CC BY
13Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского Серия «Биология, химия». 2007. Том 20 (59) . № 1. С. 141-145.
УДК 577.157.391
АКТИВН1СТЬ ГЛУТАТЮН-8-ТРАНСФЕРАЗИ В ГЕПАТОЦИТАХ ТА ПАР1еТАЛЬНИХ КЛ1ТИНАХ ШЛУНКА ЩУР1В ЗА УМОВ РОЗВИТКУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АТРОФ1ЧНОГО ГАСТРИТУ
Дробтська О. В., ГайдаЛ.М., Карпюк О.С., ОстапченкоЛ.1.
За умов експериментального атрофiчного гастриту активнють глутатюнтрансферази змшювалась в залежност вщ термiнiв розвитку патологи, як в гепатоцитах так i в парieтальних клiтинах. На раннiх та тзшх стадiях спостерiгалась тенденцiя до зниження ферментативно'' активноси, тодi як на промiжних етапах активнiсть глутатюнтрансферази статистично достовiрно пiдвищувалась. Компенсаторне зростання активност ферменту не сприяе знешкодженню токсичних продукт1в, що може бути одшею iз причин порушення прол1ферацп клiтин i хрошзацп патологiчного процесу.
Ключов1 слова: глутатюнтранфераза, гепатоцити, парieтальнi кттини, атрофiчний гастрит.
ВСТУП
Cьогоднi атроф1чний гастрит розглядають переважно як хрошчний запально-дистроф1чний процес у слизовш оболонцi шлунка, який характеризуемся порушенням п фiзiологiчноi' регенерацп, зменшенням кiлькостi залозистих клiтин, а у разi прогресування — атрофiею залозистого ештелда, розладом секреторно!, моторно! та шкреторно! функцiй шлунка [1].
Вважаеться, що основною причиною розвитку хрошчного атрофiчного гастриту (ХАГ) е Н.ру1оп, але це захворювання може бути викликане i рядом iнших факторiв: значним вживанням солi, низьким рiвнем мiкроелементiв, вiтамiнiв та антиоксидантiв [2, 3].
Одним iз механiзмiв розвитку атрофп слизово1 оболонки шлунка е порушення у метаболiзмi ненасичених жирних кислот, синтезi простагландинiв та шших речовин, якi забезпечують захист слизово1 шлунку, активацil процесiв пролiферацil та апоптозу, що можуть бути iндукованi рiзноманiтними чинниками. Цi процеси призводять до мiграцil полiморфноядерних лейкоцитiв i макрофагiв до поверхневого шару слизово1 шлунка i супроводжуються „оксидативним вибухом": вивiльненням i утворенням цiлого ряду сполук, до яких належать супероксидний анюн, оксид азоту, пдроксильш радикали, пероксинiтрит [3]. Накопичення токсичних продукпв вiльнорадикального окиснення призводить до пошкодження мембран, iнактивацil ферментiв, порушення пролiферацil клiтин [5]. Cьогоднi загальновизнана роль антиоксидантних ферментiв в захистi кл^ин вiд пошкоджуючо1 дil як первинних так i вторинних продуктiв перекисного окислення лiпiдiв (ПОЛ) [7].
Глутатюнова антиоксидантна система ферментiв, яка включае глутатiонпероксидазу, глутатiонредуктазу, перешкоджае накопиченню токсичних продукпв ПОЛ. Експериментальними та клшчними дослiдженнями встановлено, що система глутатюну бере участь в процесах регуляцп пролiферацil [5, 6], якi залучеш в патогенез хронiчного атрофiчного гастриту. К^м того, глутатiонова антипероксидна система вщграе важливу
роль в детоксикацп, деградаци та виведенш iз оргашзму чужерiдних органiчних сполук. Ця функцiя реалiзовуeться через роботу глутатюн^-трансфераз (ГТ).
