CC BY
379
Биохимия
© коллектив аbтxороb, 2012
УДК 616.153.857-008.61
в. Н. Титов, Е. в. Ощепкова, в. А. Дмитриев, О. в. Гущина, Ю. К. Ширяева, А. Я. Яшин*
ГИПЕРУРИКЕМИЯ - ПОКАЗАТЕЛЬ НАРУШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ЭНДОЭКОЛОГИИ И АДАПТАЦИИ, БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ЭКСКРЕЦИИ, ВОСПАЛЕНИЯ И АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс минздравсоцразвития России, *НПО «химавтоматика», москва
В течение миллионов лет у всех животных катаболитом пуринов был аллактоин - окисленная уриказой мочевая кислота (МК), акцептором активных форм кислорода (АФК) служила аскорбиновая кислота (АК). Микроколичества МК реабсор-бировали проксимальные канальцы нефрона. Далее у приматов в филогенезе произошла мутация гена АК минус, а позже вторая - спонтанная мутация гена уриказы минус и катаболитом пуринов стала МК. В отсутствие синтеза АК ионы уратов стали основными захватчиками АФК и вся МК, как и прежде, подвергалась реабсорбции. Далее сформировались переносчики, которые в эпителии проксимальных канальцев начали секретировать всю МК в мочу. При каждом инциденте «замусоривания» межклеточной среды эндогенными флогогенами (нарушение биологической функции эндоэкологии), при компенсаторном развитии биологической реакции воспаления увеличивается потребность в инактивации АФК, поэтому позже в филогенезе сформировался еще один этап - постсекреторная реабсорбция МК. В биологической реакции воспаления эпителий проксимальных канальцев инициирует ретенционную гиперурикемию; общая антиокислительная активность плазмы крови человека на 60% представлена ионами уратов. Экскреция МК включает 4 этапа: фильтрацию, полную реаб-сорбцию, секрецию и постсекреторную реабсорбцию; в филогенезе эти этапы сформировались последовательно. Умеренная гиперурикемия наиболее часто является неспецифичным показателем активации биологической реакции воспаления, реже формируется продуктивная гиперурикемия при избытке мясной пищи и синдроме цитолиза (усиление гибели клеток in vivo). При концентрации МК более 400 мкмоль/л часть уратов циркулирует в межклеточной среде в форме микрокристаллов. Микрокристаллы МК (биологический «мусор») инициируют синдром системного воспалительного ответа как эндогенный флогоген - инициатор воспаления; МК в форме ионов - захватчиков АФК задействована в формировании синдрома компенсаторной противовоспалительной защиты. Можно полагать, что одновременно с постсекреторной реабсорбцией ионов уратов в проксимальных канальцах нефрона происходят и усиление филогенетически поздней постсекреторной реабсорбции ионов натрия, и активация биологической реакции гидродинамического, гидравлического давления в локальном пуле внутри-сосудистой среды, т. е. артериального давления. МК одновременно участвует в реализации биологической функции эндоэкологии и адаптации, биологических реакциях экскреции, воспаления и артериального давления.
Ключевые слова: мочевая кислота, активные формы кислорода, воспаление, артериальное давление, биологические функции, биологические реакции
V.N. Titov, Ye.V. Oschepkova, V.A. Dmitriev, O.V. Guschyna, Yu.K. Shiryayeva, A.Ya. Yashin
the hyperiricosuria as an indicator of derangement of biologic functions of endoecology and adaptation, biologic reactions of excretion, inflammation and
arterial tension
During millions years in all animals allantoine (oxidized by uricase uric acid) was catabolite of purines and ascorbic acid was an acceptor of active forms of oxygen. The proximal tubules ofnephron reabsorbed the trace amounts of uric acid. Then during phylogenesis the primates had a mutation of ascorbic acid gen minus. Later on occurred a second .spontaneous mutation and uricase gen minus and uric acid became catabolites of purines. In absence of ascorbic acid synthesis ions of urates became a major capturers of active forms of oxygen and all uric acid as before underwent the reabsorption. Later the carriers were formed which began in epithelium ofproximal tubules to secrete all uric acid into urine. At every incident of "littering" of intercellular medium with endogenic flogogens (impairment of biologic function of endoecology) under compensatory development of biologic reaction of inflammation the need in inactivation of active forms of oxygen increases. Hence later on in phylogenesis one more stage was formed - post secretory reabsorption of uric acid. In the biologic reaction of inflammation epithelium ofproximal tubules initiates retentional hyperiricosuria. The general antioxidant activity of human blood plasma in 60% is presented by urates' ions. The excretion of uric acid includes 4 stages: filtration, full reabsorption, secretion and post secretory reabsorption. In phylogenesis these stages formed in sequence. The mild hyperiricosuria is most frequently considered as a non-specific indicator of activation of biologic reaction of inflammation. The productive hyperiricosuria develops more infrequently under surplus ofmeat food and cytolysis syndrome (intensification ofcell loss in vivo). Under concentration of uric acid more than 400 mkmol/l part of urates circulates in intercellular medium in the form of crystals. The microcrystals of uric acid (biologic "litter") initiate the syndrome of systemic inflammatory response as an endogenic flogogen - initiator of inflammation. The uric acid in the form of ion-capturers of active forms of oxygen is involved into in the formation of syndrome of compensatory anti-inflammatory defense. It may be assumed that simultaneously with post-secretory reabsorption of ions of urates in proximal tubules ofnephron occurs intensification of philogenetically late post-secretory reabsorption of ions of sodium and activation of of biologic reaction of hydrodynamic and hydraulic pressure in local pool of intravascular medium i.e. arterial tension. The uric acid simultaneously participates in realization of biologic function of endoecology and adaptation, biologic reactions of excretion, inflammation and arterial tension.
Key words: uric acid, active forms of oxygen, inflammation, arterial tension, biologic function, biologic reaction
В XX столетии после расшифровки генома человека, отработки методических приемов протеомики и ме-таболомики, получения большого объема информации становится все яснее, что всего этого явно недостаточно для получения четкого представления об особенностях биологии человека и выяснения патогенеза наиболее распространенных в популяции метаболических заболеваний. Естественный отбор и случайные (спорадические) мутации, характерные для всего живого, продолжаются на земле около четырех миллиардов лет, имея в основе своей физическую химию и медленное становление и реализацию методологических приемов общей биологии. Мы не сможем понять биологию человека и его патологию без детального рассмотрения филогенеза как единого анамнеза всего живого - от Paramecium cau-datim (сенной палочки) до Homo sapiens. Происходило это в соответствии с озвученным нами методологическим приемом биологической субординации. Согласно этому, ранее сформированные в филогенезе биологические процессы, будучи хорошо отработанными и разумно консервативными, направляют развитие новых организмов в том направлении, на котором ранее при их участии уже были достигнуто определенное развитие. Так, можно полагать, происходит формирование и иного методологического приема общей биологии - преемственности, когда в филогенезе происходит эволюционное развитие (совершенствование) всего того, что было сформировано на предшествующих ступенях, и существенно реже - замещение биологической системы на иную (позитивную или негативную) в результате не эволюции, а спорадических мутаций.
Развитие медицинской практики в тактическом направлении, увеличение продолжительности жизни проходит на фоне того, что стратегическая, профилактическая составляющая медицинской науки и здравоохранения, основанная на знании патогенеза заболеваний, остается все столь же неопределенной. Мы усиливаем тактическую борьбу с нозологическими формами, которые именуем метаболической пандемией (атеросклероз, артериальная гипертония (АГ), сахарный диабет, ожирение), не выяснив их патогенез, не понимая, почему так часто при них формируются сходные клинические симптомы и одинаковые факторы риска [2, 10]. Наши представления об атеросклерозе не меняются на протяжении столетия; именно незнание патогенеза (пробелы медицинской науки) и есть важное условие пандемии метаболических заболеваний в популяции человека [4]. При этом уровень смертности по этим причинам по мере развития индустрии, пищевой промышленности, генетики сельского хозяйства будет наносить популяции все более ощутимый урон. Это будет продолжаться, пока мы не поставим на первое место проблемы стратегические, патогенез и не выработаем биологические способы профилактики атеросклероза, АГ, сахарного диабета 2-го типа и ожирения. Если частота неинфекционного заболевания в популяции человека превышает 5-7%, основу этой патологии, мы полагаем, составляет нарушение биологических функций и биологических реакций.
