CC BY
25
УДК 618.36:756.38
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ПРОДУКТОВ ПУРИНОВОГО КАТАБОЛИЗМА В ПЛАЦЕНТЕ
© 2004 г. А. Саллум, А.В. Шестопалов, З.И. Микашинович,
И.О. Крыжановская
The maintenance of purine products during pregnancy was investigated. Changes of purine derivatives, revealed dynamics of the maintenance of hypoxantine and xantine and the unidirectional changes in a level of a uric acid were established at pathological conditions of 1-st, 2-nd and 3-rd trimesters of pregnancy.
Формирование плаценты человека является сложным феноменом, характеризующимся уникальными особенностями обменных процессов. Еще в 1908 г.
Н.Gideon Wells и Harry J.Corpcr. изучая динамику активностей ферментов пуринового метаболизма в тканях плода и плаценты, получили первые подтверждения гипотезы об отражении филогенеза в онтогенезе.
Вероятно, что некоторые метаболические пути, утраченные организмом человека в процессе эволюции, могут осуществляться в тканях концептуса, в том числе и превращение мочевой кислоты в аллантоин, катализируемое уриказой. В процессе эволюции гоминоид ген уриказы (( 'ох) подвергся нескольким независимым мутациям, что привело к его инактивации [1]. Поэтому конечным продуктом деградации пуринов в организме приматов является мочевая кислота, уровень которой в сыворотке крови человека более чем в 50 раз выше, чем у других млекопитающих. Эволюционное значение потери уриказной активности объясняется несколькими аргументами.
Во-первых, мочевая кислота является эффективным скэвенджером активных форм кислорода, и высокий ее уровень обеспечивает значительную продолжительность жизни и предотвращает канцерогенез. Кроме того, постулировано, что мочевая кислота способна предотвращать внесосудистое перокси-нитрил-зависимое повреждение клеток [2].
Во-вторых, мочевая кислота, являясь структурным аналогом мозговых стимуляторов - кофеина и теобромина, обеспечила качественный скачек в развитии высшей нервной деятельности и появлении человека [3].
Наконец, гиперурикемия, индуцируя активацию ренин-зависимых гипер-тензивных механизмов, обеспечивает поддержание артериального да-вления в условиях солевого дефицита [4].
Однако, учитывая антиоксидантные и регенераторные свойства аллантои-на, представляется интересным изучить его содержание в плаценте в динамике беременности.
Целью настоящего исследования явилось изучение содержания продуктов деградации пуринов в тканях плаценты в норме и при патологии беременности.
Были исследованы плаценты, полученные при медицинском прерывании беременности по социальным показаниям в сроки 4-12 недель (п=30), 13 - 24 недели (п=15) гестации в сравнении с таковыми при ранних (п=10) и поздних (п=8) самопроизвольных абортах и неразвивающейся беременности (п=10), а также плаценты от физиологических беременностей (п=10) и беременностей, протекавших с явлениями фетоплацентарной недостаточности (п=10), завершившихся срочными родами.
Содержание аллантоина определяли спектрофотометрическим методом по образованию окрашенного продукта - фенилгидразона глиоксилата [5]. Содержание гипоксантина, ксантина и мочевой кислоты определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой [6]. Спектро фотометрический метод количественного определения аллантоина, описанный E.G. Young, C.F. Conway и модифицированный Х.В. Chen, M.J. Gomes [5], основан на гидролизе аллантоина в алантоиновую кислоту с последующей ее деградацией до мочевины и глиоксилата и образованием окрашенного продукта - фенилгидразона глиоксилата. Вследствие этого данная реакция положительна и на мочевую кислоту и на глиок-силат. Это послужило основанием для введения нами термина - фенилгид-разин-положительные продукты.
Результаты определения фенилгидразин-положительных продуктов в го-могенатах плаценты представлены в табл. 1.
Обращает на себя внимание факт достоверного повышения уровня фенилгидразин-положительных продуктов (ФГП) в гомогенатах плацент полученных при прерывании беременности в 7 - 8 недель в сравнении с 4 - 6 неделями. К 9 - 12 неделям содержание ФГП возвращается к исходному уровню и не меняется в процессе дальнейшего развития плаценты.
