CC BY
40
УДК 577.125.3/36:618.36:616.523 ЭЙКОЗЕНОВЫЕ КИСЛОТЫ В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ ГЕРПЕС-ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ
НА.Ишутина
Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения РАМН, 675000,
Благовещенск, ул. Калинина, 22
РЕЗЮМЕ
В статье описываются данные, полученные при изучении эйкозеновых кислот ряда С20 методом газожидкостной хроматографии в гомогенате плацент рожениц, перенесших во время беременности обострение герпес-вирусной инфекции с высоким по интенсивности течением (повышение титра антител IgG к вирусу простого герпеса 1 типа 1:12800). Установлено, что обострение герпес-вирусной инфекции в период беременности приводит к нарушению содержания эйкозеновых кислот ряда С20, заключающееся в повышении предшественника провоспалительных эйкозаноидов о)-6 арахидоно-вой кислоты на 28% при одновременном уменьшении на 20% ингибирующей данный процесс эйкозапентаеновой кислоты семейства ю-3. Вследствие этого синтез эйкозаноидов при герпес-вирус-ной инфекции в большей степени будет осуществляться из арахидоновой кислоты, что может быть фактором неблагополучия, так как оптимальный баланс соотношения ю-б/ю-З полинена-сыщенных жирных кислот во время беременности и неонатальный период принципиально важен для последующего функционирования организма.
Ключевые слова: эйкозеновые кислоты, плацента, герпес-вирусная инфекция
SUMMARY
EICOSENOIC ACIDS IN PLACENTA IN HERPES -VIRUS INFECTION
N.A.Ishutina
Far Eastern Scientific Center of Physiology> and Pathology> of Respiration of Siberian Branch RAMS,
22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation
The article describes the data obtained at the studying of eicosanoic acids of C20 by the method of gas-liquid chromatography in the homogenate of placentas of parturient women who suffered from the exacerbation of high intensive herpes-virus infection during pregnancy (the rise of IgG antibody titer to the virus of simple herpes of 1st type is 1:12800). It was found out that the exacerbation of herpes-virus infection during pregnancy results in the change of eicosenoic acids of C20 content, which is revealed through the rise of the precursor of proinflammatory eicosanoids of co-6 arac-hidonic acid by 28% at the simultaneous decrease of co-3 family eicosapentaenoic acid inhibiting the given process by 20%. As a result the synthesis of eicosanoids at herpes-virus infection in the greater degree will be done from arachidonic acid, which can be the factor of
trouble as the optimal balance of the ratio со-б/ю-З polyunsaturated fatty acids during pregnancy and neonatal period is essentially important for the subsequent functioning of the organism.
Key words: eicosenoic acids, placenta, herpes-virus infection.
Изучение структурных особенностей и характера обменных процессов в плаценте имеет важное научнотеоретическое значение в установлении общих закономерностей внутриутробного генеза, а также во многом определяет вопросы охраны плода, способствует выяснению патогенеза ряда заболеваний новорожденного [2, 7]. Как известно, при обострении герпес-вирусной инфекции (ГВИ) в период беременности в тканях плаценты происходят различного рода изменения: от ком-пенсаторно-приспособительских до деструктивных процессов [8, 9, 11], оказывающих существенное влияние на снижение функции плаценты, обеспечивающих развитие и жизнеспособность плода.
В нарушении ряда структурных систем плаценты, ответственных за регуляцию многих процессов, важная роль принадлежит биологическим мембранам, компонентами которых являются фосфолипиды. Последние могут оказывать влияние на функциональную активность клетки, подвергаясь метаболическим превращениям с освобождением арахидоновой кислоты (АК), являющейся предшественником биологически активных веществ - эйкозаноидов [2, 3, 10].
Поскольку физико-химические свойства фосфолипидов во многом определяются набором входящих в их состав жирных кислот, нами было изучено содержание эйкозеновых кислот в гомогенате плацент женщин, перенесших в период гестации обострение ГВИ с титром антител IgG к вирусу простого герпеса 1 типа (ВПГ-1) 1:12800, что и явилось целью данного исследования.
Материалы и методы исследования
На содержание цис-эйкозеновой (ЦЭК), эйкозамо-ноеновой (ЭМК), эйкозадиеновой (ЭДК), эйкозатрие-новой (ЭТК), АК, эйкозапентаеновой (ЭПК) кислот исследовано 30 плацент женщин (основная группа), перенесших в разные сроки гестации обострение ГВИ (титр антител IgG к ВПГ-1 1:12800). В качестве контроля изучены 30 плацент от практически здоровых женщин, полученных после нормальных своевременных родов. Все исследования были проведены с учетом требований Хельсинкской декларации Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в РФ», утвержденные Приказом М3 РФ от 19.06.2003 г. №226.
