vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2022-19-3-308-320vestim-865Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEМорфофункциональное состояние печени крыс-самцов линии Вистар при диет-индуцированном ожирении и его коррекцииMorphofunctional state of the liver of male Wistar rats during diet-induced obesity and its correctionБасалайА. А.BasalaiA. A.

Басалай Анастасия Александровна – научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Anastasia A. Basalai – Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

anastasiya.basalay@gmail.comКузнецоваТ. Е.KuznetsovaT. E.

Кузнецова Татьяна Евгеньевна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Tatyana E. Kuznetsova – Ph. D. (Biol.). Leading Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

tania_k@mail.ruМитюковаТ. А.MityukovaT. A.

Митюкова Татьяна Алексеевна – кандидат биологических наук, главный научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Tatyana A. Mityukova – Ph. D. (Biol.). Chief Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

mityukovat@gmail.comПолуляхО. Е.PoluliakhO. Y.

Полулях Ольга Евгеньевна – научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Olga Y. Poluliakh – Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

reanzy@yandex.ruЧудиловскаяЕ. Н.ChudilovskayaK. N.

Чудиловская Екатерина Николаевна – научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Katerina N. Chudilovskaya – Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

e.chudilovskaya@gmail.comКостюченкоН. С.KastsiuchenkaM. S.

Костюченко Никита Сергеевич – младший научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Mikita S. Kastsiuchenka – Junior Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

nkostuchenko888@gmail.comЩербаковЯ. В.ShcherbakovYa. V.

Щербаков Яков Валентинович – младший научный сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Yakov V. Shcherbakov – Junior Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

yakov.shcherbakov.98@gmail.comХрусталёваТ. А.KhrustalevaT. A.

Хрусталёва Татьяна Александровна – кандидат биологических наук, ученый секретарь.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Tatyana A. Khrustaleva – Ph. D. (Biol.). Scientific Secretary.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

tanissia.lir@gmail.comГубкинС. В.HubkinS. V.

Губкин Сергей Владимирович – член-корреспондент, доктор медицинских наук, профессор, директор.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Siarhei V. Hubkin – Corresponding Member, D. Sc. (Med.), Professor, Director.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

goubkin@yandex.ruИнститут физиологии, НАН БеларусиInstitute of Physiology, National Academy of Sciences of Belarus202208092022193308320Copyright © Басалай А.А., Кузнецова Т.Е., Митюкова Т.А., Полулях О.Е., Чудиловская Е.Н., Костюченко Н.С., Щербаков Я.В., Хрусталёва Т.А., Губкин С.В., 20222022Басалай А.А., Кузнецова Т.Е., Митюкова Т.А., Полулях О.Е., Чудиловская Е.Н., Костюченко Н.С., Щербаков Я.В., Хрусталёва Т.А., Губкин С.В.Basalai A.A., Kuznetsova T.E., Mityukova T.A., Poluliakh O.Y., Chudilovskaya K.N., Kastsiuchenka M.S., Shcherbakov Y.V., Khrustaleva T.A., Hubkin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/865

Неалкогольная жировая болезнь печени – это наиболее распространенное патологическое состояние, присущее ожирению, которое связано с избыточным накоплением липидных капель в гепатоцитах, что в свою очередь приводит к нарушению функционирования органа.

Цель исследования – изучение влияния диет-индуцированного ожирения, а также вариантов его коррекции на морфофункциональные характеристики ткани печени и биохимические показатели сыворотки крови крыс-самцов.

Опыты проводили на половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Эксперимент состоял из двух этапов, по 8 недель каждый: 1) моделирование ожирения с использованием высококалорийной диеты (ВКД); 2) проведение коррекции ожирения с оценкой вклада нескольких экспериментальных подходов: отказ от ВКД с переходом на стандартную сбалансированную диету и умеренные физические нагрузки в виде бега на тредмиле на фоне различной калорийности питания.

Содержание крыс в течение 16 недель на ВКД приводило к формированию висцерального ожирения, жировой дистрофии печени, дислипидемии и дисбалансу ферментативных процессов – гипербилирубинемии на фоне сниженной активности аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы в сыворотке крови. Коррекция висцерального ожирения путем перехода на стандартную диету способствовала полной нормализации биохимических показателей сыворотки крови, причем физические нагрузки не вносили дополнительного существенного вклада в этот процесс. При возврате на стандартный рацион питания гистоархитектоника печени частично восстанавливалась с сохранением воспалительной инфильтрации органа. При переходе на стандартный рацион в сочетании с умеренными физическими нагрузками наблюдались более выраженное восстановление гистоструктуры печени и признаки активной регенерации органа.