В XX столетии число нозологических форм по клас-
Для корреспонденции:
Титов Владимир Николаевич, д-р мед. наук, проф., руководитель лаб. клин. биохимии липидного обмена
Адрес: 122551, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15а Телефон: 414-63-10 E-mail: [email protected]
сификации ВОЗ превысило 30 000. В этой ситуации мы предлагаем основное внимание уделить поискам не различия, а общности патологических процессов на основе принципов физической химии и общей биологии. Необходимо вернуть в медицину общую биологию с ее методологическими подходами, и это, можно утверждать, единственный способ использовать их для систематизации большого фактического материала и понимания патогенеза «метаболических пандемий». Для выяснения патогенеза и столь тесного, пока не ясного единения всех форм «метаболической пандемии», мы предлагаем:
• обратить внимание не на различия патологических процессов, а на то, что их объединяет, на единение нарушенного метаболизма;
• в качестве функциональных единиц при установлении общности патологии использовать категории общей биологии, такие как биологические функции и биологические реакции, с тем ,что предложено нами ранее [13];
• формировать патогенез заболеваний в форме трехмерного изображения, используя одновременно симптомы, функциональные пробы и количественное выражение биохимических, химических аналитов (параметров с диагностическим значением), понимание биологических процессов во взаимодействии с этиологическими факторами, физико-химическими и биохимическими проявлениями и данные о становлении биологических функций и биологических реакций на разных ступенях филогенеза [14].
Понять причины формирования мутаций, которые произошли многие тысячи лет назад, в филогенезе трудно. Возникают даже столь необычные вопросы, как могут ли мутации быть целенаправленными; и может ли быть «потребность» in vivo в таких мутациях, которые способны компенсировать те нарушения, которые инициировали более ранние спонтанные мутации. Так, на одной из ступеней филогенеза у двух видов - у человека и морской свинки - произошла мутация ген аскорбиновой кислоты (АК) - минус [47]. В этой ситуации, можно полагать, произошло вымирание части популяции и рода Catarina, поскольку организм приматов остался без единственного эндогенного, гидрофильного «захватчика» (акцептора) активных форм кислорода (АФК), которые в реализации биологической функции эндоэкологии, биологической реакции воспаления, всегда с некоторым избытком нарабатывают и секретируют нейтрофилы [8]. Мутация закрепилась у небольшого количества особей, которым удалось выжить; так, видимо, происходило при каждой мутации, которая меняла реакции метаболизма. Трудно сказать, что явилось причиной, и имеется ли здесь какая-либо степень причинно-следственной связи, но на последующих ступенях филогенеза у человека произошла вторая, тоже спонтанная мутация - ген уриказы-минус. В отсутствие уриказы in vivo прекратились окисление в клетках мочевой кислоты (МК) в ал-лантоин и экскреция его с мочой, а оставшаяся in vivo в пуле межклеточной среды МК стала, возможно, исполнять функциональные обязанности гидрофильного «захватчика» (акцептора) АФК и в отсутствие эндогенного синтеза АК, витамина С [21].
АК - производное ГЛЮ в ее фуранозной форме с 5-членным кольцом; из двух пространственных изомеров только L-форма является биологически активной. АК - производное L-гулоновой кислоты (у-лактон 2,3-дегидро-1-гулоновая кислота) - является активным восстановителем и при окислении превращается в де-гидроаскорбиновую кислоту и далее в щавелевую кислоту АК. АК синтезируют клетки всех хлорофиллсодер-
ОН ОН
HxY*> +R-, - Y^v +
0 N ^ -О^ N +
Н ■
он он
0^°уСН-СН20Н _Оу°уСН-СН2ОН
но о- + И' 0 0 + ИН
Рис. 1. Инактивация активных радикалов кислорода (+^) -захватчиков (акцепторов) при действии уриказы (вверху) и АК (внизу) с образованием дегидроаскорбиновой кислоты.
жащих растений из ГЛЮ или галактозы; образуют АК практически все животные, за исключением приматов, человека и морских свинок. АК является кофактором ферментов при гидроксилировании биологически важных субстратов, включая аминокислоты лизин и пролин, в биосинтезе цепей коллагена - структурных элементов рыхлой и организованной соединительной ткани [12], гидроксилировании дофамина при синтезе норадрена-лина, глюкокортикоидов в коре надпочечников и образовании карнитина. Последний формирует специфичную транспортную систему для поглощения митохондриями длинноцепочечных (С16-С18) жирных кислот (ЖК). Синтез карнитина происходит из лизина, метионина и С4 масляной ЖК; участие его является обязательным для поглощения ЖК митохондриями - переноса ЖК через внутреннюю мембрану в матрикс, в котором и окисляются ЖК с образованием АТФ. Концентрация АК в ткани мозга, печени и надпочечников в десятки раз выше, чем содержание в межклеточной среде (в сетчатке глаза, к примеру в 100 раз). АК предотвращает окисление глу-татиона и всех SH-групп в протеинах, восстанавливает Бе+2 в Бе+3 и регулирует окисление АФК в межклеточной среде, постоянно нейтрализуя избыток АФК [18]. Приматы не синтезируют АК по причине мутации гена, который инициирует синтез L-гулонолактоноксидазы - фермента последнего этапа синтеза АК. Мутация не явилась летальной, поскольку животные получают достаточное количество АК с растительной пищей. Запасов АК, как и всех гидрофильных витаминов, in vivo нет. Половина поступившего с пищей витамина С выводится через 16 дней.
Недостаток витамина С проявляется в первую очередь в активации синтеза глюкокортикоидов; скорбут -это состояние эндогенного гиперкортицизма, гиперкор-тизолемии, следствием чего является патология рыхлой и организованной соединительной ткани. В физиологичных условиях АК ингибирует синтез глюкортикои-дов в коре надпочечников при ингибировании фермента 3-Р-ол-дегидрогеназы в многоэтапном синтезе кортизо-ла [7]. In vivo АК претерпевает циклические превращения; образованная при окислении дегидроаскорбиновая кислота легко восстанавливается в АК при действии ци-стеина и HS-глутатиона. АК в форме ионов аскорбата активно захватывает и инактивирует in vivo избыточное количество АФК, которые при реализации биологической реакции воспаления нарабатывают и секретируют в межклеточную среду активированные нейтрофилы в физиологичной реакции «респираторного взрыва». Далее HS-глутатион восстанавливает дегидроаскор-биновую кислоту в АК с формированием циклическо-
го процесса инактивации АФК (рис. 1). АК ингибиру-ет химическую реакцию гликирования белков ГЛЮ и глюкотоксинами (глиоксалем и метилглиоксалем), как структурированных, так и циркулирующих; метаболизм глюкозы по афизиологичному полиоловому пути с образованием в цитозоле активных органических осмолитов (многоатомных спиртов - ксилита и сорбитола); формирование диабетической микроангиопатии; медленное образование конечных продуктов гликирования. Физиологическая потребность человека в АК составляет 100 мг/сут.
При окислении МК АФК (как и при физиологичном, ферментативном биохимическом окислении МК урика-зой) происходят химическое образование аллантоина и экскреция его с мочой. Для почек аллантоин в филогенезе является конечным катаболитом пуриновых оснований, нуклеотидов и, вероятно, беспороговым веществом, содержание которого в плазме крови в физиологичном состоянии и у человека всегда оставалось низким. В то же время МК на ранних ступенях филогенеза являлась в моче минорным компонентом (следовые количества) и проксимальные канальцы нефрона всегда реабсорби-ровали МК (ураты натрия) из первичной мочи. Можно только предполагать, что в «перечне» того, что после фильтрации не следует реабсорбировать, которым «руководствовался» первичный нефрон - паракринно регулируемое сообщество клеток, МК не было. Поэтому и после мутации ген уриказы-минус нефроны почек, как и ранее в филогенезе, продолжают реабсорбировать МК в проксимальных канальцах так же интенсивно, как они делают это в отношении альбумина, возвращая ураты через базолатеральную мембрану в тубулоинтерстици-альное пространство нефрона и далее в межклеточную среду и плазму крови, формируя ретенционную гиперу-рикемию. Одновременно возможно развитие и продуктивной гиперурикемии, которая может быть как экзогенной и зависеть от характера пищи, так и эндогенной при усилении гибели клеток in vivo, в частности при синдроме цитолиза неоплазированных клеток в условиях химио- и радиотерапии [37]. Анализировать особенности генотипа и использовать эту информацию для выяснения патогенеза нозологических форм заболеваний довольно трудно, однако можно оценивать не генотип, а фенотип и проследить становление в филогенезе отдельных фенотипических проявлений, сопоставляя все отработанные в филогенезе варианты реализации биологических функций и биологических реакций. Биология - наука историческая.