Метою нашо! роботи було дослщити активнiсть глутатiон-S-трансферази парieтальних кл^ин та гепатоцитiв щурiв в динамщ розвитку експериментального атрофiчного гастриту.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
У робой дотримувалися мiжнародних рекомендацш про проведення медично-бiологiчних дослiджень з використанням тварин зпдно Свропейсько! конвенци. В дослад використовували бiлих лабораторних нелiнiйних щурiв-самцiв з початковою масою 180220 г. Груш тварин, протягом 6 тижшв вводили 2% салiцилат натрда iнтрагастрально, а питну воду замшяли на 20 мМ деоксихолат натрда [11]. Визначення активностi глутатiон-S-трансферази (ГТ) в парieтальних клiтинах шлунку i гепатоцитах проводили на 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й i 6-й тиждень розвитку атрофiчного гастриту [10]. Парieтальнi клiтини та гепатоцити видшяли за методами [8, 9]. Вмют бiлку визначали за методом Бредфорд. Результати статистично обробляли за 1;-крш^ем Стьюдента.
Розвиток атрофiчного гастриту шдтверджували гiстологiчними дослщженнями. Вiдбирали зразки кардiально!, фундально! та пшорично! частин шлунку, яю обробляли за стандартними методами. Зразки забарвлювали гематоксилiном та еозином.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
При введенш салiцилату натрiю (iнгiбiтора простогландинциклогенази) у щурiв спостерiгалося ураження слизово! шлунку, яке посилювалось деоксихолатом натрiю. Останнш, розчиняючи захисний поверхневий шар слизу, стимулюе рефлюкс жовчi iз дванадцятипало! кишки [11].
В результатi пстолопчних дослiджень на початкових етапах розвитку ХАГ (2-3 тижш) спостерiгалося потовщення слизово! оболонки на 10-15%, що можна пояснити гiперпролiферацiею стовбурових кл^ин у вiдповiдь на дiю пошкоджуючих агентiв [1]. На 5-6 тиждень експериментально! моделi товщина слизово! зменшувалася в порiвняннi з контролем. На шзшх етапах ХАГ спостерiгалося часткове розгладження макроскопiчних складок шлунку. Залози розташовувались невпорядковано, !х кiлькiсть зменшилась в порiвняннi з контролем (Р>0,05). Починаючи з 4-го тижня спостерталося проростання сполучно! тканини в основу залоз, а також лiмфатична шфшьтращя, що е стiйкою ознакою хрошчного атрофiчного гастриту [1, 3].
Нами встановлено, що за умови розвитку експериментального атрофiчного гастриту актившсть глутатюнтрансферази значно варiювала в залежностi вщ термiнiв експериментально! моделi. Згiдно з даними, представленими на рис.1, спостерталося зниження активностi глутатiонтрансферази в гепатоцитах на 31 % на першому тижнi розвитку атрофiчного гастриту в порiвняннi з контролем. Тенденщя до зниження ферментативно! активностi була виявлена i в парiетальних клiтинах шлунку (рис.2). На другому тижш ферментативна актившсть залишаеться зниженою в гепатоцитах, тодi як в парiетальних клiтинах спостерiгалося достовiрне пiдвищення активностi на 23% (рис.2).
АКТИВШСТЬ ГЛУТАТЮН-8-ТРАНСФЕРАЗИ В ГЕПАТОЦИТАХ ТА ПАР1еТАЛЬНИХ КЛ1ТИНАХ ШЛУНКА ЩУР1В ЗА УМОВ РОЗВИТКУ АТРОФ1ЧНОГО ГАСТРИТУ_
Зниження активност ферменту може бути обумовлене надлишком утворюваних, внаслiдок розвитку запального процесу, токсичних метаболiтiв кисню.
Рис.1. Актившсть глутатюнтрансферази в гепатоцитах за умов розвитку експериментального атрофiчного гастриту щурiв.
1 - контроль; 2, 3, 4, 5, 6, 7 - перший, другий, третш, четвертый, п'ятий та шостий тижш розвитку експериментального атроф1чного гастриту вщповщно; * р1зниця в1ропдна в пор1внянш з контролем, р < 0,05
Рис.2. Актившсть глутатюнтрансферази в парiетальних кттинах за умов розвитку експериментального атрофiчного гастриту щурiв.
