Effect of chondroitin sulfate on the type I collagen metabolism in the compact bone in alloxan-induced rats

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To study the type I collagen metabolism in the compact bone in rats with alloxan-induced diabetes receiving sulfated glycosaminoglycans.

Methods. The study was performed on 67 white outbred male rats with body weight of 180-220 g. Mortality at diabetes reproduction was 44.8%. To clarify the role of exogenous glycosaminoglycans on bone collagen metabolism at diabetes mellitus, 16 animals with alloxan-induced diabetes received 1 mg/kg of chondroitin sulfate intramuscularly every second day. The second group (21 animals) with alloxan-induced diabetes did not received any chondroitin sulfate. Control group included 10 intact animals who were administered a single injection on 0.5% ml of normal saline. The levels of type I collagen metabolism markers (PINP - aminoterminal propeptide of type I procollagen, a marker of bone formation; β-CrossLaps - β-isomerized carboxy-terminal cross-linking region of type I collagen, a marker of bone resorption) and the amount of total collagen were determined in homogenates of femoral shaft.

Results. Administration of alloxan to the animals has induced the development of diabetes mellitus. The levels of PINP and β-CrossLaps was significantly higher in alloxan-induced rats which were administered chondroitin sulfate compared to rats with «isolated» alloxan-induced diabetes by 21 (p=0.001) and 28 (p=0.01) days of follow-up, the level of total collagen was higher at 70% at 28 day of the experiment (p=0.0004).

Conclusion. Effect of sulfated glycosaminoglycans on type I collagen metabolism of the compact bone in animals with «isolated» alloxan-induced diabetes is manifested by intensified catabolic and anabolic processes with a predominance of the latter over the control and alloxan-induced rats at 21 and 28 days of the experiment.

About the authors

V A Vyatkin

Izhevsk State Medical Academy, Izhevsk, Russia

Author for correspondence.
Email: vyatkinva@yandex.ru

E G Butolin

Izhevsk State Medical Academy, Izhevsk, Russia

Email: vyatkinva@yandex.ru

V G Ivanov

Izhevsk State Medical Academy, Izhevsk, Russia

Email: vyatkinva@yandex.ru

References

  1. Пальчикова Н.А., Селятицкая В.Г., Шорин Ю.П. Количественная оценка чувствительности экспериментальных животных к диабетогенному действию аллоксана // Пробл. эндокринол. - 1987. - №4. - С. 65-68. [Pal’chikova N.A., Selyatitskaya V.G., Shorin Yu.P. Quantitative assessment of the sensitivity of experimental animals to diabetes-inducing action of alloxan. Problemy endokrinologii. 1987; 4: 65-68. (In Russ.)]
  2. Сахарный диабет: острые и хронические осложнения / Под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. - М.: МИА, 2011. - 480 с. [Sakharnyy diabet: ostrye i khronicheskie oslozhneniya. (Diabetes mellitus: acute and chronic complications.) Ed. by I.I. Dedov, M.V. Shestakova. Moscow: MIA. 2011; 480 p. (In Russ.)]
  3. Черкасова О.П., Кузнецова Н.В., Пальчикова Н.А., Селятицкая В.Г. Активность адренокортикальной системы при экспериментальном диабете у крыс // Сахар. диабет. - 2011. - №2. - С. 37-40. [Cherkasova O.P., Kuznetsova N.V., Palchikova N.A., Selyatitskaya V.G. Activity of the adrenocortical system in rats with experimental diabetes. Sakharnyy diabet. 2011; 2: 37-40. (In Russ.)]
  4. Шараев П.Н., Богданов Н.Г., Ямолдинов Р.Н. Об обмене коллагена в коже при различной обеспеченности организма витамином K // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 1976. - Т. 81, №6. - С. 665-666. [Sharaev P.N., Bogdanov N.G., Yamoldinov R.N. About the collagen metabolism in skin and vitamin K status. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny. 1976; 81 (6): 665-666. (In Russ.)]
  5. Abdulameer S.A., Syed Sulaimman S.A., Hassali M.A. et al. Osteoporosis and type 2 diabetes mellitus: what do we know, and what we can do? // Patient Prefer Adherence. - 2012. - Vol. 6. - P. 435-448. http://dx.doi.org/102147/PPA.S32745.
  6. Abuohashish H.M., Al-Rejaie S.S., Al-Hosaini K.A. et al. Alleviating effects of morin against experimentally-induced diabetic osteopenia // Diab. & Metab. Syndrome. - 2013. - Vol. 5. - Р. 5. http://dx.doi.org/10.1186/1758-5996-5-5.
  7. Briot K., Roux C. Glucocorticoid-induced osteoporosis // RMD Open. - 2015. - Vol. 1. - Р. 1. - DOI: http://dx.doi.org/10.1136/rmdopen-2014-000014.
  8. Campo G.M., Avenoso A., Campo S. et al. Efficacy of treatment with glycosaminoglycans on experimental collagen-induced arthritis in rats // Arthritis Res. Ther. - 2003. - Vol. 5, N 3. - P. R122-R131. http://dx.doi.org/10.1186/ar748.
  9. Iovu M., Dumais G., du Souich P. Anti-inflammatory activity of chondroitin sulfate // Osteoarthr. Cartil. - 2008. - Vol. 16, suppl. 2. - P. S14-S18. http://dx.doi.org/10.1016/j.joca.2008.06.008.
  10. Krege J.H., Lane N.E., Harris J.M. et al. PINP as a biological response marker during teriparatide treatment for osteoporosis // Osteoporos. Int. - 2014. - Vol. 25, N 9. - P. 2159-2171. http://dx.doi.org/10.1007/s00198-014-2646-0.
  11. Li M., Li Y., Zhang Z. Chinese Bone Turnover Marker Study: reference ranges for C-terminal telopeptide of type I collagen and procollagen I N-terminal peptide by age and gender // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9. - Р. 8. http:/dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0103841.
  12. Parisuthiman D., Mochida Y., Duarte W.R. et al. Biglycan modulates osteoblast differentiation and matrix mineralization // J. Bone Miner. Res. - 2005. - Vol. 20, N 10. - P. 1878-1886. http://dx.doi.org/10.1359/JBMR.050612.
  13. Principles of bone biology. 2nd ed. / Ed. J.P. Bilezikian, L.G. Raisz, G.A. Rodan. - Academic Press, 2002. - 1696 p.
  14. Steplewsky A., Fertala A. Inhibition of collagen fibril formation // Fibr. Tissue Rep. - 2012. - Vol. 5. http://dx.doi.org/10.1186/1755-1536-5-S1-S29.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

© 2015 Vyatkin V.A., Butolin E.G., Ivanov V.G.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.




Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».