Для получения гомогената плодовая часть плаценты (ворсинчатый хорион) срезалась скальпелем небольшими кусочками площадью до 2-3 см и толщиной 1 мм. Кусочки ткани помещали в химические стаканы, содержащие 200 мл физиологического раствора, отмывали от клеток крови, перемешивая на магнитной мешалке в течение 15 мин, и подсушивали на фильтровальной бумаге. Ткань растирали и гомогенизировали до однородной массы. Гомогенаты замораживали при -20°С в течение суток. Затем размораживали и проводили экстракцию мембранных липидов по метолу Фолча [14]. Содержание эйкозено-вых кислот, входящих в состав липидов, после их метилирования [12] определяли методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «Кристалл 2000М» (Россия) с пламенно-ионизационным детектором. Обсчет и идентификацию пиков выполняли с помощью программно-аппаратного комплекса «Хроматэк Аналитик 2,5» (Россия) по временам удерживания с использованием стандартов фирмы «8ире1со» (США). Количественный расчет хроматограмм проводили методом внутренней нормализации путем определения площадей пиков анализируемых компонентов и их доли (в относительных %) в общей сумме площадей пиков метилированых продуктов высших жирных кислот.
Титр антител к ВПГ-1 определяли по динамике антител в парных сыворотках с помощью стандартных тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск) на микропланшетном ридере «81а1>Гах 2100» (США).
Полученные данные обработаны методами вариационной статистики с использованием непарного 1> критерия Стьюдента и Фишера.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты проведенных исследований состава кислот ряда С,„ липидов плацентарных мембран представлены в таблице.
Таблица
Концентрация эйкозеновых кислот ряда С20 в липидах гомогенатов плацент рожениц с ГВИ
(% от суммы)
Показатели Группы
Контрольная Основная
ЦЭК 0,36±0,08 0,51±0,07
ЭМК 0,10±0,04 0,18±0,03
ЭДК 0,16±0,05 0,27±0,04
ЭТК 0,69±0,08 0,82±0,07
АК 4,66±0,30 5,96±0,42*
Примечание: * - достоверность различий с контрольной группой (различия статистически значимы при р(1)<0,05, р(Б)<0,05)
При изучении эйкозеновых кислот ряда С\0 в липидах гомогенатов плацент рожениц с ГВИ была выявлена тенденция к увеличению содержания ЦЭК,
ЭМК, ЭДК, ЭТК при титре антител к ВПГ-1 1:12800, по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы. Следует иметь ввиду, что концентрация каждой из данной группы кислот в тканях плаценты составляла менее 1%, поэтому их физиологическая роль может осуществляется в качестве промежуточных продуктов в последовательной цепи синтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Так как образование эйкозанои-дов возможно из эйкозеновых кислот, содержащих минимум три двойные связи, то только ЭТК может использоваться в качестве источника синтеза биологически активных веществ.
При этом необходимо отметить, что в ряду эйкозеновых кислот с 20 атомами углерода содержание тет-раеновой АК в тканях плаценты рожениц при титре антител к ВПГ-1 1:12800 достоверно увеличивалось на 28%, по сравнению с показателями группы контроля. По-видимому, в условиях герпесной интоксикации не происходит блокировка образования АК из ее предшественника - линолевой кислоты в связи с низким содержанием последней в липидах гомогенатов плацент [5].
Иная картина изменений наблюдалась для ЭПК. Отмечалась достоверное уменьшение концентрации данной кислоты на 20% в липидах гомогенатов плацент женщин с высоким по интенсивности течением ГВИ по сравнению с контролем [4]. Снижение содержания ЭПК в тканях плаценты рожениц, перенесших обострение ГВИ, может быть обусловлено следующим. Во-первых, тем, что в условиях патологии в связи с развивающимся окислительным стрессом основной мишенью для действия активных форм кислорода являются жирные кислоты ю-3 семейства, содержщие наибольшее число двойных связей, а во-вторых, низким уровнем предшественника их синтеза - а-линоленовой кислоты, содержание которой снижалось при ГВИ [6].
