facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

Природа качественно-количественных расстройств фосфолипидо в формировании гипоксического синдрома при остром туберкулезе легких в эксперименте

Автор Доклада: 
Карагезян К.Г., Сафарян М.Д., Арутюнян Д.А., Овакимян С.С.
Награда: 
Природа качественно-количественных расстройств фосфолипидо в формировании гипоксического синдрома при остром туберкулезе легких в эксперименте

ПРИРОДА КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННЫХ РАССТРОЙСТВ ФОСФОЛИПИДО В ФОРМИРОВАНИИ ГИПОКСИЧЕСКОГО СИНДРОМА ПРИ ОСТРОМ ТУБЕРКУЛЕЗЕ ЛЕГКИХ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Константин Григорьевич Карагезян1, д-р биол.наук, проф., акад.
М.Д. Сафарян2, Д.А. Арутюнян1, С.С. Овакимян1
1Научно-технологический Центр органической и фармацевтической химии Национальной Академии Наук Республики Армения
2Республиканский антитуберкулезий диспансер Министерства здравоохранения Республики Армения

 

The results obtained have shown that experimental tuberculosis in guinea pigs is characterized by significant changes in phospholipid metabolism both in lung tissue and in erythrocytes, lymphocytes membranes. The disorders mentioned were conditioned by decrease of quantity of neutral phospholipids in systems studied, while the level of acidic phospholipids was increased. This fact permits us to conclude that acidic phospholipids play the role of factors participating in reparation processes of lung tissue have been affected by tuberculosis inflammation. We adopt this idea because it is well known that this compounds and especially phosphatidilserines, phosphatidic acids as well as cardiolipines participate in respiratory reactions of mitochondria, the process which is very important in mobilization of recovery processes and activation of the compensatory-adaptation reactions of the pathologically changed biological systems of the organism. Appearing of lysophosphatidilcholines in lung tissue affected by tuberculosis process lead us to the conclusion about the membranetoxic and membranelytic properties of these compounds in high concentrations. At the same time it is well known about the immune stimulatory role of them in the stable, but not in so high quantity level of substances studied.

Проблема выявления патобиохимических механизмов этиологии воспалительных процессов по сей день остается одной из неразрешенных задач современной фундаментальной и прикладной медицины. Это преимущественно касается легочной ткани, которая в отличие от мозговой, продолжает оставаться недостаточно исследованной, главным образом, в плане изучения химии и биохимии липидного компонента клеточных мембран, как факторов, обеспечивающих структурно-функциональные особенности главнейших элементов клетки [1-4].

Филогенетически стабилизированный в норме качественный состав и количественное содержание фосфолипидов (ФЛ) биологических мембран [5] служит основой в регуляции и поддержании ФЛ-ФЛ соотношений в них, а также в сохранении строго лимитированного уровня интенсивности течения реакций свободнорадикального окисления (СРО) липидов, как необходимого условия в обеспечении норм клеточной активности в физиологически и патологически метаболизирующем организме.

Вышеизложенное послужило основанием к предпринятию настоящего исследования, посвященного оценке качественно-количественных нарушений и особенностей расстройств ФЛ-ФЛ соотношений в легочной ткани, пораженной туберкулезным воспалением [6, 7], а также в мембранах эритроцитов (МЭ) и лимфоцитов (МЛ) селезенки морских свинок с моделированным у них туберкулезным поражением легочной ткани. Подобная постановка вопроса, ставшая предметом специальных исследований, предполагала получение принципиально новой научной информации, проливающей в известной степени свет на современное понимание молекулярных механизмов патогенеза деструкционных процессов в отмеченных объектах исследования при изученной патологии, отличающейся развитием ярко выраженного стойкого гипоксического синдрома (ГС).

Включение МЭ и МЛ в круг выполненного исследования было продиктовано укоренившимся в настоящее время в научной литературе мнением об универсальности МЭ, отражающих в целом структурно-функциональные и метаболические особенности всех мембранных образований тканевых систем независимо от их филогенетической дифференцированности. Вместе с тем МЭ и особенно МЛ отводится специальная роль в инициации, формировании и стабилизации иммунологических процессов [8-11]. Вышеотмеченное возбуждает живой интерес к проведению широкомасштабных исследований в направлении изучения и выявления особенностей качественно-количественных сдвигов ФЛ как основных структурно-функциональных компонентов живых мембран в норме и особенно при экстремальных состояниях организма в том числе его туберкулезном поражении.