Гены аскорбиновой кислоты и уриказы в филогенезе. В филогенезе ранние приматы миллионы лет синтезировали АК, и этот процесс прекратился после мутации L-гулононолактоноксидаза минус; это произошло в филогенезе, вероятно, 35-55 млн лет назад. Эту мутацию трудно объяснить даже с учетом того, что приматы получают достаточное количество экзогенной АК с растительной пищей. За этой мутацией на более поздних ступенях филогенеза последовала мутация ген ураток-сидазы (уриказы)-минус; это произошло у приматов, возможно 5-23 млн лет назад [46]. В результате этого не аллантоин, как прежде, а ураты натрия и калия стали у приматов и человека конечными продуктами обмена пуринов. АК синтезируют клетки у большинства млекопитающих в ходе пяти сопряженных ферментативных реакций, которые начинаются с активированной формы ГЛЮ - уридиндифосфат-ГЛЮ. В зависимости от вида млекопитающих уридиндинфосфат-ГЛЮ присутствует в печени, почках и надпочечниках. Концентрация АК
Деградация белков
Аминокислоты
Деградация АТФ нуклеиновых
истощение кислот
1 / 1 АМП, Аденозин ГМП
Аденин
Мочевина <
NH,
1 О NH,
Глутамат
1
* NH, *
—*■ Глутамин О
а 7
N N R
О
а 7
N N
О
< 1 1 N N О Н Н
Н О Н Н
< I J
й г
► имп
Инозин
Гипоксатин
Гуанозигуанин О
N^n^nh, н
J2\/-
хо
NAD
XDO
NADH
Ксантин
J2\/-
ХО
NAD
XDO
NADH л
Мочевая кислота
H2O+OZN
Уриказа
J
NH
н н
Аллантоиназа
О N^N О Н Н
Аллантоин
NH,
1' О NH,
Аллантоат Аллантоиказа
Мочевина+ глиоксилат
Уреаза
Рис. 2. Катаболизм пуринов.
Пурины образуются при катаболизме аминокислот, нуклеиновых кислот (нуклеотидов) и АМФ. С учетом всех видов животных отображенные механизмы могут быть неполными.
в межклеточной среде зависит от внутриклеточных запасов ГЛЮ и активности гликогенолиза. Уменьшение in vivo запасов ГЛЮ в форме гликогена (голодание, недостаточное количество углеводов в пище) или нарушение гликогенолиза понижает синтез АК. Участие АК важно в синтезе многих протеинов и гормонов, поскольку АК является облигатным участником реакций гидроксилирования - донором гидроксильных (НО) групп. Функцией АК является способность быть восстановителем - отдавать электроны (донор электронов), проявляя при этом свойства захватчика АФК. АК обладает способностью восстанавливаться после окисления, формируя циклические превращения. АК окисляется в 2 этапа до дегидроаскорбиновой кислоты, которая может превращаться в АК в реакции с HS-глутатионом. АК и дегидроаскорбиновую кислоту клетки поглощают при
действии разных переносчиков; для АК клетки имеют специфичные транспортеры, для поглощения дегидроа-скорбиновой кислоты используют глюкозные транспортеры; уже при переносе дегидроаскорбиновая кислота превращается в АК. Используя переносчики, клетки человека поддерживают в цитозоле уровень АК в пределах 2-4 ммоль/л, как и у остальных видов животных, в то время как в плазме крови содержание АК ниже (40-120 мкмоль/л). При активации функции нейтрофилов внутриклеточное содержание АК возрастает до 14 ммоль/л. АК синтезируют клетки рыб, амфибии и наземных позвоночных. Биосинтез АК in vivo происходит в печени (млекопитающие и некоторые птицы) или в почках (амфибии, рыбы, птицы). Неспособность синтезировать АК относится ко всем приматам, исключая полуобезьян. Не синтезируют АК морские свинки, некоторые виды рыб и летучих мышей. Симптомы цинги появляются у морских свинок, если концентрация экзогенной АК в плазме крови понижается более чем на порядок. Да и само название «аскорбиновая кислота» является производным от слова скорбут - цинга.
Мочевая кислота - захватчик активных форм кислорода. МК - продукт метаболизма пуринов, образуется при деградации ДНК, РНК, АТФ. При действии ксанти-ноксидазы происходит превращение ксантина в МК. У некоторых видов млекопитающих вся МК превращается в аллантоин при действии уриказы (рис. 2). У некоторых видов животных аллантоин может далее быть разрушенным при действии аллантоиназы с образованием аммиака. МК в межклеточной среде обладает свойствами водорастворимых (гидрофильных) захватчиков АФК. МК может инактивировать Н2О9, гидроксил-радикалы, пероксинитрил радикал (ONOO-), защищая от инактивации столь биологически важный, филогенетически древний гуморальный медиатор - NO [9]. При взаимодействии МК с гидроксид-радикалами образуется физиологичный аллантоин, который почки экскретируют в составе окончательной мочи [19]. МК также приписывают определенные нейростимулирующие свойства, вероятно, в силу сходства ее химической структуры с кофеином [42]. МК оценивают и как фактор двигательной активности и когнитивной функции [74].
Содержание МК в сыворотке крови человека в физиологичных условиях не превышает 420 мкмоль/л (7 мг%); это близко к максимуму растворимости уратов в водной среде. МК характеризует слабая степень диссоциации, и при концентрации более 450 мкмоль/л ураты начинают формировать кристаллы. В условиях метаболического или респираторного ацидоза растворимость уратов становится меньше. По сути в условиях выраженной гиперурикемии (700-900 мкмоль/л) часть МК постоянно циркулирует в межклеточной среде в форме микрокристаллов. У человека и приматов уровень МК существенно выше (по сравнению с иными видами животных) при мутации ген уриказы-минус. Высказано мнение, что потеря гена уриказы у человека происходила путем постепенного его выключения. Согласно Ч. Дарвину, потеря способности синтезировать АК могла быть и благоприятной; нередко в филогенезе образование полиморфизма генов является способом выживания [28]. Иные предположения заключаются в том, что именно ретровирус встраивался в повторяющиеся элементы в гене L-глюконолактоноксидазы и постепенно «тушил» ген. Согласно иным мнениям, мутация ген уриказы-нуль произошла в форме компенсации отсутствия синтеза АК и необходимости в межклеточной среде иметь гидрофильный захватчик АФК после вы-
бивания синтеза АК (по принципу изначальной целесообразности) [62].
Вероятно, мутация гена уриказа-минус привела и к тому, что ионы МК стали замещать АК в реализации тех функций, которые для АК являются неспецифичными. Это в первую очередь относится к инактивации АФК, сохраняя АК для участия в реакциях гидроксилирования Действительно, МК способна поддержать физиологичный уровень АК в межклеточной среде [64]. Это проявляется в ингибировании взаимодействия АК с АФК в присутствии уратов; после окисления ионов МК АКФ и образования аллантоина обратная реакция уже не происходит. И хотя редокс-потенциалы для МК и АК являются разными (0,26 и 0,015 В), они проявляют сходные свойства в реакции инактивации АФК. Активность антиокислительных ферментов (супероксиддисмутазы) тоже выше у тех видов, которые утратили способность синтезировать АК [45]. В популяции показано, что витамин С в дозе 400-500 мг/сут понижает концентрацию МК [35, 41] и это можно использовать в профилактике подагры [30]. Вместе с тем гидрофильные захватчики АФК - АК и МК - не оказывают влияния на окисление ЖК в гидрофобной среде липопротеинов низкой плотности [60]. Введение же добровольцам гидрофобного метаболита АК ингиби-рует окисление в липопротеинах и понижает содержание С-реактивного белка в крови [56]. При этом концентрация МК позитивно коррелирует с количеством малых, плотных липопротеинов низкой плотности, которые формируют атероматоз интимы артерий проксимального отдела артериального русла [71]. С содержанием МК в плазме крови достоверно соотносится и с уровнем апоА [51], который, мы полагаем, является неспецифичным тестом биологической реакции пролиферации клеток in vivo.
Не исключено, что одним из условий длительной жизни человека по сравнению с иными видами млекопитающих является высокая антиокислительная активность с учетом действия и филогенетически сравнительно нового акцептора АФК, такого как МК [34]. В то же время ни уровень АК, ни содержание уратов достоверно не коррелирует с максимальной продолжительностью жизни позвоночных, и это еще подлежит детализации [22]. Высказаны не столь уж обоснованные предположения, что увеличение содержания МК в межклеточной среде способно повышать устойчивость к инфекциям и препятствовать развитию опухолей [39], а также положительно влиять на биологическую реакцию врожденного иммунитета. Полагают, что отсутствие синтеза АК у приматов способствует улучшению усвояемости витамина С из пищи; суточное потребление АК с пищей у горилл достигает 4,5 г. Сделано предположение, что для поддержания биологической функции гомеоста-за человеку с массой тела 70 кг необходимо получать с пищей 2-4 г АК в сутки. Если эта доза станет ниже, то уменьшится и защита от активации in vivo окисления; напомним, все биологические процессы in vivo являются инертными и при «замусоривании» межклеточной среды флогогенами большой молекулярной массы для их физиологичной денатурации нейтрофилы нарабатывают АФК намного больше оптимального, которые постоянно надо инактивировать при действии АК и МК, в том числе и в цитозоле [29].
