Содержание и архив номеров
2019 г., Том 167, № 3 МАРТ
Биофизика и биохимия
Интраназально вводимый С-пептид проинсулина усиливает стимуляцию инсулином активности инсулиновой системы в гипоталамусе диабетических крыс
При сахарном диабете 1-го типа уровни инсулина и С-пептида снижаются на периферии и в ЦНС. При этом С-пептид усиливает регуляторные эффекты инсулина. Исследовали влияние С-пептида и инсулина на активность Akt-киназы и киназы-3b гликогенсинтетазы (GSK3b), компонентов 3-фосфоинозитидного пути, в гипоталамусе интактных крыс и крыс со стрептозотоциновым мягким диабетом 1-го типа при однократном и продолжительном (7 сут) совместном и раздельном интраназальном введении в дозах 10 мкг сут (С-пептид) и 20 мкг/сут (инсулин). Оценивали фосфорилирование Akt-киназы по Thr308 и Ser473 (стимуляция) и GSK3b по Ser9 (ингибирование). При диабете снижалось фосфорилирование Akt-киназы и в меньшей степени GSK3b. Однократное введение инсулина или С-пептида и инсулина его повышало. Длительное лечение С-пептидом и инсулином крыс с диабетом нормализовало активность Akt-киназы и GSK3b, причем совместное введение веществ было эффективнее, чем отдельное введение инсулина. Монотерапия С-пептидом была неэффективной. Совместное интраназальное введение С-пептида и инсулина эффективно стимулирует инсулиновую систему в гипоталамусе, ослабленную при сахарном диабете 1-го типа, что может быть использовано при терапии данного заболевания.
Ключевые слова: С-пептид проинсулина, инсулин, интраназальное введение, гипоталамус, 3-фосфоинозитидный путь
Адрес для корреспонденции: alex_shpakov@list.ru Шпаков А.О.
Intranasal administration of proinsulin C-peptide enhances the stimulating effect of insulin on insulin system activity in the hypothalamus of diabetic rats
In type 1 diabetes mellitus, the levels of insulin and C-peptide decrease at the periphery and in CNS. C-peptide potentiates the regulatory effects of insulin. We studied the effects of single and repeated (over 7 days) individual and combined nasal administration of C-peptide (10 μg/day) and insulin (20 μg/day) on activity of Akt kinase and kinase-3β-glycogen synthase (GSK3β), the components of 3-phosphoinositide pathway, in the hypothalamus of intact rats and rats with mild streptozotocin-induced type 1 diabetes mellitus. Phosphorylation of Akt kinase at Thr308 and Ser473 (stimulation) and GSK3β at Ser9 (inhibition) was evaluated. In diabetes, phosphorylation of Akt kinase and, to a lesser extent, GSK3β, is reduced. A single injection of insulin or C-peptide and insulin increased this process. Long-term combined treatment with C-peptide and insulin normalized activity of Akt kinase and GSK3β in diabetic rats, treatment with insulin alone produced less pronounced effect; monotherapy with C-peptide was ineffective. Intranasal co-administration of C-peptide and insulin effectively stimulates the insulin system in the hypothalamus that is weakened at diabetes mellitus type 1, which can be used in the treatment of this disease.
Key Words: proinsulin C-peptide; insulin; intranasal administration; hypothalamus; 3-phosphoinositide turnover