Панкреотоксический эффект вируса гриппа А/H1N1-Калифорния у мышей на фоне гипергликемии, вызванной введением стрептозотоцина

Особое внимание в изучении коморбидных состояний уделяется вирусным заболеваниям, в частности, вызванных вирусом пандемического гриппа типа А субтипа Н1N1, как одним из самых патогенных и контагиозных. Изучение влияния этого вируса при развитии сахарного диабета позволит с большей эффективностью осуществлять доклинические исследования по поиску наиболее эффективных методов лечения вирусной инфекции на фоне предсуществующей соматической патологии. Цель настоящей работы – оценить панкреотоксический эффект воздействия вируса гриппа А/H1N1-Калифорния при развитии стрептозотоцинового диабета у мышей линий DBA/2 и BALB/c. Материал и методы. Формировали группы мышей DBA/2 (n = 36) и BALB/c (n = 58): инфицированных вирусом гриппа А/H1N1-Калифорния (в разных дозах); с введением раствора стрептозотоцина в дозе 150 мг/кг; при сочетанном применении агентов. Оценивали продолжительность жизни, содержание в крови глюкозы и инсулина, патоморфологические изменения поджелудочной железы (ПЖ). Результаты и их обсуждение. Гибель животных наблюдали только у мышей линии DBA/2: при введении стрептозотоцина – 12,5 %, при интраназальном заражении вирусом (в дозе 5,7 lg TCID₅₀) – 80 %, при сочетанном воздействии – 78 %. Сравнительное исследование мышей линий DBA/2 и BALB/c показало возможность использования мышей обеих линий для изучения сочетанного воздействия вируса гриппа А/H1N1 и экспериментального диабета с учетом дозы инфицирования. Заражение мышей BALB/c вирусом гриппа А/H1N1-Калифорния обусловило формирование морфологических изменений только в экзокринной части ПЖ. У мышей обеих линий после введения стрептозотоцина сформировалась стойкая гипергликемия, а патоморфологические изменения ПЖ регистрировались преимущественно в эндокринной части. Аналогичные изменения ПЖ, но более тяжелые, с вовлечением экзокринной зоны, были найдены при последующем инфицировании: у мышей линии DBA/2 – в виде очагового нарушения ацинарного строения с дегенерацией ациноцитов и компенсаторной регенераторной реакцией клеток в неповрежденных участках, у мышей линии BALB/c – в виде более значительного, чем у DBA/2, повреждения протоковой системы с формированием мощных перидуктального фиброза и мононуклеарных инфильтратов. Заключение. Сравнительное исследование показало, что у мышей DBA/2 наблюдались более выраженные изменения как экзокринного, так и эндокринного аппарата ПЖ при инфицировании вирусом гриппа А/H1N1-Калифорния и моделировании сахарного диабета.

1. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 16. М.: Минобрнауки России, 2022. 249 c. Режим доступа: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/060/193/original/ВМР_COVID-19_V16.pdf

2. Aburawi E., Liuba P., Pesonen E., Ylä-Herttuala S., Sjöblad S. Acute respiratory viral infections aggravate arterial endothelial dysfunction in children with type 1 diabetes. Diabetes Care. 2004;27(11):2733–2735. doi: 10.2337/diacare.27.11.2733

3. Akirov A., Diker-Cohen T., Masri-Iraqi H., Duskin-Bitan H., Shimon I., Gorshtein A. Outcomes of hyperglycemia in patients with and without diabetes hospitalized for infectious diseases. Diabetes Metab. Res. Rev. 2018;34(7):e3027. doi: 10.1002/dmrr.3027

4. Wu J., Zhang F., Fang F., Chang H., Wang F., Yang Z., Sun B., Chen Z. Efficacy of inactivated vaccine against H5N1 influenza virus infection in mice with type 1 diabetes. Vaccine. 2010;28:2775–2781. doi: 10.1016/j.vaccine.2010.01.037

5. Зубрицкий М.Г., Недзьведь М.К. Морфологические изменения в поджелудочной железе при герпетической инфекции. Здравоохранение (Минск). 2014;(2):15–20.