Может быть, действительно, мутация ген уриказы-минус, с одной стороны, привела к позитивному, эндогенному синтезу МК как захватчика АФК и совершенствованию синдрома компенсаторной противовоспалительной защиты - биологической функции адаптации, а с другой - сформировала условия для нарушения био-
логической функции эндоэкологии и развития таких патологических состояний, как гиперурикемия и подагра. Синтез МК, однако, способен заместить действие АК только в одном аспекте наиболее неспецифичного действия - акцепции и инактивации АФК, но не функцию донора ОН-групп в реакциях гидроксилирования.
Каким же образом на ступенях филогенеза - при синтезе клетками уриказы, экскреции уратов с мочой в форме аллантоина, наличии только следовых концентраций МК в межклеточной среде и после мутации ген уриказы-нуль, прекращении синтеза аллантоина и при высоком содержании МК в межклеточной среде -структурные компоненты нефрона стали экскретировать большие количества МК? Как же эпителий проксимальных канальцев нефрона смог реабсорбировать большие количества МК из первичной мочи, а затем выводить (секретировать) в нее все количество МК? Не может быть, чтобы в филогенетически более позднем эпителии проксимальных канальцев (по сравнению с дистальны-ми) не произошло формирования специализированных структур, которые предназначены для реабсорбции и экскреция уратов. Действительно, необходимости в экскреции уратов не было до тех пор, пока клетки in vivo всю МК окисляли в аллантоин, который не подвержен реабсорбции у всех видов животных [66]. По сути секреция уратов после полной реабсорбции из первичной мочи стала для нефрона (паракринно регулируемого сообщества клеток) новой функцией, которая сформировалась далеко не на ранних ступенях филогенеза. Вероятно, микроколичества МК все-таки циркулировали в межклеточной среде и при действии in vivo уриказы; ураты проходили через гломерулярный фильтр в пул первичной мочи, из которого МК, вероятно пассивным путем макропиноцитоза (эндоцитоза), реабсорбировали клетки апикальной поверхности эпителия проксимальных канальцев. И если на ранних ступенях филогенеза сформировалась пассивная (активированная) реабсорб-ция всего количества уратов из локального пула первичной мочи, уменьшения ее на последующих ступенях не произойдет; возможно только компенсационно сформировать (совершенствовать) структуры для секреции ура-тов. Это соответствует описанному нами методологическому принципу биологической субординации, согласно которому вновь сформированные в филогенезе регуля-торные процессы надстраиваются над более ранними, активно с ними взаимодействуют, но блокировать более раннюю регуляцию они не в состоянии. Филогенетически же более ранние регуляторные процессы способны функционально блокировать более поздние или замещать их в раннем эмбриогенезе при спонтанных мутациях генов. После спонтанной мутации ген уриказы-минус в эпителии проксимальных канальцев нефрона произошли структурные изменения, которые позволили вначале реабсорбировать из первичной мочи все количество профильтрованной в клубочках МК, а затем секретировать в первичную мочу в проксимальных же канальцах основное количество этой МК. Осуществить эти процессы можно только путем образования новых структур - активированной (активной) реабсорбции МК специфичными переносчиками уратов вначале из первичной мочи в цитозоль эпителия и далее путем секреции из цитозоля клеток проксимальных канальцев через апикальную плазматическую мембрану в пул первичной мочи и далее в окончательную мочу в условиях отсутствии градиента концентрации уратов. Поскольку секреция МК и синтез транспортеров уратов сформировались далеко не на ранних ступенях филогенеза, ими могли
быть только активированные (активные) преносчики уратов, синтез, и выставление на мембрану которых регулировали клетки эпителия проксимальных канальцев в рамках паракринной регуляции в нефроне. Она, можно полагать, происходила в едином комплексе гломеруло-тубулярных и тубулогломерулярных регуляторных механизмов прямой и обратной связи; происходило все это в тесном контакте с регуляцией биологических функций эндоэкологии и адаптации, при реализации биологических реакций экскреции, воспаления и гидродинамического давления (артериального давления - АД). Следовательно, спонтанная мутация ген уриказы-минус усилиями биологических существ in vivo компенсирована становлением механизмов активного выведения уратов путем формирования специфичных переносчиков. Это, можно полагать, было достигнуто путем совершенствования биологических функций адаптации и эндоэколо-гии. Можно обоснованно говорить, что спонтанные мутации создавали в филогенезе порой опасную ситуацию, выход из которой всегда находили биологические особи, иногда путем гибели большей части популяции и всегда на путях совершенствования биологических функций и биологических реакций.
Активный процесс вначале реабсорбции, а далее -секреции в проксимальных канальцах нефрона касается не только МК, но и иных органических анионов: антибиотиков, диуретиков, цитостатиков и эндогенных метаболитов [38]. Эти протеины именуют переносчиками органических анионов; они локализованы на плазматической мембране эпителия проксимальных канальцев, в астроцитах гематоэнцефалического барьера, трофо-бластах плаценты и хороидных сплетениях мозга. На базолатеральной поверхности эпителия они охарактеризованы лучше, чем на апикальной. Недавно охарактеризован hURATl-переносчик апикальной мембраны, который осуществляет экскрецию уратов. Мутация его гена понижает реабсорбцию уратов в нефроне и формирует гипоурикемию; функционирует он как обменник, который захватывает ураты из первичной мочи в обмен на выведение из цитозоля аниона лактата, никотината, но не а-кетоглутарата. НОАТ4-переносчик располагается на апикальной поверхности эпителия проксимальных канальцев и имеется только у приматов и человека. Он способен реабсорбировать ураты в обмена на анионы гидрохлортиазида, гидроксил-ионы (ОН-) и С1-; он же причастен к формированию гиперурикемии при приеме гипотиазида. Высказано предположение, что этот переносчик появился в проксимальных канальцах с целью компенсировать экскрецию (и секрецию) МК после спонтанной мутации ген уриказы-минус [32].
URAT1 - член семейства протеинов обмена органических анионов в клетках разных видов животных; все они задействованы в реабсорбции и секреции и уратов. Несколько ранее описан специфичный переносчик в почках, который во многом гомологичен URAT1 и локализован на апикальной поверхности клеток эпителия. В реабсорбции уратов взаимодействуют Па+-органические анионы котранспортеры и урат-анионные обменники. Умеренная гиперурикемия развивается в условиях метаболического лактацидоза и кетоацидоза, когда котран-спортеры выводят органические анионы из цитозоля в пул первичной мочи в обмен на реабсорбцию уратов. Ги-перурикемия развивается, когда функция этих переносчиков усилена генетически или субстратзависимо: при повышении в цитозоле эпителия органических анионов [54]. Для выяснения причин гиперурикемии при диабете полезно определить содержание в сыворотке крови лак-
тата и Р-гидроксибутирата. При сахарном диабете 1-го типа повышение содержания в сыворотке крови МК является показателем гиперфильтрации в клубочках [58].
Как только фильтрация начнет превышать возможности реабсорбции, следует активация тубулогломеру-лярных механизмов обратной связи: системы ренин-ангиотензин II, спазмирование афферентной артериолы мышечного типа и увеличение сопротивления кровотоку в дистальном отделе артериального русла (периферическое сопротивление). Далее происходит компенсаторное формирование гидродинамического давления в проксимальном отделе артериального русла (повышение АД) с целью преодоления сопротивления в дистальном отделе. В результате этого постепенно формируется или ту-булоинтерстициальное воспаление, или гломерулоскле-роз. Определен еще один переносчик уратов ^1С2А9), который обеспечивает у человека высокое физиологичное содержание МК (200-400 мкмоль/л по сравнению с 3-120 мкмоль/л у иных млекопитающих), определяет урикозурию и развитие подагры [72]. Более того, переносчик способен реабсорбировать из первичной мочи и фруктозу, что может быть косвенной причиной усиления продуктивной гиперурикемии [53]. Почечную же гипоурикемию характеризует нарушение секреции МК в канальцах почек; описаны как семейные, так и единичные наблюдения. Частота патологии в популяции составляет 0,12-0,72%; усиление физической активности в этих условиях может вызывать состояние острой почечной недостаточности и формирование конкрементов из МК в мочевыводящих путях [73]. Использование метода пункции единичных нефронов позволило сформировать четырехкомпонентную теорию выведения уратов, которая включает гломерулярную фильтрацию; пресекреторную реабсорбцию; секрецию; постсекреторную реабсорбцию. Можно обоснованно полагать, что гломерулярная фильтрация и реабсорбция функционировали и до мутации ген уриказы-минус. Секреция же и постсекреторная реабсорбция сформировались, более вероятно, после мутации: секреция - как реакция компенсации для выведения из межклеточной среды большого количества не превращенной в аллантоин МК путем биологической реакции экскреции, повторная ре-абсорбция - как возрастание потребности в МК как захватчике АФК при каждом инциденте «замусоривания» межклеточной среды флогогенами большой молекулярной массы, активации биологической реакции воспаления, нарушении биологической функции эндоэкологии. Переносчики сформировались на разных ступенях и, согласно единой технологии становления в филогенезе функциональных систем [17], обладая гомологичностью первичной структуры, функционируют раздельно при сочетании механизмов паракринной (муниципальной) и центральной (федеральной) регуляции in vivo. Недостаточная генетически обусловленная активность SLC2А9 является причиной низкой экскреции уратов с мочой, гиперурикемии и подагры. И если ранее транспортер ГЛЮТ9 рассматривали в переносе в клетки проксимального эпителия только ГЛЮ и фруктозы, то сейчас это -эффективный переносчик уратов. Заметим, что фенофи-браты, активаторы пролиферации пероксисом и гиполи-пидемические препараты также способны одновременно с уменьшением содержания триглицеридов понижать и гиперурикемию путем увеличения экскреции уратов с мочой. Происходит это, вероятно, путем ингибирования URAT1. И если оценивать прогностическое значение полиморфизма генов, которые регулируют экскрецию МК, развитие подагры и патологии сердечно-сосудистой си-
стемы, генов, которые рационально включить в такую разработку, изначально должно быть много.