Биотрансформация АК осуществляется посредством совокупности химических реакций, известных под названием «каскад АК». Сигнальные молекулы, образовавшиеся при превращении АК, контролируют функционирование иммунной и нервной систем. Именно из АК образуются все формы эйкозаноидов (простагландины, простациклины, тромбоксаны и лей-котриены), которые опосредуют воспалительные реакции. ПНЖК, в том числе ю-3, которые также трансформируются посредством описанного выше каскада АК. Однако, в отличие от АК, производные ЭПК, проявляют гораздо меньшее провоспалительное действие или даже просто ингибируют каскад АК, предотвращая синтез провоспалительных молекул [1]. Кислоты ю-3 противостоят провоспалительным эффектам АК через три последовательных механизма -вытеснение, конкурентное ингибирование и непосредственное противодействие [17]. Вытеснение АК с помощью ПНЖК приводит к тому, что снижается уровень АК в тканях. Конкурентное ингибирование заключается в том, что ПНЖК непосредственно взаимодействуют с ферментами каскада АК
(циклооксигеназы, липоксигеназы), снижая тем самым синтез всех провоспалительных эйкозаноидов. При непосредственном противодействии производные ПНЖК стимулируют физиологические процессы, прямо противоположные процессам, катализируемым АК. Например, из ЭПК синтезируется антиагрегирующий простациклин Р013 [13] и лейкотриен ЬТВ5, которые противодействуют ЬТВ4 синтезируемому из АК [16]. Поэтому основной механизм физиологического воздействия ПНЖК ю-3 заключается в уменьшении воспаления через снижение синтеза простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов [15].
Следовательно, АК и ЭПК метаболически и функционально отличны и имеют антагонистические физиологические функции, их баланс важен для гомеостаза и нормального развития. Производные ю-6 соединений (ЭТК и АК) проявляют провоспалитель-ное действие, ю-3 - формируют адекватную ответную реакцию клеток организма на действие внешних патогенных факторов, предупреждают развитие воспаления.
Таким образом, обострение ГВИ в период беременности приводит к нарушению баланса эйкозеновых кислот ряда С\0. заключающееся в повышении ю-6 кислот (ЭТК и АК) - предшественников провоспалительных эйкозаноидов, при одновременном уменьшении ЭПК семейства ю-3, ингибирующей данный процесс. Вследствие этого синтез эйкозаноидов при ГВИ в большей степени осуществляется из АК, что может быть фактором неблагополучия, так как оптимальный баланс соотношения ю-6/ю-З ПНЖК во время беременности и неонатальный период принципиально важен для последующего функционирования организма. Поэтому в комплексную терапию беременных с ГВИ следует включать препараты, стабилизирующие липидный обмен и содержащие ю-3 ПНЖК, что будет способствовать уменьшению воспаления, гипоксии, микроциркуляторных нарушений в результате смещения синтеза медиаторов в сторону противовоспалительных.
ЛИТЕРАТУРА
1. Громова О.А., Торшин И.Ю., Юргель И.С. Систематический анализ биохимических эффектов эйко-запентаеновой и докозагексаеновой омега-3 ПНЖК на физиологию беременной и развитие плода // Трудный пациент. 2009. Т.7, №1-2. С. 10-17.
2. Друккер Н.А., Погорелова Т.Н. Жирно-кислотный состав фосфолипидов мембран плаценты у женщин с гипофункцией яичников в анамнезе // Вопр. мед. химии. 1996.Т.43, Вып.1. С.54-58.
3. Захарова И.Н., Суркова Е.Н. Роль полиненасы-щенных жирных кислот в формировании здоровья детей // Педиатрия. 2009. Т.88, №6. С.84-91.
4. Ишутина Н.А. ю-3 полиненасыщенные жирные кислоты в гомогенате плацент женщин, перенесших во время гестации обострение герепс-вирусной инфекции // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2011. Вып.42. С.64-66.
5. Ишутина Н.А. Линолевая и арахидоновая ю-6 по-
линенасыщенные жирные кислоты липидов плацент женщин с герпес-вирусной инфекцией // Естествознание и гуманизм. 2011. Т.7, №1. С.33-35.
6. Ишутина Н.А. Линолевая и линоленовая жирные кислоты и их роль в функционировании мембран эритроцитов при обострении герпесной инфекции в период гестации // Пробл. и персп. соврем, науки. 2011. Т.З, №1. С.50-51.
7. Крукиер И.И., Погорелова Т.Н. Физико-химическая характеристика плазматических мембран плаценты женщин при плацентарной недостаточности // Акуш. и гин. 1989. №1. С.35-38.
8. Луценко М.Т. Изменения в фетоплацентарном барьере при герпес-вирусной инфекции, приводящие к апоптозу ядер синцитиотрофобласта ворсинок плаценты // Бюл. физиол и патол. дыхания. 2008. Вып.ЗО. С.7-10.
9. Луценко М.Т., Андриевская И.А. Состояние фетоплацентарного барьера при герпес-вирусной инфекции у беременных // Бюл. СО РАМН. 2008. №5(133). С.142-148.
