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"10.29235/1814-6023-2024-21-3-183-193vestim-980Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEВлияние диет-индуцированного ожирения и немедикаментозных вариантов его коррекции на функциональные и морфологические характеристики печени у самок крыс линии ВистарEffect of diet-induced obesity and non-drug options of its correction on the functional and morphological liver characteristics in female Wistar ratsБасалайА. А.BasalaiA. A.

Басалай Анастасия Александровна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

Anastasia A. Basalai – Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

anastasiya.basalay@gmail.comМитюковаТ. А.MityukovaT. A.

Митюкова Татьяна Алексеевна – канд. биол. наук, гл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

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

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

mityukovat@gmail.comКузнецоваТ. Е.KuznetsovaT. E.

Кузнецова Татьяна Евгеньевна – канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

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

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

tania_k@mail.ruЧудиловскаяЕ. Н.ChudilovskayaK. N.

Чудиловская Екатерина Николаевна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

Katerina N. Chudilovskaya – Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

e.chudilovskaya@gmail.comПолуляхО. Е.PoluliakhO. Y.

Полулях Ольга Евгеньевна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

Olga Y. Poluliakh – Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

oilipol@yandex.ruКостюченкоН. С.KastsiuchenkaM. S.

Костюченко Никита Сергеевич – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

Mikita S. Kastsiuchenka – Junior Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

nkostuchenko888@gmail.comЩербаковЯ. В.ShcherbakovY. V.

Щербаков Яков Валентинович – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

Yakov V. Shcherbakov – Junior Researcher

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

yakov.shcherbakov.98@gmail.comГубкинС. В.HubkinS. V.

Губкин Сергей Владимирович – член-корреспондент, д-р мед. наук, профессор

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск

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

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

goubkin@yandex.ruИнститут физиологии НАН БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus202402092024213183193Copyright © Басалай А.А., Митюкова Т.А., Кузнецова Т.Е., Чудиловская Е.Н., Полулях О.Е., Костюченко Н.С., Щербаков Я.В., Губкин С.В., 20242024Басалай А.А., Митюкова Т.А., Кузнецова Т.Е., Чудиловская Е.Н., Полулях О.Е., Костюченко Н.С., Щербаков Я.В., Губкин С.В.Basalai A.A., Mityukova T.A., Kuznetsova T.E., Chudilovskaya K.N., Poluliakh O.Y., Kastsiuchenka M.S., Shcherbakov Y.V., 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/980

Неалкогольная жировая болезнь печени является одним из неблагоприятных последствий ожирения. Однако экспериментальные исследования механизмов развития данной патологии проводятся преимущественно на самцах грызунов, а сведения о развитии жирового гепатоза у самок являются недостаточными.

Цель исследования – изучить влияние диет-индуцированного ожирения и немедикаментозных вариантов его коррекции на морфологические характеристики печени и показатели печеночного метаболизма у самок крыс линии Вистар. Опыты проводились на половозрелых самках крыс линии Вистар и включали изучение морфологических и биохимических показателей функционального состояния печени у животных при стандартной диете (СтД, 16 недель), при высококалорийном питании (ВКД, 16 недель), при переходе к стандартной диете (ВКД/СтД, 8/8 недель), при подключении физических нагрузок в виде бега на тредмиле (СтД + бег, ВКД + бег и ВКД/СтД + бег, 8/8 недель).

Длительное применение ВКД у самок крыс вызывало висцеральное ожирение, жировую дистрофию печени с нарушением гистоархитектоники органа, сдвиги печеночного метаболизма и нарастание процессов перекисного окисления липидов. Коррекция диет-индуцированного ожирения путем перехода на СтД приводила к полной либо частичной нормализации изученных показателей. У крыс группы «ВКД + бег» метаболические нарушения часто носили более выраженный характер, чем в группе «ВКД». При переходе на ВКД/СтД + бег отмечалось наиболее полное восстановление метаболизма и гистоструктуры печени с признаками регенерации органа.

Таким образом, оптимальная коррекция висцерального ожирения, жировой дистрофии печени и ее метаболизма невозможна без нормализации рациона питания у самок крыс линии Вистар. Дополнительный регенерирующий эффект в отношении гистоструктуры печени достигается при сочетанном варианте коррекции – при переходе к сбалансированному питанию и умеренным физическим нагрузкам.