Мочевая кислота и биологическая реакция воспаления. Наличие позитивной, достоверной коррелятивной зависимости гиперурикемией и содержанием в межклеточной среде первичных (про- и противовоспалительных цитокинов) и вторичных медиаторов (белков острой фазы) биологической реакции воспаления может быть рассмотрено как одновременное участие МК как в синдроме системного воспалительного ответа, так и в синдроме компенсаторной противовоспалительной защиты. В рамках первого синдрома МК как эндогенный флогоген малой (ион урата) и большой молекулярной массы (кристаллы уратов калия и натрия - большой биологический «мусор») инициирует провоспалитель-ную активность - реализацию биологической функции эндоэкологии, ее биологические реакции экскреции и воспаления. В рамках второго синдрома МК проявляет противовоспалительную активность, выступая в роли эндогенного захватчика (акцептора) АФК в гидрофильной межклеточной среде. Ионы уратов замещают у приматов и человека ту функцию, которую физиологично у большинства видов животных исполняет АК при эндогенном синтезе ее клетками. Но у приматов и человека клетки не синтезируют АК и in vivo нет запаса гидрофильного витамина С. В этих условиях в рамках пара-кринной регуляции клетки нефрона формируют ретен-ционную гиперурикемию, гипоурикозурию и ионы ура-тов функционально замещают отсутствующий в клетках человека синтез in situ de novo ионов аскорбата.
Повышение концентрации С-реактивного белка при гиперурикемии происходит в пределах только субклинического интервала (от 0,3 до 10 мг/л), характеризуя этим процесс «замусоривания» межклеточной среды только эндогенными флогогенами [20]. Достоверная коррелятивная зависимость выявлена и между содержанием МК в сыворотке крови и маркерами биологической реакции воспаления (интерлейкинов и фактора некроза опухоли а). Эти данные позволяют полагать, что МК является не только тестом активации катаболизма нуклеотидов, но и активным участником биологической реакции воспаления. Можно говорить, что МК при усилении процессов катаболизма в клетках, гибели клеток in vivo (продуктивная гиперурикемия) является эндогенным флогогеном и инициирует формирование синдрома системного воспалительного ответа [27]. Одновременно ретенционная гиперурикемия является частью синдрома компенсаторной противовоспалительной защиты и ингибирует биологическую реакцию воспаления.
МК одновременно может формировать в межклеточной среде in vivo эндогенные флогогены как малой, так и большой молекулярной массы; первыми являются растворимые в воде ионы уратов калия и натрия, вторыми - кристаллы уратов. Если концентрация МК в сыворотке крови приближается к 800 мкг/л, то часть уратов содержится в межклеточной среде в форме микрокристаллов. Первые могут быть удалены при активации биологических реакции экскреции, вторые - путем активации биологической реакции воспаления; в обоих случаях будет задействована и биологическая реакция АД [44]. Кристаллы МК одновременно выступают в роли инициаторов локального воспаления в синовиальной жидкости как пуле межклеточной среды, а также как фактор, который активирует систему врожденного иммунитета и биологическую реакцию воспаления - составную часть биологической функции эндоэкологии [65]. Как и флогогены большой молекулярной массы, иммуноком-
петентные клетки способны поглощать кристаллы МК с формированием в цитозоле типичных инфламмасом и секретировать первичные и вторичные гуморальные маркеры биологической реакции воспаления. Микрокристаллы МК вызывают активацию нейтрофилов и это является составной частью синдрома системного воспалительного ответа и имеет важное значение в формировании локальных поражений в синовиальных полостях [1]. Количество молодых сегментоядерных нейтрофилов в синовиальной жидкости есть тест активности патологического процесса [57]. Участвуют в формировании локального воспаления и эозинофилы. Инкубированные с кристаллами МК, они активируют синтез про- и противовоспалительных цитокинов, факторов роста фи-бробластов и эндотелия [49]. Микрокристаллы уратов проявляют разные провоспалительные свойства, воспаление в большей мерее активируют ураты натрия [63]. Вместе с тем специфики в кристаллах МК нет и реакция на них in vivo не отличается от провоспалительных ксенобиотиков, таких как силикагель, асбест и окись алюминия [55]. Способны микрокристаллы МК выступать и в роли адъюванта при иммунизации [52].
Мочевая кислота, Ntí+ и биологическая реакция артериального давления. В эксперименте и клинике не только повышение содержания МК, но и понижение концентрации восстановленного глутатиона, повышение уровня АФК в плазме крови и применение аллопуринола способны повысить гидродинамическое давление (АД) в проксимальном отделе артериального русла. Одновременно эпидемиологические работы о взаимосвязи содержания АК, МК и уровнем АД не столь однозначны [26]. Не столь давно предложена гипотеза, согласно которой мутация ген уриказы-минус способствовала выживанию животных именно благодаря более высоким значениям АД [47]. В среднем миоцене происходило глобальное похолодание, и это привело к вымиранию особей и даже видов. Исчезли зоны «дождливых лесов», саванны и лугов; это подтолкнуло к необходимости совершенствования способов добывания пищи. В это время пища обезьян содержала мало ионов N+ и выжить смогли только те особи, у которых уровень АД оказался более высоким даже в условиях недостаточного количества N+ в пище. Подобное обсуждение предполагает наличие функциональных взаимоотношений между содержанием в межклеточной среде МК и способностью нефрона экскретировать количество поступающего с пищей NaCl [33]. Желательно составить более четкие представления о взаимоотношении фильтрации, реаб-сорбции и секреции уратов из пула внутрисосудистой среды в локальный пул первичной мочи и понять, как это соотносится с нарушением экскреции N+. Регулированы ли эти процессы только путем повышения гидродинамического давления в проксимальном отделе артериального русла или задействованы и механизмы филогенетически более ранней паракринной гуморальной регуляции в дистальном отделе артериального русла на уровне микроциркуляции? Когда авторы говорят о регуляции экскреции ионов N+ на уровне паракринного сообщества - нефрона, они почему-то не дифференцируют роль филогенетически разных транспортеров в дистальных и проксимальных канальцах нефрона, которые раздельно, с разницей в миллионы лет, регулируют содержание N+ в межклеточной среде [15].
Блокада уриказы в эксперименте на крысах повышает АД, сокращает время жизни (биодоступность) N0 для гладкомышечных клеток локальных перистальтических насосов в паракринных сообществах и стимулиру-
ет систему ренин-ангиотензин в паракринном сообществе нефрона. Кроме того, повышенный уровень МК в межклеточной среде способствует повреждению микрососудистого русла замкнутой системы кровообращении (артериол и постартериол мышечного типа - функциональных сфинктеров, обменных капилляров и венул, артериоловенулярных анастомозов). Происходит это, возможно, и путем прямого воздействия уратов на клетки эндотелия, перициты, базальную мембрану и глад-комышечные клетки артериол [31]. Более вероятно, что изменение секреции и реабсорбции уратов более тесно связано не с теми транспортерами Па+ и К+, которые функционируют в дистальных канальцах нефрона при регуляции альдостероном и сформированы на ранних ступенях филогенеза, а с теми, которые локализованы в прямом отрезке канальцев сразу за капсулой Боумена, регулированы натрийуретическими пептидами, филогенетически являются более поздними и предотвращают состояние гипернатриемии во внутрисосудистом локальном пуле, что всегда приводит к повышению гидродинамического давления (АД) в проксимальном отделе артериального русла. Возможно, что в проксимальных канальцах одновременно с усилением постсекреторной реабсорбции уратов в биологической реакции воспаления происходит усиление и постсекреторной реабсорб-ции N+.
