Сахарный диабет (СД) и его осложнения остаются важнейшей медико-социальной проблемой практически во всех странах мира. В Российской Федерации в 2013 г. были зарегистрированы около 4 млн больных СД, но реальное число больных значительно больше и может достигать 10 млн [1].

Среди пациентов с сахарным диабетом 2-го типа (СД2) абсолютное большинство (80—90%) страдают ожирением, а половина людей с ожирением имеют СД2; поэтому при поиске новых сахароснижающих препаратов целесообразно обращать внимание на соединения, обладающие дополнительным анорексигенным эффектом [2, 3].

Несколько лет назад исследователи обратили внимание на группу рецепторов, локализованных преимущественно на энтероэндокринных клетках (GPR40, GPR41, GPR43, GPR119 и др.). Физиологическими агонистами этих рецепторов являются жирные кислоты и их производные, введение которых приводит к повышению глюкозозависимой секреции инкретинов, инсулина, снижению массы тела и ряду плейотропных эффектов. Создание синтетических агонистов к данным рецепторам считается перспективным путем разработки средств регуляции углеводного обмена [3—5]. Одним из наиболее перспективных рецепторов этой группы был признан GPR119 [6, 7]. Его активация повышает секрецию инкретинов, продукция которых при СД снижена [8], и стимулирует секрецию инсулина при повышении гликемии. Это крайне важно с точки зрения эффективного контроля постпрандиального уровня глюкозы, а также снижения риска развития гипогликемии.

Цель исследования — сравнение гипогликемической активности ингибитора ДПП-4, ситаглиптина, и нового агониста GPR119, соединения ZB-16 у животных с экспериментальным СД2 [9].

Субстанция агониста GPR119 (соединение под шифром ZB-16) синтезирована ЗАО ИИХР. Эксперименты выполнены на 50 беспородных половозрелых крысах-самках из питомника ФГУП ПЛЖ «Рапполово» (возраст 6 мес, масса тела 240—260 г) с учетом правил, изложенных в «Руководстве по проведению доклинических исследований лекарственных средств» [10].

Экспериментальный сахарный диабет (ЭСД) моделировали однократным внутрибрюшинным введением никотинамида (Sigma-Aldrich, США), 230 мг/кг, и через 15 мин после этого — стрептозотоцина (Sigma-Aldrich, США), 65 мг/кг. Предварительное введение никотинамида повышает устойчивость β-клеток островков Лангерганса к повреждающему действию цитотоксина [9]. Такая комбинация воспроизводит состояние, близкое к СД2, которое проявляется умеренной и стабильной гипергликемией, нарушением толерантности к глюкозе, глюкозурией без ацидоза и увеличением массы тела. Через 72 ч после введения стрептозотоцина измеряли уровень глюкозы в крови и отбирали животных с гликемией после 6-часового голодания в пределах 8—14 ммоль/л. Были сформированы 5 экспериментальных групп по 10 особей в каждой: 1-я группа — интактные животные («Интакт»); 2-я — группа «ЭСД» (ЭСД + вода очищенная); 3-я группа — ZB-16 0,1 мг/кг (ЭСД + суспензия ZB-16, 0,1 мг/кг/день); 4-я группа — ZB-16 1 мг/кг (ЭСД + суспензия ZB-16, 1,0 мг/кг/день); 5-я группа — ситаглиптин (ЭСД + суспензия ситаглиптина, 10 мг/кг/день).

Во 2—5-й группах средний исходный уровень глюкозы в крови (12,4—13,6) различался не более чем на 7—8%.

Пока еще нет препаратов, которые, подобно агонистам GPR119, стимулировали бы глюкозонезависимую секрецию инкретинов и глюкозозависимую секрецию инсулина. Поэтому в качестве препарата сравнения был выбран ингибитор ДПП-4 — ситаглиптин (Янувия, «Merck Sharp & Dohme B.V.», Нидерланды), который, как и агонисты GPR119, в конечном счете усиливает физиологический эффект инкретинов, подавляя их деградацию и повышая глюкозозависимую секрецию инсулина. Доза ситаглиптина (10 мг/кг) была выбрана на основании данных литературы [11]. Дозы ZB-16 (0,1 и 1 мг/кг) были наиболее эффективными по результатам пробной серии экспериментов. Препараты вводились внутрижелудочно ежедневно в течение 4 нед.

Пероральный глюкозотолерантный тест (ПГТТ) проводили на 14-й и 28-й день после начала лечения на фоне 6-часового голодания. Глюкозу (из расчета 3 г/кг) вводили перорально через зонд. Гликемию измеряли перед введением глюкозы, а затем через 30, 60 и 120 мин. Использовали глюкометр Контур Т.С. и тест-полоски («Bayer», Германия).

Для оценки потребления воды и пищи на 7, 14, 21 и 28-й день после начала лечения, животных на сутки помещали в метаболические клетки («TECNIPLAST», Италия). Массу тела крыс измеряли ежедневно, начиная с 1-го дня исследования.

Статистическую обработку результатов проводили в программе Prism 5 с использованием критериев Шапиро—Уилка, Краскела—Уоллиса, Ньюмена—Кейлса. Данные представлены в виде среднего значения (гистограммы, таблицы) и в виде медианы с указанием 25-го и 75-го квартилей (диаграммы размаха). Значения p<0,05 расценивались как статистически значимые.

Гипогликемическая активность ZB-16 при курсовом введении крысам с ЭСД

Моделирование СД2 сопровождалось повышением уровня глюкозы в крови животных (рис. 1).