Исследования проводили на 36-и морских свинках 2-х месячного возраста, массой 250-300 г., зараженных культурой МБТ штамма H37 в дозе 0,0001 мг путем подкожной инъекции в паховую область. Эвтаназию животных производили спустя 30 дней под легким гексаналовым наркозом. Изоляцию легких, их гомогенизацию и получение ацетоновых порошков осуществляли в среде 0,27 М сахарозы и 0,1 мМ ЭДТА (1:1). Получение ацетоновых порошков легочной ткани осуществляли по методике Карагезяна [12], мембран эритроцитов (МЭ) – по Limber-у [13], экстрактов ФЛ – по Folch-у [14], их индивидуальных фракций – методом одномерной восходящей хроматографии в тонком слое силикагеля с использованием системы растворителей – хлороформ-метанол-аммиак в объемных соотношениях 65:35:5. Лимфоциты селезенки отделяли центрифугированием клеточной суспензии в градиенте плотности фикол-400 – верографин 12 и инкубировали в количестве 107 мл при 37 оС в 0,01 М растворе трис-HCL буфера с pH 7,4 в смеси со средой 199 (в соотношении 1:4) в присутствии митогена конканавалина А (6 мкг/мл). МЛ освобождавшиеся после осмотического шока, осаждали повторным центрифугированием с использованием их на предмет определения содержания ФЛ [14].

Согласно полученным результатам, приведенным в демонстрационном материале, нейтральная категория ФЛ (НФЛ) легочной ткани представлена сфингомиелинами (СФМ), фосфатидилхолинами (ФХ) и фосфатидилэтаноламинами (ФЭ); кислые же ФЛ (КФЛ), объединяют перечень этих соединений, состоящий из монофосфоинозитидов (МФИ), фосфотидил серинов (ФС), фосфатидных кислот (ФК) и кардиолипинов. Аналогичный спектр ФЛ обнаруживается как в МЭ, так и в МЛ, где проявляются и лизофосфатидилхолины (ЛФХ), отсутствующие в нормально метаболизирующей легочной ткани, несмотря на общность ее по своему эктодермальному происхождению с мозговой тканью, богатой ЛФХ.

Как явствует из результатов проведенных исследований, отраженных в таблицах 1-3, в пораженной туберкулезным воспалением легочной ткани, МЭ и МЛ селезенки морских свинок бросается в глаза статистически достоверное нарушение филогенетически стабилизированного баланса между количественным содержанием индивидуальных представителей ФЛ [5], обусловливающее, имеющее место расстройство в картине ФЛ-ФЛ соотношений исследованных биологических систем организма. В основе отмеченных отклонений фигурируют патологически развиваемые межфракционные взаимопревращения ФЛ, в известной степени вызываемые неминуемым сильно выраженным повышением активности фосфолипазы А2.

Таблица 1

Качественно-количественные изменения фосфолипидов в мкг липидного фосфора / г ацетонового порошка легочной ткани морской свинки в норме (контроль) и при ее туберкулезном воспалении

Показатели

Контроль

% от СФЛ

Больные

% разницы от контроля

% от СФЛ

Лизофосфатидилхолины

-

5,5

141,5 ± 1,9

-

8,3

Монофосфоинозитиды

129,3 ± 2,1

15,3

245,8 ± 2,1

+ 90,1

14,8

Сфингомиелины

363,3 ± 2,8

47,1

249,5 ± 1,8

- 31,3

26,5

Фосфатидилхолины

1116,0 ± 3,9

20,8

450,5 ± 2,1

- 59,6

13,2

Фосфадитилэтаноламины

492,9 ± 2,8

7,6

225,3 ± 2,3

- 54,3

14,2

Фосфатидилсерины

180,6 ± 2,3

1,5

241,5 ± 2,1

+ 33,8

3,5

Фосфатидные кислоты

33,9 ± 1,1

2,3

60,9 ± 2,0

+ 79,7

4,7

Кардиолипины

53,7 ± 1,3

83,2

81,9 ± 1,1

+ 52,5

62,9

Сумма НФЛ (СНФЛ)

1972,2 ± 2,1

16,8

1066,8 ± 2,3

- 45,9

37,1

Сумма КФЛ (СКФЛ)

397,5 ± 2,1

-

630,1 ± 2,1

+ 58,5

-

Сумма всех ФЛ (СФЛ)

2369,7 ± 2,9

-

1696,9 ± 2,3

- 38,4

-

К СНФЛ/СКФЛ

4,96

-

1,69

- 65,9

-

Примечания: N-контроль = 36; больные = 36; отклонения в величине показателей индивидуальных фракций ФЛ, СНФЛ, СКФЛ, СФЛ, а также К СНФЛ/СКФЛ статистически достоверны, величины P колеблятся в пределах 0,001-0,01.