При анализе результатов содержания фенилгидразин-положительных продуктов в гомогенатах плаценты при различных патологических состояниях 1-го триместра отмечается незначительное повышение данного показателя в группе самопроизвольных абортов и достоверное снижение количества ФГП в плацентах при неразвивающейся беременности.
С целью выявления более детальных механизмов данного явления было проведено количественное разделение дериватов пуринового катаболизма в тканях плаценты методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой.
Результаты содержания продуктов деградации пуриновых нуклеотидов в тканях плаценты в динамике физиологической беременности представлены в табл. 2.
Таблица 1
Содержание фенилгидразин-иоложительных продуктов в плаценте в динамике беременности
Срок Фенилгидразин-положительные продукты, мкмоль/г б
4-6 недель 5,43 ±0,16
7-8 недель 6,02 ± 0,20
Р1 <0,05
9-12 недель 5,37 ±0,19
Р2 0,07
1-й триместр 5,68 ±0,12
Самоабортв 1-м триместре 5,85 ± 0,67
Рз >0,1
Неразвивающаяся беременность в 1-м триместре 4,44 ± 0,24
Рз < 0,001
2-й триместр 5,52 ±0,31
Примечание. Р1 - достоверность различий по сравнению с 4 - 6 неделями; Р2 - достоверность различий по сравнению с 7 - 8 неделями; Р3 - достоверность различий по сравнению с 1-м триместром.
Таблица 2
Содержание пуриновых дериватов в плаценте в динамике физиологической беременности
Показатель Г иио ксантин, мкмоль/г б Ксантин, мкмоль/г б Мочевая кислота, мкмоль/г б
1-й триместр 14,53+2,0 19,0+3,65 1,02+0,097
2-й триместр 28,49±5,43 38,15+6,86 1,62±0,24
Р!=0,01 Р!=0,01 Р!=0,01
3-й триместр 9,7+0,68 15,55+0,84 0,73+0,03
Р2<0,01 Р2<0,01 Рі=0,02 Р2<0,01
Примечание. Р1 — достоверность различий по сравнению с 1-м триместром; Р2 - достоверность различий по сравнению со 2-м триместром.
Как видно из табл. 2, в процессе физиологической беременности во втором триместре в плаценте вдвое повышается уровень гипоксантина и ксантина. Также следует отметить достоверное, но не столь значительное возрастание концентрации мочевой кислоты. Однако к концу беременности направленность
изменения уровня продуктов деградации пуринов меняется, и их содержание достигает значений ниже исходного состояния. Эти данные согласуются с данными [7] и свидетельствуют о высоком уровне процессов деградации пуринов в плаценте во втором триместре беременности. Вероятно, этот факт является свидетельством окончания формирования плаценты и высокого уровня диффе-ренцировки ее структур, требующих больших энергозатрат, интенсификации процессов клеточного обновления, что сопровождается активной деградацией пуриновых нуклеотидов.
Результаты содержания продуктов деградации пуринов в плацентах при патологии беременности представлены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание пуриновых дериватов в плаценте при патологии 1-го и 2-го триместров
Показатель Г ипоксантин, мкмоль/г. б Ксантин, мкмоль/г.б Мочевая кислота, мкмоль/гб
Норма (п=15) 14,53+2,0 19,0+3,65 1,02+0,097
Самоаборт (п=10) 8,33+0,7 12,37+2,67 3,43+0,82
Р1 <0,05 >0,05 <0,05
Неразвивающаяся беременность (п=10) 7,36+0,57 9,20+1,15 2,03+0,47
Р1 <0,01 <0,05 <0,05
Норма (п=15) 2-й триместр 28,49+5,43 38,15+6,86 1,62+0,24
Поздний самоаборт (п=8) 16,7+2,77 21,13+2,97 2,65+0,38
Р1 >0,05 <0,05 <0,05
Норма (п=10) 3-й триместр 9,70+0,68 15,55+0,84 0,73+0,03
ФПН (п=10) 22,26+1,06 28,57+1,85 2,29+0,22
Р1 >0,001 >0,001 >0,05
Примечание. Р1 - достоверность различий по сравнению с нормой.