До начала лечения уровень глюкозы у животных колебался от 12,4 до 13,6 ммоль/л, т. е. в 3—3,5 раза превышал таковой у интактных животных (р<0,05). В последующие дни (до 28 сут наблюдения) гликемия у животных всех экспериментальных групп снижалась, но более выраженно — у животных, получавших ZB-16 в дозе 1 мг/кг и ситаглиптин. На 21-е и 28-е сутки после начала лечения степень снижения гликемии была значимо больше, чем в контроле (см. рис. 1).

Влияние ZB-16 на результаты ПГТТ у животных с ЭСД

ПГТТ у животных с ЭСД проводили через 14 и 28 сут после начала лечения. У крыс с ЭСД, помимо высокой концентрации глюкозы в крови, отмечалось нарушение ее утилизации (рис. 2). Средняя площадь под кривой «концентрация глюкоза—время» в группе ЭСД в 4 раза превышала таковую в интактной группе.

На 14-й день лечения наименьшее отклонение уровня глюкозы от исходного к 120-й минуте теста регистрировалось у животных, получавших ZB-16 в дозе 1 мг/кг и ситаглиптин, что говорит о более высокой скорости утилизации глюкозы у крыс этих групп, чем у животных с ЭСД без лечения (табл. 1). На это указывает также снижение площади под кривой «концентрация глюкоза — время» у животных соответствующих групп (см. рис. 2, а).

К 28-м суткам эксперимента у животных, получавших лечение, отмечалась тенденция к улучшению переносимости глюкозной нагрузки (см. табл. 1). Так, через 30 мин после введения глюкозы наименьшая гликемия регистрировалась у животных, которые получали ZB-16 в дозе 1 мг/кг (+98,7%) и препарат сравнения ситаглиптин (+84%), что значимо отличалось от прироста гликемии у крыс группы ЭСД без лечения (+125%).

Через 1 ч после введения глюкозы ее уровень в крови снизился значительнее всего в группах, получавших ZB-16 в дозе 0,1 мг/кг (до 57,1%) и ситаглиптин (до 53,3%). Через 2 ч уровень глюкозы в крови крыс группы ZB-16 1 мг/кг практически вернулся к исходному, превышая его только на 3,8%, что значимо меньше, чем в группе ЭСД без лечения (+14,6%) и даже в группе ситаглиптина (+5,3%).

Кроме того, в группах крыс, получавших лечение, зарегистрировано уменьшение площади под кривой концентрация «концентрация глюкозы — время» в среднем на 22—24% по сравнению с группой ЭСД без лечения. Гипогликемическое действие ZB-16 в дозе 1 мг/кг было сопоставимым с таковым ситаглиптина.

Влияние ZB-16 на динамику массы тела и потребление пищи и воды животными с ЭСД

У крыс с ЭСД наблюдалось некоторое повышение массы тела у животных контрольной группы (на 7%). У животных, получавших агонист GPR119 в дозе 0,1 мг/кг и ситаглиптина, этот показатель был несколько ниже. Однако при применении ZB-16 в дозе 1 мг/кг животных снижался значимо в большей степени, чем в группе ситаглиптина (рис. 3, а).

У крыс, получавших ZB-16 в дозе 1 мг/кг или ситаглиптин, наблюдалась более выраженная тенденция к уменьшению потребления пищи и воды (см. рис. 3, б, в), что в совокупности со снижением гликемии натощак и ускорением утилизации глюкозы свидетельствует о более полной компенсации углеводного обмена у животных этих группах.

У животных, получавших лечение, отмечалось лучшее состояние кожно-шерстного покрова, слизистых полости рта, оболочек век и конъюнктив глаз.

Известно, что препараты с инкретиномиметической активностью, помимо стимуляции секреции инсулина, улучшают функциональное состояние β-клеток [11] и оказывают анорексигенное действие [12]. ZB-16 является высокоселективным агонистом рецептора GPR119, который был валидирован в качестве биомишени для создания противодиабетических средств [4]. Гипогликемическое действие ZB-16, очевидно, связано со способностью этого соединения стимулировать секрецию кишечных гормонов (ГПП-1 и ГИП) и инсулина. Более быстрое восстановление функционального состояния β-клеток может быть следствием цитопротекторного эффекта инкретинов [8]. Отмеченные снижение потребления пищи и уменьшение массы тела экспериментальных животных, получавших ZB-16 и ситаглиптин, могут объясняться анорексигенным действием инкретинов, которое реализуется за счет снижения перистальтики ЖКТ и продления чувства насыщения. В реализации этого эффекта принимает участие и центральный механизм регуляции аппетита, поскольку рецепторы инкретинов (рецепторы ГПП-1) в большом количестве экспрессируются в зонах ЦНС, отвечающих за пищевое поведение (дугообразное и вентромедиальное ядра гипоталамуса и др.) [12].

Агонист рецептора GPR119 — соединение ZB-16 при курсовом введении на фоне ЭСД оказывает выраженное, сопоставимое с ситаглиптином, сахароснижающее действие и ускоряет утилизацию глюкозы тканями. ZB-16 в дозе 0,1 мг/кг и еще в большей степени в дозе 1 мг/кг уменьшает потребление пищи и воды животными с ЭСД и значимо снижает их массу тела. Все это позволяет считать целесообразным дальнейшее изучение гипогликемического действия соединения ZB-16.

Конфликт интересов отсутствует.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, в рамках реализации государственного контракта «Доклинические исследования лекарственного средства для лечения сахарного диабета 2-го типа на основе агонистов GPR119 рецептора» № 13411.1008799.154 от 24.07.13.