Таким образом, наиболее полноценным вариантом коррекции жирового гепатоза является переход на сбалансированную диету в сочетании с умеренными физическими нагрузками.

Nonalcoholic fatty liver disease is the most common pathological condition inherent in obesity, which is associated with excessive accumulation of lipid droplets in hepatocytes, which, in turn, leads to the impaired functioning of the organ.

The aim of the study is to investigate the effect of diet-induced obesity, as well as variants of its correction on morphofunctional characteristics of the liver tissue and biochemical indices of blood serum of male rats.

The experiments were carried out on sexually mature male Wistar rats. The experiment consisted of two stages of 8 weeks each: 1) modeling obesity using a high-caloric diet (HCD); 2) obesity correction with the evaluation of the contribution of several experimental approaches: abandonment of HCD with a transition to a standard balanced diet and moderate physical activity in the form of running on a treadmill against the background of different caloric intakes.

Keeping the rats for 16 weeks on HCD led to the formation of visceral obesity, fatty liver dystrophy, dyslipidemia, and disbalance of enzymatic processes – hyperbilirubinemia on the background of the reduced activity of aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase in blood serum. The histoarchitectonics of the liver was partially restored with the preservation of inflammatory infiltration of the organ upon return to the standard diet. A return to the standard diet promoted a partial restoration of the liver histoarchitectonics with the preservation of inflammatory infiltration of the organ. When switching to a standard diet in combination with the moderate physical activity, a more pronounced restoration of the liver histostructure and signs of the active regeneration of the organ were observed.

The most complete variant of correction of fatty hepatosis is the transition to a balanced diet in combination with the moderate physical activity.