В результате этого, более вероятно, нефроны почек начинают «замедлять» выделение N+ при нарушении. Если не принять это во внимание, то многие указания на участие МК в формировании АД у человека не являются достаточно убедительными. Вместе с тем крупные попу-ляционные и клинические протоколы показали, что повышенное содержание МК является независимым фактором риска развития АГ [50] и после пересадки почки [25], коррелирует содержание МК в сыворотке крови и с уровнем триглицеридов. Повышенный уровень МК отмечен и нами у лиц с ранними стадиями АГ [6]. Более того, снижение концентрации МК в сыворотке крови коррелирует со снижением АД как у подростков, так и у лиц более старшего возраста [75]. Высказано мнение, что МК способствует развитию синдрома резистентности к инсулину, повышает частоту метаболического синдрома и даже ожирения. Достоверно показано, что при потреблении с пищей большого количества фруктозы (кукурузного сиропа) повышается уровень МК в плазме крови с развитием симптомов метаболического синдрома и повышением АД. Несмотря на достоверность происходящего, варианты объяснения в их разнообразии трудно оценить как достоверные. Здесь и малодокумен-тированное действие МК на адипоциты in vivo и in vitro, и более реальная инактивация продуцируемого эндотелием N0 в условиях увеличенного количества АФК, и нарушение эндотелийзависимой вазодилатации [69]. При этом усиление продукции АФК нейтрофилами происходит, по нашему мнению, пропорционально количеству в межклеточной среде биологического «мусора», сформированного in vivo. В связи с этим, чем в большей мере будет "замусорена» межклеточная среда, тем в большей мере будет нарушен кровоток в дистальном отделе артериального русла и выше периферическое сопротивление кровотоку.
Усиление окисления при действии АФК является предшественником последующего стабильного повышения АД вначале в рамках физиологичного интервала нормы, а далее - и выше. Не исключено, что мутация ген уриказы-минус, вероятно, помогла выживанию предков приматов в миоцене, способствуя повышению АД, име-
ет значение и в развитии сердечно-сосудистой патологии. Мутация ген уриказы-минус привела к более высокому уровню МК в плазме крови человека по сравнению со всеми млекопитающими. Сейчас люди употребляют в пищу большое количество мяса и фруктозы, что способствует повышению уровня МК. Человек имеет в плазме крови более высокое содержание МК по сравнению с приматами, у которых также произошла мутация ген уриказы-минус. Индейцы племени Яномамо, которые и сейчас проживают в условиях, близких к первобытным, и с той же пищей, имеют уровни МК в сыворотке крови значительно ниже, чем жители городов. Необходимо выявить причину более высокого усредненного уровня МК в плазме крови человека по сравнению с приматами и столь частого развития гиперурикемии при разных патологических состояниях. Можно ли проверить то, что реально произошло в филогенезе? В палеогенетических работах структуру генов предков выводят из последовательностей нуклеотидов в генах их потомков. Гены вымерших можно воспроизвести в лаборатории, однако выводить из полиморфизма генов условия внешней среды, которые могли быть причиной мутации, естественно, трудно. Важно понять, что при каждой спонтанной мутации в раннем эмбриональном периоде обязательно происходит экспрессия тех генов, которые обеспечивали исполнение выбитой функции на более ранних ступенях. Это формирует перестройку многих функциональных процессов, в том числе и экспрессию генов с целью компенсации утраченной функции. Возможно, у особей это происходит при реализации разных механизмов; подобные изменения в разных условиях в итоге обеспечили продвижение в филогенезе биологических функций по оптимальному пути. Следующий шаг, однако, давался столь же сложно, как и предыдущий. Мыши, у которых выбили ген уриказы, не выживают по причине быстрого повышения содержания МК в сыворотке крови с развитием гиперурикозурии, преципитации кристаллов ура-тов в канальцах почек и развития острой почечной недостаточности. Можно обоснованно полагать, что вслед за мутацией ген уриказы-минус одновременно происходили изменения в экспрессии иных генов, которые задействованы в обмене МК, в частности активности транспортеров МК в эпителии проксимальных канальцев нефрона. У человека активность ксантиноксидазы в 100 раз ниже, чем у грызунов, и, естественно, иная и активность переносчиков МК, которые осуществляют экскрецию ее с мочой. У некоторых видов современных приматов развитие гиперурикемии при повышении содержания МК в пище не происходит по причине оптимального увеличения экскреции МК при выраженном увеличении секреции и уменьшении повторной реаб-сорбции в проксимальных канальцев нефрона. Определяя временные параметры изменений активности ксан-тиноксидазы и реабсорбции уратов, можно выявить последовательность экспрессии генов, а также понять, как это может соотноситься с событиями в филогенезе. Выбывание синтеза АК у приматов тем не менее не привело к резким изменениям ее концентрации в клетках, в то время как в плазме крови она существенно ниже.
Позитивно соотносится гиперурикемия с уровнем АД, патологией почек и симптомами метаболического синдрома и резистентности к инсулину [59]. Впервые выявленную гиперурикемию сопровождают повышение АД, дислипидемия, нарушения функции почек как факторы риска развития сердечно-сосудистой патологии. Формируется единое мнение, что гиперурикемия является в большей мере маркером патологического процес-
са, чем прогностически значимым фактором риска. Показана взаимосвязь повышенного уровня МК в сыворотке крови с АГ, абдоминальным ожирением, состоянием окислительного стресса, дисфункцией монослоя эндотелия и ригидностью стенки артерий в дистальном отделе артериального русла [70]. Дополнительными причинами гиперурикемии являются прием тиазидных диуретиков и нарушение функции почек. При ишемии тканей происходят активация ксантиноксидазы и усиление синтеза МК. Увеличение в межклеточной среде концентрации АФК часто является причиной нарушения эндотелий-зависимой (поток-индуцированной) вазодилатации при уменьшении биодоступности N0 (фактора релаксации) для гладкомышечных клеток артериол мышечного типа
- локальных перистальтических насосов. С позиций общей биологии биологическая реакция воспаления всегда логично сопровождает гиперурикемия, повышенное в сыворотке крови содержание неэтерифицированных ЖК, повышение гидродинамического давления в проксимальном отделе артериального русла и резистентность инсулинзависимых клеток к инсулину.
Анионы мочевой кислоты - захватчики активных форм кислорода. Анионы МК функционируют как захватчики (акцепторы) АФК; в большей мере их активность реализована в локальном пуле спинномозговой и в амниотической жидкости. Это важно в I триместре беременности, когда ферментные системы защиты от избыточного количества АФК (супероксиддисмутаза и глутатионпероксидаза) еще не сформировались и содержание восстановленного Ж-глутатиона низкое. В этих условиях отмечено следующее:
• усиление реабсорбции МК при понижении постре-абсорбционной секреции в проксимальных канальцах нефрона формирует ретенционную гиперурикемию;
• ионы уратов химически инактивируют АФК, превращаясь при этом, как и при биохимическом действии уриказы, в филогенетически физиологичный алланто-ин;
• после фильтрации через базальную мембрану гло-мерул аллантоин не реабсорбируется и выводится с мочой;
• содержание в моче аллантоина является достоверным тестом степени наработки нейтрофилами АФК и активности биологической реакции воспаления [48];
• чем выше в моче содержание аллантоина, тем ниже экскреция уратов [76]. Чем больше в реакции инактивации АФК будет истрачено уратов, тем больше в моче будет содержание аллантоина и меньше МК в межклеточной среде и в моче. Ну чем не эффективная, эндогенная система противодействия активации окисления в гидрофильной межклеточной среде, чем не часть синдрома компенсаторной противовоспалительной защиты?
Мы полагаем, что термин «окислительный стресс» является малообоснованным. Инактивация избытка в биохимических реакциях и наработанных нейтрофилами АФК в межклеточной среде как реализация биологической реакции воспаления происходит постоянно, ежеминутно с волнообразными повышениями и понижениями. И называть постоянно текущую реакцию стрессом нет оснований. Активация синтеза нейтрофилами АФК
- физиологичная часть синдрома системного воспалительного ответа, в то время как усиление инактивации АФК является частью синдрома компенсаторной противовоспалительной защиты, активации системы врожденного иммунитета. Из этого следует, что МК способна как активировать биологическую реакцию воспаления, так и притормаживать ее [61]. Это в полной мере соот-
ветствует и нашему предложению считать эндогенным, гидрофильным захватчиком АФК эндогенно синтезируемую приматами и человеком га-9 (С 18:1) моноено-вую олеиновую ЖК. Можно обоснованно полагать, что эндогенным захватчиком АФК в гидрофильной межклеточной среде являются ионы уратов, а в гидрофобной, липофильной среде - единственная эндогенно синтезированная de novo ненасыщенная моноеновая олеиновая ЖК. В связи с этим с позиций общей биологии, микроколичества эссенциальных, экзогенных а-токоферола и Р-каротина in vivo использованы сугубо специфично: первый - для активации сперматогенеза, второй - для формирования цветного зрения, а не как неспецифичные акцепторы АФК.