При самопроизвольном аборте в плацентах отмечается падение содержания гипоксантина и ксантина, еще более выраженное в плацентах при нераз-вивающейся беременности (вдвое). Напротив, концентрация мочевой кислоты в плацентах при данных патологиях возрастает, причем более значимо в случаях самопроизвольных абортов.
Аналогичная картина наблюдается и при поздних самопроизвольных абортах, развившихся во втором триместре.
Несколько иная ситуация складывается при фето-плацентарной недостаточности в 3-м триместре. На фоне привычного повышения концентрации мочевой кислоты (характерной и для патологии 1-го и 2-го триместров), также достоверно повышены уровни гипоксантина и ксантина, что согласуется с данными других исследований [7].
Известно, что мочевой кислоте приписаны антиоксидантные свойства [8]. Однако антиоксидантный эффект мочевой кислоты верифицирован in vitro, что не является основанием для полного экстраполирования этих результатов на клеточный уровень. Показано, что мочевая кислота является не только антиоксидантом, но может обладать прооксидантным действием, инициируя восстановление Си2+ в Си+ [9]. Кроме того, мочевая кислота способна активировать пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов и вызывать явления эндотелиальной дисфункции [10]. Установлено также, что кристаллы мочевой кислоты обладают флагогенным эффектом, вызывая активацию экспрессии гена и посттранскрипционную модификацию мРНК моноцитарного хемоат-трактантного протеина-1 (МСР-1), активацию провоспалительных транскрипционных факторов NF-/iB. АР-1 [11].
Возникает вопрос о происхождении мочевой кислоты в тканях плаценты, так как до недавнего времени было распространено убеждение об отсутствии ксантиноксидазы в данном органе [7]. В настоящее время доказано наличие ксантиндегидрогеназы / оксидазы как в ворсинчатом, так и во вневорсинча-том трофобласте, хотя активность этого фермента в плаценте намного ниже, чем в печени [12].
Учитывая вышесказанное, можно предположить, что накопление мочевой кислоты в плаценте является патогенетическим механизмом самопроизвольного аборта, неразвивающейся беременности и фето-плацен-тарной недостаточности, вызывающим эндотелиальную дисфункцию сосудов фетоплацентарного комплекса и соответственно нарушение кровообращения в системе «мать - плацента - плод».
Таким образом, в данной работе прослежена динамика содержания продуктов пуринового катаболизма на протяжении физиологической беременности. Установлены закономерности изменений пуриновых дериватов, выявившие разнонаправленную динамику содержания гипоксантина и ксантина и однонаправленные изменения в уровне мочевой кислоты при патологических состояниях 1-го, 2-го и 3-го триместров беременности.
Литература
1. Masako Oda etal. //Molecular Biology and Evolution. 2002. Vol. 19. P. 640 - 653.
2. ScottG.S., HooperD.C. //Med. Hypotheses. 2001. Vol. 56. P. 95 - 100.
3. Orowan E. //Nature. 1955. Vol. 175. P. 683 - 684.
4. Susumu Watanabe etal. //Hypertension. 2002. Vol. 40. P. 355.
5. Chen X.B., Gomes M.J. Estimation of microbial protein supply cattle based on urinary excretion of purine derivates - an overview of the technical details. UK. 1992. 21.
6. Czaudema M, Kowalczyk J. // J. Chromatogr. В Biomed Sci. 2000. Vol. 744. P. 129- 138.
7. Погорелова Т.Н. и др. Молекулярные аспекты плацентарной недостаточности. Ростов н/Д, 1997.
8. Ostdal H., Andersen H., Nielsen J. II J. Agric. Food Chem. 2000. Vol. 48. P. 5588-5592.
9. Patterson R.A. etal. II J. of Lipid Research. Vol. 44. P. 512 - 521.
10. Johnson RJ. etal. //Hypertension. 2003. Vol. 41. P. 1183.
11. KanellisJ. etal. //Hypertension. 2003. Vol. 41. P. 1287.
12. Many A. etal. //Placenta. 1996. Vol. 17. P. 361 - 365.
Ростовский государственный медицинский университет
9 января 2004 г.