6. Bernard H., Teijeiro A., Chaves-Pérez A., Perna C., Satish B., Novials A., Wang J.P., Djouder N. Coxsackievirus B type 4 infection in β cells downregulates the chaperone prefoldin URI to induce a MODY4-like diabetes via Pdx1 silencing. Cell Rep. Med. 2020;1(7):100125. doi: 10.1016/j.xcrm.2020.100125

7. Potapova O.V., Kovner A.V., Anikina A.G., Cherdantseva L.A., Sharkova T.V., Shkurupy V.A., Vasil’eva E.V., Shestopalov A.M. Studies of Influenza A/H1N1 A/Tomsk/13/2010 Virus Topology during Development of Infectious Process in Mammals. Bull. Exp. Biol. Med. 2016;160:683–686. doi: 10.1007/s10517-016-3249-x

8. Wang W., Chen H., Li Q., Qiu B., Wang J., Sun X., Xiang Y., Zhang J. Fasting plasma glucose is an independent predictor for severity of H1N1 pneumonia. BMC Infect. Dis. 2011;11:104. doi: 10.1186/1471-2334-11-104

9. de Wit E., Siegers J.Y., Cronin J.M., Weatherman S., van den Brand J.M., Leijten L.M., van Run P., Begeman L., van den Ham H.J., Andeweg A.C., … van Riel D. 1918 H1N1 influenza virus replicates and induces proinflammatory cytokine responses in extrarespiratory tissues of ferrets. J. Infect. Dis. 2018;217(8):1237–1246. doi: 10.1093/infdis/jiy003

10. Qi Z., Hu H., Wang Z., Wang G., Li Y., Zhao X., Feng Y., Huo X., Sun J., Feng Q., … Hu J. Antibodies against H1N1 influenza virus cross-react with α-cells of pancreatic islets. J Diabetes Investig. 2018;9(2):265–269. doi: 10.1111/jdi.12690

11. Sadeghi K., Salimi V., Rezaei F., Jalilian F.A., Ghavami N., Azad T.M. Potential of H1N1 influenza A virus as an air borne pathogen to induce infectivity in pancreas: a mouse model study. J. Environ. Health Sci. Eng. 2020;18(1):303–310. doi: 10.1007/s40201-020-00468-x

12. Capua I., Mercalli A., Romero-Tejeda A., Pizzuto M.S., Kasloff S., Sordi V., Marzinotto I., Lampasona V., Vicenzi E., de Battisti C., … Piemonti L. Study of 2009 H1N1 pandemic influenza virus as a possible causative agent of diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2018;103(12):4343–4356. doi: 10.1210/jc.2018-00862

13. Calore E.E., Uip D.E., Perez N.M. Pathology of the swine-origin influenza A (H1N1) flu. Pathol. Res. Pract. 2011;207(2):86–90. doi: 10.1016/j.prp.2010.11.003

14. Малышев Н.А., Базарова М.В., Кареткина Г.Н., Кардонова Е.В., Келли Е.И., Пашенин М.А. Особенности пандемического гриппа A (H1N1) PDM09. Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2013;2(3):12–18.

15. Аникина А.Г., Потапова О.В., Ковнер А.В., Черданцева Л.А., Шаркова Т.В., Шкурупий В.А., Иванов Г.Я. Иммуноморфологические особенности постинфекционного пневмофиброза у человека при гриппе A/H1N1. Фундам. исслед. 2014;(10-1):18–23.

16. Гущин Я.И., Шедько В.В., Мужикян А.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Сравнительная морфология поджелудочной железы экспериментальных животных и человека. Лаб. живот. для науч. исслед. 2018;(3):33–48. doi: 10.29296/2618723X-2018-03-04

17. Ковшик Г.Г., Храпова М.В., Душкин М.И. Метаболические особенности мышей инбредных линий: поиск предрасположенности к метаболическому синдрому. Вестн. НГУ. Сер. Биол., клин. мед. 2012;10(1):27–32.

18. Каркищенко В.Н., Брайцева Е.В. Новые биомодели для оценки высоковирулентных штаммов чумы Yersinia pestis. Биомедицина. 2005;1(1):67–75.

19. Xiang L., Hu X., Zhang J., She J., Li M., Zhou T. Immunodepression induced by influenza A virus (H1N1) in lymphoid organs functions as a pathogenic mechanism. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2020; 47(10):1664–1673. doi: 10.1111/1440-1681.13358

20. Huo C., Zhang S., Zhang S., Wang M., Qi P., Xiao J., Hu Y., Dong H. Mice with type 1 diabetes exhibit increased susceptibility to influenza A virus. Microb. Pathog. 2017;113:233–241. doi: 10.1016/j.micpath.2017.10.026

21. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat. Physiol. Res. 2001;50(6):537–546.