Молекула 02 неактивна, АФК - это атомы и молекулы, у которых на внешней оболочке имеется неспа-ренный электрон; это делает их химически активными. АФК стремятся или «получить» недостающий электрон (е-), или «отдать» лишний другим молекулам. «Лишние» АФК образуются in vivo при биохимических реакциях, в которых в качестве окислителя использован 02, когда из молекулы образуются две АФК, а при окислении используется только одна. Это происходит при окислении ГЛЮ, катехоламинов и биогенных аминов, а также тиоловых (SH) групп белков и глутатиона [24]. In vivo выраженное увеличение АФК происходит при радиоактивном и ультрафиолетовом облучении, при тяжелых физических нагрузках [67]; это действительно окислительный стресс. АФК образуются в реакциях окисления и восстановления с участием ионов металлов с переменной валентностью, которые являются акцепторами и донорами е-. АФК являются короткоживущими и токсичными. Увеличению АФК in vivo способствуют прием лекарств с прооксидантными свойствами (некоторых антибиотиков), препаратов железа при анемии, терапия кислородом, гипербарическая оксигенации и УФ-облучение [23]. Для оценки общего «антиокислительного» статуса in vivo (суммы всех захватчиков АФК в сыворотке крови человека, как гидрофильных, так и гидрофобных) [36] предложен метод электрохимического определения при использовании кулонометрического детектора для высокоэффективной жидкостной хроматографии. На электроде АФК отдают свои электроны, формируют электрический ток и детектор замеряет его величину (электронтранспортная система) [40]. Ранее для оценки общей антиокислительной активности (ОАА) предлагали раздельно определять АК, МК, альбумин сыворотки крови (количество SH-групп) и витамин Е, вклад которых в ОАА авторы оценивают как 35-65, 10-50, 0-24 и 5-10% [43]; затем их суммировали, добавляя еще и билирубин. Неоднократно выявлена позитивная зависимость между ОАА и содержанием МК в сыворотке крови [68].
Основными источником АФК в межклеточной среде являются клетки рыхлой соединительной ткани, которые задействованы в реализации биологической реакции воспаления и нарабатывают АФК с целью физиологичной денатурации эндогенных флогогенов. НАД(Ф) Н-оксидаза в нейтрофилах катализирует образование супероксид-анионов путем восстановления 02 при использовании НАДФН или НАДН в качестве доноров электронов [3]. Фермент экспрессирован также в фагоцитах, которые вовлечены в биологические функции и эндоэкологии, реакцию врожденного иммунитета. Ферменты представлены семейством НАД(Ф)Н-оксидаз, которые экспрессированы также в оседлых макрофагах, монослое эндотелия, эпителии почек и нейронах, кар-
Триурет Аллантоин
Рис. 3. Варианты ферментативной деградации МК при действии разных активных радикалов кислорода: супероксид-радикала, пероксинитрита и N0.
диомоцитах. Наработка нейтрофилами АФК является субстратзависимой; число образованных АФК пропорционально количеству «мусора», который присутствует в межклеточной среде, регулировано в рамках синдрома системного воспалительного ответа и всегда избыточно. «Замусоривание» межклеточной среды экзогенными патогенами или эндогенными флогогенами выявляют члены большого семейства толлподобных рецепторов 1 на мембране иммунокомпетентных клеток [11]; это является биологической реакцией врожденного иммунитета в реализации биологических функций эндоэкологии и адаптации [5]. АФК необходимо инактивировать, поскольку действие избытка АФК многопланово и токсично. Вместе с тем с ранних ступеней филогенеза, в рамках паракринно регулируемых сообществ клеток АФК:
• инактивируют N0 - фактор эндотелийзависимой вазодилатации с образованием ионов пероксинитрита (ОШО");
• уменьшают биодоступность N0 для гладкомышеч-ных клеток;
• нарушают функции (дилатации) локальных перистальтических насосов, перфузии клеток в паракринном сообществе;
• инициируют в сообществах нарушение биологических функций гомеостаза и эндоэкологии. В рамках целого организма после формирования сердечнососудистой системы и замкнутого круга кровообращения, локального пула внутрисосудистой межклеточной среды, вслед за нарушениями перфузии на уровне хотя бы одного паракринного сообщества, стало происходить следующее.
Внутриклеточные сенсоры нарушения биологической функции гомеостаза (гипоксии, гипогликемии, ги-перкапнии) инициируют проприцептивную, эфферентную, вегетативную импульсацию, которая достигает со-судодвигательного центра продолговатого мозга. Далее в плане биологической функции адаптации, биологической реакции компенсации симпатическая афферентная иннервация от сосудодвигательного центра достигает сердца и первым увеличивает ударный выброс с целью увеличения гидродинамического давления в проксимальном отделе артериального русла с целью компенсировать нарушение биологических функций в дисталь-ном отделе русла, в паракринных сообществах, в которых произошло нарушение эндотелий-ЫО-зависимой вазодилатации и функции локальных перистальтических насосов, возможно даже одного насоса [16]. Было бы рационально компенсировать нарушение перфузии
только в тех паракринных сообществах, где она оказалась нарушенной, однако сердце оказывает только системное воздействие; повышая сократимость миокарда, гидродинамическое давление в проксимальном отделе артериального русла, оно увеличивает его и в дисталь-ном отделе перед каждым из миллионов локальных перистальтических насосов - артериол мышечного типа. Это происходит перед теми артериолами, которым эта компенсация необходима и перед теми, которые функционируют нормально и которым избыточное давление на входе не только не нужно, но и нежелательно.
Увеличение в плазме крови содержания МК при начальных формах АГ происходит параллельно увеличению содержания АФК и является основой увеличения ОАА. Придется признать, что повышение концентрации МК при биологической реакции воспаления может быть компенсаторным и патологическим. У больных с начальными формами АГ содержание МК в сыворотке крови на 40% выше, чем у здоровых добровольцев. Это, как полагают, является компенсаторной реакцией на более значительное увеличение содержания первичных и вторичных АФК, что происходит за счет уменьшения секреции или увеличения постсекреторной реабсорбции МК эпителием проксимальных канальцев при уменьшении экскреции уратов с мочой. Можно определить ОАА в случаях повышения концентрации в плазме крови МК и понять, является ли гиперурикемия ретенционной, компенсаторной или продуктивной, патологической. При последней нарушение биологической функции трофологии становится причиной нарушения биологической функции эндоэкологии. биологической реакции воспаления, продукции АФК и уменьшения ОАА. Уменьшение ОАА в плазме крови, по нашим данным, позитивно коррелирует с содержанием С-реактивного белка в субклиническом интервале [6]. Мы пока не обращаем внимания на то, в форме каких метаболитов происходит экскреция с мочой МК при разных патологических состояниях: МК, аллантоина, образованного при действии супероксид-ионов, триуреза, который формируется при действии пероксинитрита (ONO0") и 5-аминоурацила, инициированного действием N0 (рис. 3). Возможно, несколько позже, при использовании методов хроматографии и масс-спектрометрии для целей диагностики, мы сможем оценить диагностическое значение экскреции и этих катаболитов, определив возможность использования их с целью оценки эффективности лечения при разных формах заболеваний. Пока, однако, это только перспективы, но обнадеживающие.
Ураты могут функционировать как акцепторы АФК при физиологичном поступлении с пищей АК, поскольку запасов АК in vivo нет. Вместе с тем АК также является участником биологической функции адаптации, биологической реакции стресса. Если при моделировании стресса в эксперименте с обездвиживанием вставить канюлю в вену надпочечника крысы и определять истечение стероидов, то, прежде чем начнется отток кортикостерона, из надпочечников начнет оттекать АК. Нормализуя активность синдрома системного воспалительного ответа, гиперурикемия, однако, нарушает биологическую функцию эндоэкологии и вызывает «замусоривание» межклеточной среды уратами - эндогенным «мусором» малой молекулярной массы; это сразу активирует биологическую реакцию экскреции и устраняет нарушение биологической функции эндоэкологии. При этом для повышения гломерулярной фильтрации и удаления избытка МК как биологического «мусора» обязательно произойдет повышение АД (с гидродинамиче-
БИОхИмИЯ
ским и гидравлическим действием) в проксимальном отделе артериального русла над гломерулярным фильтром. И так будет всегда: за «замусориванием» межклеточной среды эндогенными флогогенами и нарушением биологической функции эндоэкологии всегда последуют активация биологической реакции воспаления, развитие гиперурикемии, повышение содержания С-реактивного белка, увеличение гломерулярной фильтрации и активация биологической реакции гидродинамического, артериального давления. И прервать эту биологическую, в течение миллионов лет отработанную реакцию можно только на ранних этапах, которые нарушают биологическую функцию эндоэкологии, на этапе «замусоривания» межклеточной среды. Мы об этом, однако, пока не думаем и пытаемся ингибировать биологическую реакцию воспаления на разных ее этапах. Если мы пока не в состоянии остановить образование биологического «мусора», не стоит вопреки биологии ингибировать компенсаторно и обоснованно активированную систему его утилизации - биологическую реакцию воспаления, синдром системного воспалительного ответа. Noli no cere - не навреди! Мы иногда пытаемся «подправить» биологию, и очень часто это у нас не получается.