Благодаря последнему, в патологически измененной легочной ткани обнаруживается заметное количество ЛФХ, а в МЭ и особенно в МЛ проявляется многократное возрастание их содержания. Установленный нами факт повышенного катализа реакций деацилирования ФЛ-глицеридов, преимущественно ФХ, сопровождается уменьшением их уровня как в легочной ткани, так и в МЭ и МЛ.

Вышеизложенное мы склонны интерпретировать как частное проявление ответной реакции организма на гамму болезненных сигналов, поступающих из очага воспаления, с приобщением ряда химических и физических факторов, возможно и биологически активных соединений, выступающих в роли адаптогенов и иммунитет стимулирующих агентов [1].

Таблица 2

Качественно-количественные изменения фосфолипидов в мкг липидного фосфора / г ацетоновых порошков мембран эритроцитов крови морской свинки в норме (контроль) и на 30-й день моделирования туберкулезного воспаления легких

Показатели

Контроль

% от СФЛ

Больные

% разницы от контроля

% от СФЛ

Лизофосфатидилхолины

17,2 ± 0,6

7,2

86,4 ± 0,7

+ 402,3

28,2

Монофосфоинозитиды

32,4 ± 0,9

13,5

80,3 ± 0,9

+ 147,8

26,2

Сфингомиелины

19,8 ± 1,0

8,3

11,6 ± 0,8

- 41,5

3,8

Фосфатидилхолины

86,7 ± 1,0

36,2

49,9 ± 0,9

- 42,5

16,8

Фосфадитилэтаноламины

38,8 ± 0,9

16,2

18,8 ± 0,8

- 51,6

6,2

Фосфатидилсерины

16,9 ± 0,9

7,1

9,9 ± 0,9

- 41,4

3,2

Фосфатидные кислоты

11,1 ± 0,8

4,6

19,3 ± 0,8

+ 73,9

6,4

Кардиолипины

16,7 ± 0,7

7,0

29,9 ± 0,8

+ 79,1

9,8

Сумма НФЛ (СНФЛ)

167,9 ± 1,0

67,8

166,7 ± 1,1

- 2,6

54,5

Сумма КФЛ (СКФЛ)

77,1 ± 0,9

32,2

139,4 ± 0,9

+ 80,8

45,5

Сумма всех ФЛ (СФЛ)

239,6 ± 1,2

-

306,1 ± 1,2

+ 27,8

-

К СНФЛ/СКФЛ

2,11

-

1,21

- 42,7

-

Примечания: Показатели те же, что и в табл.1

Что касается возможных механизмов образования ЛФХ, отсутствующих в легочной ткани в физиологических условиях и появляющихся в ней в условиях изученной патологии, то в связи с этим возможны определенно приемлемые толкования. Наиболее реальным, на наш взгляд, представляется помимо деацилирования ФХ, также подключение синтеза этой категории липидов через альтернативные пути их образования. Основным из них можно считать процесс реацилирования глицерил-фосфорилхолина при активном участии различных насыщенных жирных кислот, приводящий к образованию ЛФХ как необходимых факторов в стимуляции определенных этапов иммуномоделирующей активности организма. Полученные в этом аспекте результаты свидетельствуют об участии ЛФХ в реализации определенных компенсаторно-приспособительных реакций организма, чрезвычайно необходимых в условиях патологии и в частности при изученном болезненном состоянии организма.

Таблица 3

Качественно-количественные изменения фосфолипидов в мкг липидного фосфора / г ацетоновых порошков мембран лимфоцитов крови морской свинки в норме (контроль) и на 30-й день моделирования туберкулезного воспаления легких