крысы-самцывысококалорийная диетависцеральное ожирениежировой гепатозпеченочный метаболизмкоррекция ожирениясбалансированное питаниеумеренные физические нагрузкиmale ratshigh-calorie dietvisceral obesityfatty hepatosishepatic metabolismcorrection of obesitybalanced nutritionmoderate exerciseReferencesObesity and overweight. World Health Organization [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.who.int/newsroom/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight. – Date of access: 31.01.2022.Obesity and overweight. World Health Organization. Available at: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight (accessed 01.31.2022).Obesity and nonalcoholic fatty liver disease: current perspectives / R. Sarwar, N. Pierce, S. Koppe // Diabetes Metab. Syndr. Obes. – 2018. – Vol. 11. – P. 533–542. https://doi.org/10.2147/DMSO.S146339Sarwar R., Pierce N., Koppe S. Obesity and nonalcoholic fatty liver disease: current perspectives. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy, 2018, vol. 11, pp. 533–542. https://doi.org/10.2147/DMSO.S146339Parker, R. The role of adipose tissue in fatty liver diseases / R. Parker // Liver Res. – 2018. – Vol. 2, N 1. – P. 35–42. https://doi.org/10.1016/j.livres.2018.02.002Parker R. The role of adipose tissue in fatty liver diseases. Liver Research, 2018, vol. 2, no. 1, pp. 35–42. https://doi.org/10.1016/j.livres.2018.02.002Morphological evaluation of the effects of exercise on high-fat-diet-induced liver damage in rats / M. A. Elmas [et al.] // Turk. J. Gastroenterol. – 2020. – Vol. 31, N 9. – P. 626–632. https://doi.org/10.5152/tjg.2020.19638Açıkel Elmas M., Atay N., Bingöl Özakpınar Ö., Arbak S., Kolgazi M., Şener G., Ercan F. Morphological evaluation of the effects of exercise on high-fat-diet-induced liver damage in rats. Turkish Journal of Gastroenterology, 2020, vol. 31, no. 9, pp. 626–632. https://doi.org/10.5152/tjg.2020.19638Nonalcoholic fatty liver disease and mortality from all causes, cardiovascular disease, and cancer: a meta-analysis / Y. Liu [et al.] // Sci. Reports. – 2019. – Vol. 9, N 1. – Art. 11124. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47687-3Liu Y., Zhong G.-C., Tan H.-Y., Hao F.-B., Hu J.-J. Nonalcoholic fatty liver disease and mortality from all causes, cardiovascular disease, and cancer: a meta-analysis. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, art. 11124. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47687-3Abdelmalek, M.F. Nonalcoholic fatty liver disease: another leap forward / M. F. Abdelmalek // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. – 2021. – Vol. 18, N 2. – P. 85–86. https://doi.org/10.1038/s41575-020-00406-0Abdelmalek M. F. Nonalcoholic fatty liver disease: another leap forward. Nature Reviews. Gastroenterology and Hepatology, 2021, vol. 18, no. 2, pp. 85–86. https://doi.org/10.1038/s41575-020-00406-0Effect of intermittent versus continuous exercise on obesity and fatty liver in rats fed with high-fat diet / M. Yang [et al.] // J. South. Med. University. – 2013. – Vol. 33, N 1. – P. 61–65.Yang M., Li Y., Zhang R. Effect of intermittent versus continuous exercise on obesity and fatty liver in rats fed with high-fat diet. Journal of Southern Medical University, 2013, vol. 33, no. 1, pp. 61–65.Experimental models of metabolic syndrome in rats / S. Gancheva [et al.] // Scripta Scientifica Medica. – 2015. – Vol. 47, N 2. – P. 14–21. http://dx.doi.org/10.14748/ssm.v47i2.1145Gancheva S., Zhelyazkova-Savova M., Galunska B., Chervenkov T. Experimental models of metabolic syndrome in rats. Scripta Scientifica Medica, 2015, vol. 47, no. 2, pp. 14–21. http://dx.doi.org/10.14748/ssm.v47i2.1145Impacts of exercise intervention on various diseases in rats / R. Wang [et al.] // J. Sport Health Sci. – 2020. – Vol. 9, N 3. – P. 211–227. https://doi.org/10.1016/j.jshs.2019.09.008Wang R., Tian H., Guo D., Tian Q., Yao T., Kong X. Impacts of exercise intervention on various diseases in rats. Journal of Sport and Health Science, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 211–227. https://doi.org/10.1016/j.jshs.2019.09.008Коржевский, Д. Э. Основы гистологической техники / Д. Э. Коржевский, А. В. Гиляров. – СПб. : Спецлит, 2010. – 95 с.Korzhevskii D. E., Gilyarov A. V. Fundamentals of histological technique. St. Petersburg, Spetslit Publ., 2010. 95 p. (in Russian).The effect of diet-induced obesity on toxicological parameters in the polygenic Sprague-Dawley rat model / J. M. Rojas [et al.] // Toxicol. Pathol. – 2018. – Vol. 46, N 7. – P. 777–798. https://doi.org/10.1177/0192623318803557Rojas J. M., Bolze F., Thorup I., Nowak J., Dalsgaard C. M., Skydsgaard M. [et al.]