10. Назаров П.Е., Мягкова Г.И., Гроза Н.В. Полиненасыщенные жирные кислоты как универсальные эндогенные биорегуляторы / Вестн. МИТХТ. 2009. Т.4, №5. С.3-19.
11. Пустотина О.А., Бубнова Н.И Диагностика внутриутробной инфекции (компоненты последа и амниотической жидкости) // Акуш. и гин. 1999. №4. С.З-
5.
12. Carren J.P, Dubacy J.P-J. Adaptation of a micro-
seale method to the micro-seale for fatty acid methyl traus-estenif: cation of biological lipid extracts //
Chromatography. 1978. №151. P.384-390.
13. Fischer S., Weber PC. Thromboxane (TX)A3 and prostaglandin (PG)I3 are formed in man after dietary eicosapentaenoic acid: identification and quantification by capillary gas chromatography-electron impact mass spectrometry//Biomed. Mass Spectrom. 1985. Vol.12, №9. P. 470-176.
14. Folch J., Lees М., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animals tissues // J. Biol. Chem. 1957. Vol.226. P.497-509.
15. Fritsche K. Fatty acid as modulators of the immune response //Annu. Rev. Nutr. 2006. Vol.26. P.45-73.
16. Prescott S.M. The effect of eicosapentaenoic acid on leukotriene В production by human neutrophils // J. Biol. Chem. 1984. Vol.259, №12. P.7615-7621.
17. Tilley S.L., Coffman T.M., Koller B.H. Mixed messages: modulation of inflammation and immune responses by prostaglandins and thromboxanes // J. Clin. Invest. 2001. Vol.108, №1. P.15-23.
REFERENCES
1. Gromova O.A., Torshin I.Yu., Yurgel' I.S. Trudnyy patsient 2009; 7(1 -2): 10—17.
2. Drukker N.A., Pogorelova T.N. Voprosy meditsin-skoy khimii 1996; 43(1): 54-58.
3. Zakharova I.N., Surkova E.N. Pediatriya 2009; 88(6): 84-91.
4. Ishutina N.A. BuUeten' fiziologii i patologii dy-hciniyci 2011; 42:64-66.
5. Ishutina N A. Estestvoznanie i gumanizm 2011; 7(1): 33-35.
6. Ishutina N.A. Problemy i persrekthy sovremennoy nauki 2011; 3(1): 50-51.
7. Krukier 1.1., Pogorelova T.N. Akusherstvo i ginekologiya 1989; 1:35-38.
8. Lutsenko M.T. BuUeten’ fiziologii i patologii dy-haniya 2008; 30:7-10.
9. Lutsenko M.T., Andrievskaya I.A. BuUeten' SO RAMN2008; 5:142-148.
10. Nazarov P.E., Myagkova G.I., Groza N.V. Vestnik MITHT 2009;4(5):3-19.
11. Pustotina O.A., Bybnova N.I. Akusherstvo i ginekologiya 1999; 4:3-5.
12. Carren J.P, Dubacy J.P-J. Adaptation of a micro-
seale method to the micro-seale for fatty acid methyl traus-estenif: cation of biological lipid extracts.
Chromatography 1978; 151:384-390.
13. Fischer S., Weber PC. Thromboxane (TX)A3 and prostaglandin (PG)I3 are formed in man after dietary eicosapentaenoic acid: identification and quantification by capillary gas chromatography-electron impact mass spectrometry. Biomed. Mass. Spectrom. 1985; 12(9):470—176.
14. Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animals tissues. J. Biol. Chem. 1957; 226:497-509.
15. Fritsche K. Fatty acid as modulators of the immune response. Annu. Rev. Nutr. 2006; 26:45-73.
16. Prescott S.M. The effect of eicosapentaenoic acid on leukotriene B production by human neutrophils. J. Biol. Chem. 1984; 259(12):7615-7621.
17. Tilley S.L., CoffmanT.M., Koller B.H. Mixed messages: modulation of inflammation and immune responses by prostaglandins and thromboxanes. J. Clin. Invest. 2001; 108( 1): 15—23.
Поступила 25.04.2012
Контактная информация
Наталия Ачександровна Ишутина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановитечьных процессов дыхательной системы при НЗЛ, Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения РАМН,
675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22.
E-mail: [email protected] orrespondence should be addressed to Nataliya A. Ishutina,
PhD, Senior staff scientist of Laboratory of Etiopathogenesis Mechanisms and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Pulmonaiy Lung Diseases, Far Eastern Scientific Center of Physiology> and Pathology> of Respiration of Siberian Branch RAMS,
22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation.
E-mail: [email protected]
