Models for studying hypoglycemic and anti-diabetic pharmaceuticals
The study of hypoglycemic and anti-diabetic properties of drugs can be performed in the following models:
the model of alloksan diabetes;
the models of streptozotocin diabetes:
perinatal diabetes,
neonatal diabetes,
streptozototsin diabetes accompanied by nikotinamide administration.
the model of diabetes complicated by atherosclerosis;
the model of prolonged diabetes complicated by macro – and (or) microangiopathy,
the model of diabetes complicated by retinopathy;
the model of cataract in rabbits;
the model of metabolic syndrome in spontaneously hypertensive rats (SHR).
Biochemical tests:
– Glucose,
– Glycosylated hemoglobin (HbA1c),
– Total lipids,
– Total cholesterol,
– ?-cholesterol,
– Triglycerides,
– Lipid peroxidation level,
– Nitric oxide,
– Insulin and proinsulin,
– Glucagon,
– Cepeptide,
– Adiponectin,
– Leptin,
– Activated partial thromboplastin time,
– Fibrinogen.
Hematologic tests:
– hemacyte,
– hematocrit,
– reticulocytes.
Histological and immunohistochemical studies:
histological examination of pancreas (morphgologic assessment of the state of elastic and muscle-elastic type blood vessels and vessels of microvasculature in tissues: heart, lung, pancreas, mesenteric tissue, brain and eyes);
immunohistological assessment of the following parameters:
the level of endothelial NO-synthase expression,
the quantity of angiogenesis marker CD31 (PECAM-1),
the quantity of proliferation marker Ki67,
the quantity of proapoptotic marker p53,
the quantity of antiapoptotic protein Mcl-1,
the quantity of plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1).
molecular tests: evaluation of activity of transcription factors (PPAR?, PPAR?).
Publications by topic:
Тихонов В.П., Макаров В.Г., Александрова А.Е., Бржетский В.В., Дискаленко О.В. Сравнительная эффективность трех фитокомплексов на развитие индуцированной хориоретинальной дистрофии у кроликов // IX Междунар. съезд “Фитофарм-2005”: матер. съезда. – Санкт-Петербург, 22-25 июня 2005 г. – Санкт-Петербург. – 2005. – С. 352-357.
Tesakova S.V., Makarova M.N., Stolaschuk N.V., Makarov V.G. Capillary-protective activity of combination of ascorbic acid and various flavonoids on a model of endothelial dysfunction // Phytopharm 2007. 11th International congress. Leiden, Netherlands, 2007. 74.
Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии. Астратенкова И.В., Агафонова О.А., Антонова Ж.В., Бейшибаева Ч.Р., Голованова Н.Э., Иванова Л.В., Кулеба В.А., Макарова М.Н., Павлова Р.Н., Смертина М.Н., Соколова Е.А. / Химия и обмен углеводов. Регуляция углеводного обмена. Гормоны. Часть II. /Под ред. проф. В.А. Дадали, Р.Н. Павловой. –Санкт-Петербург. -2008.
Makarova M.N., Tesakova S.V., Makarov V.G., Samusenko I.A. Experimental modeling of diabetes mellitus and its complications // Phytopharm 2008. 12 th International congress. Leiden, Netherlands, 2008.
Kovaleva M.A., Makarova M.N., Shikov A.N., Makarov V.G., Djachuk G.I., Khodko S.V. Antidiabetic effect of larix sibirica exstract in rats // Phytopharm 2011. 15th International congress. Nuremberg, Germany, 2011. 63.
Raasmaja Atso, Kovaleva M.A., Makarova M.N., Li Xiang Ming, Zou Jianqiang, Zhu Guo-Guang, Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Shikov A.N., Hiltunen R. Metabolic effects of Citrus Grandis whole fruits extract in the streptozotocin-induced diabetic rats // Phytopharm 2012. Obzory po klinicheskoj farmacologii i lekarstvennoj terapii. 2012. 10( 2). M90
Ковалева М.А., Макарова М.Н., Иванова С.А. Изучение сахароснижающего и антиоксидантного действия комплекса полигидроксинафтохиноновых пигментов из панциря морских ежей на модели экспериментального стрептозотоцин-индуцированного диабета // Современные проблемы медицинских и фармацевтических наук: Сборник материалов международной научно-практической конференции. –Днепропетровск: Организация научных медицинских достижений «Salutem», 2012. –С. 42-44.
Ковалева М.А., Селезнева А.И., Кокарева М.Н., Касторнова А.Е., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Возрастные особенности формирования стрептозотоцин-индуцированного диабета у крыс // Медицинский Академический журнал. -2012. Приложение. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» 12-14 ноября 2012 г. –С. 121-122.
Ковалева М.А., Селезнева А.И., Макарова М.Н., Иванова С.А., Пожарицкая О.Н. Экспериментальная оценка гипогликемической и антиоксидантной активности препаратов на основе природных хинонов // Материалы IV съезда фармакологов России «Инновации в современной фармакологии». 18-21 сентября 2012 г., республика Татарстан, г. Казань. –М.: 2012. –С. 89.
Макаров В.Г., Макарова М.Н., Проскурина И.А., Богданов А.Н., Сомов Д.В. Методические рекомендации по доклиническому изучению лекарственных средств для коррекции сахарного диабета, ожирения и метаболического синдрома // В кн.: Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. –М. Гриф и К, -2012. -944 с.