1 - контроль; 2, 3, 4, 5, 6, 7 - перший, другий, третш, четвертий, п'ятий та шостий тижш розвитку експериментального атроф1чного гастриту вщповщно; * р1зниця в1ропдна в пор1внянш з контролем, р < 0,05
Глутатюнтрансферази - ушверсальш ферменти, яю шляхом трансформаций нековалентного зв'язування i навт ковалентного приеднання запобiгають пошкодженню
ДНК, м^охондрш та шших життево важливих цен^в клггини вiд шкiдливих сполук i в результатi значно збiльшують стшюсть клiтини i оргашзму в цшому [5].
В гепатоцитах на 3,4-й тиждень розвитку експериментального атрофiчного гастриту спостерiгалось статистично достовiрне тдвищення активностi глyтатiонтрансферази в 1,9 та 2,2 рази вщповщно, тодi як достовiрноï змiни ферментативно1' активностi в парiетальних клiтинах не зареестровано.
Пщвищення активностi ГТ свiдчить про активащю процесiв знешкодження продyктiв перекисного окислення лiпiдiв, ксенобiотикiв в резyльтатi реакцш нyклеофiльного замiщення та приеднання. Даш експериментальних дослiджень показують, що активащя захисних процесiв вiдбyваеться швидше в шлунку, що можна пояснити, зокрема, впливом салщилату та деоксiхолатy натрда безпосередньо на слизову оболонку. Пщвищення активностi глyтатiонтрансферази в парiетальних кл^инах пов'язано з участю ферменту в ендогенному метаболiзмi i забезпечуе локальний захист клiтин. В гепатоцитах захисш процеси е бiльш вираженi i тривалi оскiльки детоксикацiя чyжорiдних субстанцш, якi потрапляють через шлунково-кишковий тракт в основному вщбуваеться в печшщ.
Нами встановлено достовiрне зниження ферментативноï активностi на 28% та 32 % в гепатоцитах щyрiв на 5,6-й тиждень розвитку атрофiчного гастриту в порiвняннi з контрольною групою тварин. В парiетальних клiтинах на 6-й тиждень активнють глyтатiонтранферази знижувалась на 30% i супроводжувалась частковим розгладженням макроскопiчних складок шлунку, проростанням сполyчноï тканини в основу залоз, що е стiйкою ознакою перетворення гострого запального процесу в хрошчний. Вiдомо, що ГТ високоспецифiчна до GSH i зниження пулу вщновленого глутатюну може призвести до падшня активностi ферменту на пiзнiх етапах розвитку експериментального атрофiчного гастриту. [5]
ВИСНОВКИ
Таким чином, аналiз представленого матерiалy дозволив виявити особливостi змш активностi глyтатiон-S-трансферази в парiетальних кл^инах i гепатоцитах щyрiв в динамщ розвитку експериментального атрофiчного гастриту. Компенсаторне зростання активностi ферменту не сприяе знешкодженню токсичних продyктiв, що може бути одшею iз причин порушення пролiферацiï клiтин i хронiзацiï патолопчного процесу.
Список лiтератури
1. Аруин А.И., Григорьев П.Я., Исаков В.А., Яковенко Е.П. Хронический гастрит. - Амстердам, 1993. -99 с.
2. Бабак О.Я., Протас Ю.В. Хронический атрофический гастрит - точка отсчета начала канцерогенеза // Сучасна гастроентеролопя . - 2005. - № 5 (25). - С. 9 - 14.
3. Букин Ю.В., Драудин-Криленко В.А. Молекулярно биологические механизмы гастроканцерогенеза и подходы к профилактике рака желудка // Успехи биол.химии. - 2000. - T.40. - C. 329-356.
4. Кахновер Н. Б., Хмелевский Ю. В. Глутатион^-трансферазы, ферменты детоксикации // Укр. биохим. Журнал. - 1983. - Т. 55, №1. - С. 51-55.
