. В 4 44 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. и 6 группах проводилась анаэробная тренировка через день в течение 80 секунд с 8% отягощением от массы тела в три подхода с 5 минутными периодами отдыха между подходами. Продолжительность занятий составила 6 недель. Спустя 6 недель тренировок, через 24 часа после последнего занятия животных выводили из эксперимента СО2- асфиксией. Методом диссекции [5] выделялась и взвешивалась на аналитических весах жировая ткань (подкожная, мезентериальная) и рассчитывалась ее удельная масса (масса жировой ткани на 100 г массы тела крысы). Для морфометрического исследования кусочки жировой ткани фиксировались в 10% нейтральном забу-ференном формалине (Biovitrum, Россия), обезвоживались в изопропиловом спирте - раствор IsoPrep (Biovitrum, Россия) и заливались в парафин (Histomix, Россия) по методике Ю.А. Криволапова [4]. На микротоме МЗП-01 (Техном, Россия) изготавливались срезы толщиной 5-7 мкм, которые затем монтировались на предметные стекла и окрашивались гематоксилином и эозином. Полученные микропрепараты просматривались в проходящем свете на микроскопе Биомед-3М (Россия) совместимом с компьютером. Изображения срезов оцифровывались для последующей оценки размеров адипоци-тов. Оцифрованные фотографии с хорошо выявленными границами клеток подвергались морфометрической обработке с использованием компьютерной программы ImageJ 1.46 [8]. Для каждой группы животных определялся средний диаметр 500 жировых клеток. Полученные результаты выражены в виде медианы (Ме), верхнего и нижнего квартилей (Q1-Q3). Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета SPSS 20.0. Различия считали достоверными при p0,05 0,89 (0,75-1,45) |2 (3-1) Рз - 1 >0,05 0,96 (0,84-0,97) |11 (3-1) Рз - 1 >0,05 4.Стандартная диета и анаэробные нагрузки, (n=5) 446 (418-455) 13 (4-2) p4 - 1 >0,05 0,81 (0,64-0,87) |8 (4-1) Р4 - 1 >0. 05 0. 83 (0. 82-0. 87) |22 (4-1) Р4 - 1.