Kovaleva M.A., Kokareva M.N., Makarova M.N., Makarov V.G. Antidiabetic effect of ubidecarenone in rats // Phytopharm 2012. Obzory po klinicheskoj farmacologii i lekarstvennoj terapii. 2012. 10(2). M70.
Справочник Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. Под ред.: д.м.н. Макарова В.Г., д.м.н. Макаровой М.Н. Абрашова Т.В., Гущин Я.А., Ковалева М.А., Рыбакова А.В., Селезнева А.И., Соколова А.П., Ходько С.В. СПб.: Из-во «ЛЕМА», 2013. -116 с.
Ковалева М.А., Иванова С.А., Макарова М.Н., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Влияние комплексного препарата из панциря морских ежей на концентрацию глюкозы в крови и параметры окислительного стресса на модели сахарного диабета II типа / М.А. Ковалева [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2013. – Т. 76, № 8. – С. 27-30.286.
KhodkoSV, Makarova MN Seleznev AI, SA Saveliev, VG Makarov, VV Malinin The efficacy andmechanisms of actionof the peptideLys-Glu-Trpmodel on hyperlipidemiacaused bythe introduction ofTween-80//atherosclerosis and dyslipidemia.-2016.-T.22,number1. C.40-47.
Makarenko I.E., Faustova N.M., Pozharitskaya O.N., Makarova M.N., Shikov A.N. Evaluation of the grin sea urchin extracts incretins effect// Abstracts. Phitopharm. 2016. Obzory po klinicheskoj farmacologii i lekarstvennoj terapii. -2016. –Vol. 14. –P. 43. EVALUATION OF THE GRIN SEA URCHIN EXTRACTS INCRETINS EFFECT
Kovaleva, MA, Makarova MN, Goryacheva MA Gushchin JA, Makarov VG, Khomutnikov EA Simulation animal “Diabetic Foot” on the background of experimental streptozotocin-induced diabetes // International journal of experimental education. -2016, № 7. C. 47-51.
Goryacheva M.A., Kovaleva M.A., Gushchin J.A., Makarova M.N. Experimental modeling of diabetes complications: diabetic foot // Medical Academic Journal. -2016. -Vol. 16, number 3. P. 38-40.
Goryachev MA, Makarova MN Features of the glucose tolerance test in small laboratory rodents (mice and rats) // International Bulletin of Veterinary Medicine. -2016, № 3. C. 155-159.
Шекунова Е.В., Кашкин В.А., Мужикян А.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Оценка нейропротективного действия модифицированного эксенатида на модели диабетической нейропатии у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. -2018 (Приложение). Материалы V съезда фармакологов России «Научные основы поиска и создания новых лекарств». 14-18 мая 2018. г. Ярославль. –С. 271.
Mazukina E., Shekunova E., Kashkin V., Faustova N., Makarova M., Makarov V. Recurrent hypoglicemia affects s100b plasma concentration and s100b hippocampal expression in rats. Laboratory Animals for Science. – 2019, №1. – P. 1-13.https://doi.org/10/29926/2618723X-2019-01-07 SUMMARY. A significant decrease in blood glucose levels leads to the development of delayed cognitive impairment, caused by hypoglycemia damage of brain neurons. It has been shown that both moderate and severe recurrent hypoglycemia resulted in neuronal damage in several areas of the brain, including the neocortex and hippocampus in rats. In this experiment moderate hypoglycemia was induced by daily insulin aspart subcutaneous administration (15 U/kg, for 5 days), 60 minutes later blood glucose level was increased by intraperitoneal injection of glucose solution. Cognitive deficits were assessed in the Morris Water Maze test on the 35th day after the pathology induction. Considering the greatest susceptibility of the hippocampal neurons to the negative effect of hypoglycemia, to assess the degree of expression of the S100b protein in the CA1 region of the hippocampus was carried out using immunohistochemical analysis. In addition, the S100b level changes in serum was estimated The episodes of moderate insulin induced hypoglycemia (blood glucose level – 2,1 mmol/l) lasted up to 60 minutes. Cognitive functions estimation revealed that the animals with pathology did not “patrol” the quadrant where the platform was previously (during training) located. These animals spent less time in the target quadrant compared to control animals (t-test, p<0,05). Evaluation of the blood plasma S100b concentration showed that immediately after the pathology induction and up to the 35th day of the experiment in animals undergoing episodes of hypoglycemia, the protein level was significantly increased compared with the control group. An increase in blood protein concentration correlated with an increase in expression of S100b protein in the CA1 zone of the hippocampus by the 35th day of the experiment. The results suggest that the change in S100b concentration is an important diagnostic biochemical marker of brain damage, which can be assessed repeatedly during experiment and can be used for estimation of new medicines efficiency [Full text is available in Russian].
Shekunova E.V., Kashkin V.A., Muzhikyan A.А., Makarova M.N., Makarov V.G., Balabanyan V.Y. Therapeutic efficacy of arginine-rich exenatide on diabetic neuropathy in rats // European Journal of Pharmacology. – 2020, Vol. 866. doi: 10.1016/j.ejphar.2019.172835.