Показатели

Контроль

% от СФЛ

Больные

% разницы от контроля

% от СФЛ

Лизофосфатидилхолины

14,7 ± 0,8

6,3

99,3 ± 0,9

+ 574,7

31,5

Монофосфоинозитиды

25,8 ± 1,1

10,0

39,0 ± 1,2

+ 52,0

12,4

Сфингомиелины

23,7 ± 1,1

9,2

10,5 ± 1,1

- 44,3

3,3

Фосфатидилхолины

83,5 ± 1,0

32,3

29,7 ± 1,1

- 64,6

9,4

Фосфадитилэтаноламины

45,7 ± 1,0

13,8

25,3 ± 1,1

- 44,6

8,1

Фосфатидилсерины

41,3 ± 1,1

16,0

60,5 ± 1,1

+ 46,5

19,2

Фосфатидные кислоты

9,3 ± 0,9

3,6

24,5 ± 1,0

+ 163,5

7,8

Кардиолипины

14,9 ± 0,9

5,8

26,5 ± 0,6

+ 77,9

8,3

Сумма НФЛ (СНФЛ)

167,6 ± 1,1

64,7

164,8 ± 1,2

- 1,6

52,3

Сумма КФЛ (СКФЛ)

91,3 ± 0,9

35,3

150,5 ± 1,0

+ 64,8

47,7

Сумма всех ФЛ (СФЛ)

258,9 ± 0,9

-

315,3 ± 1,2

+ 21,8

-

К СНФЛ/СКФЛ

1,84

-

1,11

- 40,2

-

Примечания: Показатели те же, что и в табл.1

Эти данные весьма адекватны решениям отчетного собрания Нью-Йоркской академии наук 2000 года, посвященным анализу роли лизо-ФЛ, в том числе и ЛФХ в биологии и патологической физиологии [15].

В связи с отмеченным особый интерес по настоящему исследованию возбуждает факт понижения величины коэффициента (К) отношения суммы НФЛ к сумме КФЛ (К СНФЛ/СКФЛ), обусловленный возрастанием «удельного веса» КФЛ в сумме всех ФЛ (СФЛ) как соединений, наделенных высоким потенциалом функциональной активности, в частности в реакциях респираторной функции митохондрий, где они выступают в роли мощных активаторов дыхательного процесса. Итак, совершенно очевидно участие КФЛ в процессах репарации разрушенных воспалительным процессом структурных образований легочной ткани; изыскание путей по активированию процессов фосфатидогенеза на уровне мембранных образований легочной ткани в условиях изученной патологии является предметом наших ближайших уже стартированных исследований.

Литература:

  1. Бурлакова Е.Б., Вестник РАН, 1994, Т.64, N5, С.425-431.
  2. Карагезян К.Г., В кн.: Фосфолипиды и их роль в жизнедеятельности организма, Ереван: Айастан, 1972, 267 С.
  3. Карагезян К.Г., Погосян А.Ю., Овсепян Л.М., Докл. РАН, 1994, Т.334, N1.
  4. Пепоян А.З., Кцоян Ж.А., Шагинян А.А., Овсепян Л.М., Карагезян К.Г., Биофизика, 1991, Т.36, N3, С.475-479.
  5. Крепс Е.М., В кн.: Липиды клеточных мембран, Л.: Наука, 1981, 330 С.
  6. Карагезян К.Г., Сафарян М.Д., Пробл.туб., 1990, N8, С.22-24.
  7. Сафарян М.Д., Карагезян К.Г., Клин.мед., 1991, N7, С.31-33.
  8. Бергельсон Л.Д., Дятловидская Э.В., Итоги науки и техники, Серия «Иммунология», М.: ВИНИТИ, 1988, Т.22, С.6-21.
  9. Дятловидская Э.В., Ганглиозиды GM3 и GD3 в опухолях желудка и молочной железы человека, Биохимия, 1991, Т.56, N4, С.560-564.
  10. Дятловидская Э.В., Сфинголипиды и злокачественный рост, Биохимия, 1995, Т.60, N6, С.843-850.
  11. Дятловидская Э.В., Андреасян Г.О., Малых Я.Н., Рылов С.Н., Шеддинг ганглиозидов и изменение биосинтеза церамидов в опухолях яичника человека, Биохимия, 1997, Т.62, С.651-656.
  12. Карагезян К.Г., Сафарян М.Д., Карапетян Э.Т., Вопр.мед.химии, 1989, N4, С.11-12.
  13. Limber G.R., Davis R.F., Blood, 1970, V.36, P.111-118.
  14. Folch J., Lees M., Sloan-Stenley G.H., J.Biol.Chem., 1957, V.226, P.497-509.
  15. Goetzl E.J., Lynch K.R., Lysophospholipids and eicosanoids in biology and pathophysiology, Annals of the New-York Academy of Sciences, 2002, V.905, 357 P.
5
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 голос)
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.