A nonalcoholic fatty liver disease is one of the unfavorable consequences of obesity. However, experimental studies on the mechanisms of this pathology development are being carried out mainly on male rodents, and the data on the development of fatty hepatosis in females are insufficient.

The aim of the study was to investigate the effect of diet-induced obesity and non-drug options for its correction on the morphological liver characteristics and liver metabolic parameters in female Wistar rats. Experiments were conducted on sexually mature female Wistar rats and included the study of morphological and biochemical parameters of the liver functional state in animals kept on standard diet (StD, 16 weeks), on a high-calorie diet (HCD, 16 weeks) when switching to a standard diet (HCD/StD, 8/8 weeks), when the physical activity in the form of treadmill running was included (StD + running, HCD + running and HCD/StD + running, 8/8 weeks).

Long-term use of HCD in female rats caused visceral obesity, liver fatty dystrophy with disruption of organ histoarchitectonics, shifts in hepatic metabolism and increased lipid peroxidation. Correction of diet-induced obesity by switching to StD led to a complete or partial normalization of the studied indices. In the “HCD + running” group, metabolic disorders are often more pronounced than in the “HCD” group. The transition to HCD/StD +  running promoted the most complete restoration of metabolism and histostructure of the liver with regeneration signs of the organ.

Thus, an optimal correction of visceral obesity, fatty liver dystrophy and its metabolism is impossible without diet normalization in female Wistar rats. An additional regenerating effect with respect to the liver histostructure is achieved with a combined variant of correction ‒ transition to a balanced diet and moderate physical activity.