. The effect of diet-induced obesity on toxicological parameters in the polygenic Sprague-Dawley rat model. Toxicologic Pathology, 2018, vol. 46, no. 7, pp. 777–798. https://doi.org/10.1177/0192623318803557Effects of red pitaya juice supplementation on cardiovascular and hepatic changes in high-carbohydrate, high-fat dietinduced metabolic syndrome rats / N. S. Ramli [et al.] // BMC Complement Altern. Med. – 2014. – Vol. 14, N 189. – P. 1–10. https://doi.org/10.1186/1472-6882-14-189Ramli N. S., Brown L., Ismail P., Rahmat A. Effects of red pitaya juice supplementation on cardiovascular and hepatic changes in high-carbohydrate, high-fat diet-induced metabolic syndrome rats. BMC Complementary and Alternative Medicine, 2014, vol. 14, no. 189, pp. 1–10. https://doi.org/10.1186/1472-6882-14-189Диетически индуцированные животные модели метаболического синдрома (обзор литературы) / Д. В. Лещенко [и др.] // Верхневолж. мед. журн. – 2015. – Т. 14, № 2. – С. 34–39.Leshchenko D. V., Kostyuk N. V., Belyakova M. B., Egorova E. N., Minyaev M. V., Petrova M. B. Diet-induced animal models of the metabolic syndrome (literature review). Verkhnevolzhskii meditsinskii zhurnal [Verkhnevolzhski medical journal], 2015, vol. 14, no. 2, рp. 34–39 (in Russian).Bone density and hyperlipidemia: the T-lymphocyte connection / L. S. Graham [et al.] // J. Bone Miner. Res. – 2010. – Vol. 25, N 11. – P. 2460–2469. https://doi.org/10.1002/jbmr.148Graham L. S., Tintut Y., Parhami F., Kitchen C. M-R., Ivanov Y., Tetradis S., Effros R. B. Bone density and hyperlipidemia: the T-lymphocyte connection. Journal of Bone and Mineral Research, 2010, vol. 25, no. 11, pp. 2460–2469. https://doi.org/10.1002/jbmr.148Дедов, И. И. Жировая ткань как эндокринный орган / И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко, С. А. Бутрова // Ожирение и метаболизм. – 2006. – Т. 3, № 1. – С. 6–13.Dedov I. I., Mel’nichenko G. A., Butrova S. A. Adipose tissue as an endocrine organ. Ozhirenie i metabolizm [Obesity and metabolism], 2006, vol. 3, no. 1, pp. 6–13 (in Russian).Шварц, В. Жировая ткань как эндокринный орган / В. Шварц // Проблемы эндокринологии. – 2009. – Т. 55, № 1.– С. 38–43.Shvarts V. Adipose tissue as an endocrine organ. Problemy endokrinologii [Problems of endocrinology], 2009, vol. 55, no. 1, pp. 38–43 (in Russian).Физиология человека : учеб. пособие / А. А. Семенович [и др.]. – 4-е изд. – Минск : Выш. шк., 2012. – 514 с.Semenovich A. A., Pereverzev V. A., Zinchuk V. V., Koroshkevich T. V. Human Physiology. 4th ed. Minsk, Vysheishaya shkola Publ., 2012. 514 p. (in Russian).Poudyal, H. Comparison of purple carrot juice and β-carotene in high-carbohydrate, high-fat diet-fed rat model of the metabolic syndrome / H. Poudyal, S. Panchal, L. Brown // Brit. J. Nurt. – 2010. – Vol. 104, N 9. – P. 1322–1332. https://doi.org/10.1017/S0007114510002308Poudyal H., Panchal S., Brown L. Comparison of purple carrot juice and β-carotene in a high-carbohydrate, high-fat diet-fed rat model of the metabolic syndrome. British Journal of Nutrition, 2010, vol. 104, no. 9, pp. 1322–1332. https://doi.org/10.1017/S0007114510002308Гавриленко, Д. И. Особенности интерпретации некоторых печеночных тестов / Д. И. Гавриленко, Т. Е. Гавриленко. – Гомель : ГУ «Респ. науч.-практ. Центр радиац. медицины и экологии человека», 2017. – 27 с.Gavrilenko D. I., Gavrilenko T. E. Peculiarities of interpretation of some liver tests. Gomel, State Institution “Republican Scientific and Practical Center for Radiation Medicine and Human Ecology”, 2017. 27 p. (in Russian).Concurrent exercise prevents high-fat-diet-induced macrovesicular hepatic steatosis / M.-S. Gauthier [et al.] // J. Appl. Physiol. – 2003. – Vol. 94, N 6. – P. 1–13. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01164.2002Gauthier M. S., Couturier K., Latour J. G., Lavoie J. M. Concurrent exercise prevents high-fat-diet-induced macrovesicular hepatic steatosis. Journal of Applied Physiology, 2003, vol. 94, no. 6, pp. 2127‒2134. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01164.2002Possible neuroprotective mechanisms of physical exercise in neurodegeneration / B. Mahalakshmi [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2020. – Vol. 21, N 16. – Art. 5895. https://doi.org/10.3390/ijms21165895Mahalakshmi B., Maurya N., Lee S.-D., Bharath Kumar V. Possible neuroprotective mechanisms of physical exercise in neurodegeneration. International Journal of Molecular Sciences, 2020, vol. 21, no. 16, art. 5895. https://doi.org/10.3390/ijms21165895Roles of myokines in exercise-induced improvement of neuropsychiatric function / S. Kim [et al.] // Pflugers Arch. – 2019. – Vol. 471, N 3. – P. 491–505. https://doi.org/10.1007/s00424-019-02253-8Kim S., Choi J. Y., Moon S., Park D. H., Kwak H. B., Kang J. H. Roles of myokines in exercise-induced improvement of neuropsychiatric function. Pflugers Archiv, European Journal of Physiology, 2019, vol. 471, no. 3, pp. 491–505. https://doi.org/10.1007/s00424-019-02253-8

The authors declare that there are no conflicts of interest present.