5. Колесниченко Л. С., Кулинский В. И. Глутатионтрансферазы // Успехи современной биологии - 1989.-Т.107, №2. - С. 179-194.
АКТИВШСТЬ ГЛУТАТЮН^-ТРАНСФЕРАЗИ В ГЕПАТОЦИТАХ ТА ПАР1СТАЛЬНИХ КЛ1ТИНАХ ШЛУНКА ЩУР1В ЗА УМОВ РОЗВИТКУ АТРОФ1ЧНОГО ГАСТРИТУ
6. Кулинский В.И., Колесниченко Л. С Биологическая роль глутатиона // Успехи современной биологии. - 1990. - Т. 110, №1. - C. 20 - 26.
7. Мазо В.К. Глутатион как компонент антиоксидантной системи желудочно-кишечного тракта // Рос. журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 1998. - № 1. - С. 47 - 53.
8. Петренко А.Ю., Сукач А.Н., Росляков А.Д. Выделение гепатоцитов крыс неферментативным методом: детоксикационная и дыхательная активности // Биохимия. - 1991. - Т. 56, Вып. 9. - С. 1647-1650.
9. Таиров М.М., Берсимбаев Р.И., Аргутинская С.В.,Салгани Р.И. Клеточная локализация аденилатциклаз, стимулируемых гистамином и простагландином Е2, в слизистой оболочке желудка крыс и их роль в регуляции желудочной секреции // Биохимия. - 1983. - Т.48. - №6. - С. 1035-1041.
10. Habig W.H., Parst M.J., Jakobv W.B. Glutathione-S-transferases. The first enzymatic step in mercapturie acid formation //J. Biol. Chem. —1974. —Vol. 249, № 22. —P. 7130—7139.
11. Wang L., Chen S., Chen Z., Cai J., Si J. Morphological and pathologic changes of experimental chronic atrophic gastritis (CAG) and the regulating mechanism of protein expression in rats // J. Zhejiang Univ. SCIENCE B. -2006. - Vol. 7(8). - P. 634-640.
Дробинская О.В., Гайда Л.Н., Карпюк О.С., Остапченко Л.И. Активность глутатион- -S-трансферазы в гепатоцитах и париетадьных клетках желудка крыс во время развития экспериментлаьного атрофического гастрита // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. - 2007. - Серия «Биология, химия». - Т. 20 (59), № 1. - С. 141-145.
Исследования показали, что в условиях развития экспериментального хронического атрофического гастрита (ХАГ) активность глутатионтрансферазы разнонаправлено изменялась в зависимости от cроков экспериментальной модели, как в гепатоцитах так и в париетальных клетках. На ранних и поздних стадиях наблюдалась тенденция к снижению ферментативной активности, тога как на промежуточных этапах активность глутатионтрансферазы статистически достоверно возрастала. Компенсаторное увеличение активности фермента не способствует обезвреживанию токсических продуктов, что может быть одной из причин нарушения пролиферации клеток и хронизации патологического процесса.
Ключевые слова: глутатионтранфераза, гепатоциты, париетальные клетки, атрофический гастрит.
Drobinska L., Gayda L., Karpyuk O., Ostapchenko L. Glutation-S-transferase activity in rat parietal cells and hepatocytes during development of chronic atropic gastritis // Uchenye zapiski Tavricheskogo Natsionalnogo Universiteta im. V.I. Vernadskogo. Series "Biology, chemistry". - 2007. - Vol. 20 (59), № 1. - P. 141-145.
Activity of glutathione-S-trasferase was changed in rat parietal cells and hepatocytes during development of chronic atrophic gastritis. On early and late stages of pathology the tendency of enzyme activity decreasing was showed, whereas at the middle point we observed statistically significant increasing glutathione-S-trasferase activity. Compensatory increasing of enzyme activity does not promote neutralization of toxic products. It can be one of causes of cell proliferation infringement and chronisation of pathological process.
Keywords: пlutation-S-transferase, parietal cells, hepatocytes, atropic gastritis.