самки крысвысококалорийная диетажировое перерождение печенипеченочный метаболизмкоррекция жирового гепатозаfemale ratshigh-calorie dietfatty liverhepatic metabolismcorrection of fatty hepatosisReferencesSarwar, R. 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.S146339Histologic and metabolic derangement in high-fat, high-fructose, and combination diet animal models / J. S. Lee [et al.] // Sci. World J. – 2015. – Art. 306326. https://doi.org/10.1155/2015/306326Lee J. S., Kim E. K., Jeon H. J., Nam H. H., Saeed W. K. Histologic and metabolic derangement in high-fat, highfructose, and combination diet animal models. Scientific World Journal, 2015, art. 306326. https://doi.org/10.1155/2015/306326Ganz, M. High fat diet feeding results in gender specific steatohepatitis and inflammasome activation / M. Ganz, T. Csak, G. Szabo // World J. Gastroenterol. – 2014. – Vol. 20, N 26. – P. 8525–8534. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i26.8525Ganz M., Csak T., Szabo G. High fat diet feeding results in gender specific steatohepatitis and inflammasome activation. World Journal of Gastroenterology, 2014, vol. 20, no. 26, pp. 8525–8534. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i26.8525Distinct metabolic effects following short-term exposure of different high-fat diets in male and female mice / S. P. Senthil Kumar [et al.] // Endocr. J. – 2014. – Vol. 61, N 5. – P. 457–470. https://doi.org/10.1507/endocrj.EJ13-0455Kumar S. S., Shen M., Spicer E. G., Goudjo-Ako A. J., Stumph J. D., Zhang J., Haifei S. Distinct metabolic effects following short-term exposure of different high-fat diets in male and female mice. Endocrine Journal, 2014, vol. 61, no. 5, pp. 457–470. https://doi.org/10.1507/endocrj.EJ13-0455Gender and strain-specific differences in the development of steatosis in rats / S. Stöppeler [et al.] // Lab. Anim. – 2013. – Vol. 47, N 1. – P. 43–52. https://doi.org/10.1177/0023677212473717Stöppeler S., Palmes D., Fehr M., Hölzen J. P., Zibert A., Siaj R., Schmidt H. H.-J., Spiegel H.-U. Gender and strainspecific differences in the development of steatosis in rats. Laboratory Animals, 2013, vol. 47, no. 1, pp. 43–52. https://doi.org/10.1177/0023677212473717Metabolic differences between male and female adolescents with non-alcoholic fatty liver disease, as detected by ultrasound / M. T. Fernandes [et al.] // Acta Paediatr. – 2010. – Vol. 99, N 8. – P. 1218–1223. 10.1111/j.1651-2227.2010.01774.xFernandes M. T., Ferraro A. A., Azevedo R. A., Fagundes Neto U. Metabolic differences between male and female adolescents with non-alcoholic fatty liver disease, as detected by ultrasound. Acta Paediatrica, 2010, vol. 99, no. 8, pp. 1218–1223. https://doi.org/10.1111/j.1651-2227.2010.01774.xSex and species differences in the development of diet-induced obesity and metabolic disturbances in rodents / I. Maric [et al.] // Front Nutr. – 2022. – Vol. 9. – Art. 828522. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.828522Maric I., Krieger J.-P., Velden P., Börchers S., Asker M., Vujicic M., Asterholm I. M., Skibicka K. P. Sex and species differences in the development of diet-induced obesity and metabolic disturbances in rodents. Frontiers in Nutrition, 2022, vol. 9, art. 828522. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.828522Taraschenko, O. D. Sex differences in high fat-induced obesity in rats: Effects of 18-methoxycoronaridine / O. D. Taraschenko, I. M. Maisonneuve, S. D. Glick // Physiol. Behav. – 2011. – Vol. 103, N 3–4. – P. 308–314. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2011.02.011Taraschenko O. D., Maisonneuve I. M., Glick S. D. Sex differences in high fat-induced obesity in rats: Effects of 18-methoxycoronaridine. Physiology Behavior, 2011, vol. 103, no. 3–4, pp. 308–314. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2011.02.011Hepatic FGF21 mediates sex differences in high-fat high-fructose diet-induced fatty liver / N. Chukijrungroat [et al.] // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. – 2017. – Vol. 313, N 2. – P. E203–E212. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00076.2017Chukijrungroat N., Khamphaya T., Weerachayaphorn J., Songserm T., Saengsirisuwan V. Hepatic FGF21 mediates sex differences in high-fat high-fructose diet-induced fatty liver. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism, 2017, vol. 313, no. 2, pp. E203–E212. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00076.2017Ovarian hormones and obesity / B. Leeners [et al.] // Hum. Reprod. Update. – 2017. – Vol. 23, N 3. – P. 300–321. https://doi.org/10.1093/humupd/dmw045Leeners B., Geary N., Tobler P. N., Asarian L. Ovarian hormones and obesity. Human Reproduction Update, 2017, vol. 23, no. 3, pp. 300–321. https://doi.org/10.1093/humupd/dmw045Морфофункциональное состояние печени крыс-самцов линии Вистар при диет-индуцированном ожирении и его коррекции / А. А. Басалай [и др.] // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2022. – Т. 19, № 3. – С. 308–320.Basalai A. A., Kuznetsova T. E., Mityukova T. A., Polulyakh O. E., Chudilovskaya E. N., Kostyuchenko N. S., Shcherbakov Ya. V., Khrustaleva T. A., Gubkin S. V. Morphofunctional state of the liver of male Wistar rats during dietinduced obesity and its correction. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Serуya medуtsynskikh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Medical series, 2022, vol. 19, no. 3, pp. 308–320 (in Russian).Инструкция о порядке организации оказания медицинской помощи в отношении профилактики и ведения избыточной массы тела и ожирения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://belcmt.by/docs/BELMED/3_ Instruction_Overweight and obesity.pdf. – Дата доступа: 01.02.2023.Instruction on the procedure for organizing the provision of medical care in relation to the prevention and management of overweight and obesity. Available at: https://belcmt.by/docs/BELMED/3_Instruction_Overweight and obesity.pdf (accessed 01.02.2023) (in Russian).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.2019.09.008Стальная, И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили // Современные методы в биохимии / под ред. В. Н. Ореховича. – М., 1977. – С. 66–68.Stal’naya I. D., Garishvili T. G. Method for the determination of malondialdehyde using thiobarbituric acid. Sovremennye metody v biokhimii [Modern methods in biochemistry]. Moscow, 1977, pp. 66–68 (in Russian).Коржевский, 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).Краткий справочник лабораторных исследований / У. Г. Борейко [и др.]; под ред. В. В. Шило, О. В. Небыльцовой. – Минск: Смэлток, 2016. – 630 с.Boreiko U. G., Glazkova S. E., Efimova N. N., Zhdanova O. V., Kovaleva O. V., Kugaev O. L. [et al.]. Concise reference book of laboratory research. Minsk, Smeltok Publ., 2016. 630 p. (in Russian).Гавриленко, Д. И. Особенности интерпретации некоторых печеночных тестов / Д. И. Гавриленко, Т. Е. Гавриленко. – Гомель: б. и., 2017. – 27 с.Gavrilenko D. I., Gavrilenko T. E. Peculiarities of interpretation of some liver tests. Gomel, 2017. 27 p. (in Russian).

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