ЛИТЕ PAТУPA
1. Бахов H. H., Майчук Ю. Ф., Корнев А. В. // Успехи соврем. биол.
- 2000. - Т. 120, № 1. - С. 23-30.
2. Дмитриев Л. Ф., Дугин С. Ф. // Тер. арх. - 2005. - № 10. - С. 24-32.
3. Ефимцева Э. А., Челпанова Т. И. // Успехи соврем. биол. - 2009.
- Т. 129, № 5. - С. 440-453.
4. КухарчукВ. В., Тарарак Э. М. // ^рдиол. вестн. - 2010. - № 5. -С. 12-30.
5. Hиколаевский А. H., Филиппенко Т. А., Книга О. П., ЛевкинаВ. В. // Биомед. химия. - 2006. - Т. 52, вып. 2. - С. 211-218.
6. Ощепкова Е. В., Дмитриев В. А., Титов В. H. // Тер. арх. - 2007.
- № 12. - С. 18-25.
7. ПанковЮ. А. // Биомед. химия. - 2010. - Т. 56, вып. 2. - С. 152-167.
8. Пинегин Б. В., Маянский А. H. // Иммунология. - 2007. - № 6. -С. 374-381.
9. Реутов В. П., Сорокина Е. Г., Косицын H. С. // Успехи соврем. биол. - 2005. - Т. 25, № 1. - С. 41-49.
10. Сепиашвили Р. И., Бережная H. М. // Aллергол. и иммунол. -2005. - Т. 6, № 4. - С. 445-455.
11. СимбирцевА. С. // Иммунология. - 2005. - № 6. - С. 368-377.
12. Терехов О. П. // Иммунология. - 2005. - № 1. - С. 59-62.
13. Титов В. H. // Успехи соврем. биол. - 2008. - Т. 128, № 5. - С. 435-443.
14. Титов В. H. Биологические функции (экзотрофия, гомеостаз, эндоэкология) биологические реакции (экскреция, воспаление, трансцитоз) и патогенез артериальной гипертонии. - М., 2009.
15. Титов В. H. // Успехи соврем. биол. - 2010. - Т. 130, № 4. - С. 360-380.
16. Титов В. H. // Вестн. СПб. ун-та. - 2010. - Сер 11, вып. 2. - С. 5-18.
17. Уголев А. М. Естественные технологии биологических систем. -Л., 1987. - С. 29.
18. Харченко Е. П. // Иммунология. - 2008. - № 2. - С. 118-124.
19. Шестопалов А. В., Шкурат Т. П., Микашинович З. И. и др. // Успехи соврем. биол. - 2006. - Т. 126, № 6. - С. 586-591.
20. Abdullah A. R., Ha.san H. A., Raigangar V. L. // Metab. Syndr. Relat. Disord. - 2009. - Vol. 7, № 1. - P. 17-22.
21. AmesB. N., CathcartR., SchwiersE., HochsteinP. // Proc. Natl. Acd. Sci. USA. - 1981. - Vol. 78. - P. 6858-6862.
22. Andrews P., Martin L. // Philos. Trans. R. Soc. Lond. - 1991. - Vol. 334. - P. 199-209.
23. Apak R., Guclu K., OzyurekM. et al. // Free. Radic. Res. - 2005. -Vol. 39, № 9. - P. 949-961.
24. Baillie J. K., Bates M., Thompson A. et al. // Chest. - 2007. - Vol. 131. - P. 1473-1478.
25. Bandukwala F., HuangM., Zaltzman J. S. et al. // Am. J. Cardiol. -2009. - Vol. 103, № 6. - P. 867-871.
26. BerniA., BoddiM., FattoriE. B. et al. // Am. J. Hypertens. - 2010. -Vol. 23, № 6. - P. 675-680.
27. BoS., GambinoR., DurazzoM. et al. // J. Endocrinol. Invest. - 2008.
- Vol. 31, № 6. - P. 499-504.
28. BohmeM. // Palaeog. Palaeochim. Palaeocol. - 2003. - Vol. 195. - P. 389-401.
29. Carey H. V., Andrews M. T., Martin S. L. // Physiol. Rev. - 2003. -Vol. 83. - P. 1153-1181.
30. Choi H. K, Gao X., Curhan G. // Arch. Intern. Med. - 2009. - Vol. 169, № 5. - P. 502-507.
31. Corry D. B., Eslami P., Yamamoto K. et al. // J. Hypertens. - 2008. -Vol. 26. - P. 269-275.
32. Eraly S. A., Vallon V., Rieg T. et al. // Physiol. Genomics. - 2008. -Vol. 33. - P. 180-192.
33. Feig D. I., Nakagawa T., Karumanchi S. A. et al. // Kidney Int. -2004. - Vol. 66. - P. 281-287.
34. Gagliardi A., MinameM. H., SantosR. D. // Atherosclerosis. - 2009.
- Vol. 202. - P. 11-17.
35. GaoX., Cuhan G., Forman J.P. et al. // J. Rheumatol.- 2008. - Vol. 35, № 9. - P. 1853-1858.
36. GoracaA. // Folia. Med. - 2004. - Vol. 46, № 4. - P. 16-21.
37. Hagino T. // Gan To Kagaku Ryoho. - 2010. - Vol. 37, № 6. - P. 984-988.
38. Hagos Y., Stein D., Ugele B. et al. // Am. J. Soc. Nephrol. - 2007. -Vol. 18. - P. 430-439.
39. Hu D. E., Moore A. M., Thomsen L. L., Brindle K. M. // Cancer Res.
- 2004. - Vol. 64. - P. 5059-5062.
40. HuangD., OuB., PriorR.L. // J. Agricult. Food Chem. - 2005. - Vol. 53, № 6. - P. 1841-1856.
41. HuangH. Y., AppelL. J., ChoiM. J. et al. // Arthril& Rheum. - 2005.
- Vol. 52, № 6. - P. 1843-1847.
42. Hunter R. E., Barrera C. M., Dohanich G. P., Dunlap W. P. // Pharmacol. Biochem. Behav. - 1990. - Vol. 35. - P. 791-795.
43. Ihara H., Hashizume N., Hasegawa T., Yoshida M. // J. Clin. Lab. Anal. - 2004. - Vol. 18, № 1. - P. 45-49.
44. Jalal D. I., Rivard C. J., Johnson R. J. et al. //Nephrol. Dial. Transplant. - 2010. - Vol. 25, № 6. - P. 1865-1869.
45. Jenni L., Jenni-Eiermann S., SpinaF., SchwablH. // Am. J. Physiol.
- 2000. - Vol. 278. - P. 1182-1189.
46. Johnson R. J., Gaucher E. A., Sautin Y. Y. et al. // Med. Hypothesis.
- 2008. - Vol. 71, № 1. - P. 22-31.
47. Johnson R. J., Sautin Y. Y., Oliver W. J. et al. // J. Comp. Physiol. -2009. - Vol. 179, № 1. - P. 67-76.
48. Kand'arR., ZakovaP. // Clin. Chem. Lab. Med. - 2008. - Vol. 46, № 9. - P. 1270-1274.
49. Kobayashi T., KouzakiH., KiteH. // J. Immunol. - 2010. - Vol. 184, № 11. - P. 6350-6358.
50. Li N. F., Wang H. M., Yang J. et al. // Appl. Physiol. Nutr. Metab. -2009. - Vol. 34. - P. 1032-1039.
51. Lippi G., MontagnanaM., Salvagno G. et al. // Clin. Cardiol. - 2010.
- Vol. 33, № 2. - P. 76-80.
52. MartinonF., GlimcherL. H. // J. Clin. Invest. - 2006. - Vol. 116. - P. 2073-2075.
53. Matsuo H., Chiba T., Nagamori S. et al. // Am. J. Humte Genet. -
2008. - Vol. 83. - P. 744-751.
54. Mount D. B., Kwon C. Y., Zandi-Nejad K. // Rheum. Dis. Clin. N. Am. - 2006. - Vol. 32, № 2. - P. 313-331.
55. NgG., ChauE.M., Shi Y. // Arch. Immunol. Ther. Exp. - 2010. - Vol. 58, № 4. - P. 273-277.
56. PancorboD., Vazguez C., FletcherM. A. // Med. Sci. Monit. - 2008.
- Vol. 14, № 11. - P. 547-551.
57. Popa-Nita O., Naccache P. H. // Immunol. Cell. Biol. - 2010. - Vol. 88, № 1. - P. 32-40.
58. Rosolowsky E. T., Ficociello L. H., Maselli N. J. et al. // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. - 2008. - Vol. 3. - P. 706-713.
59. Salazar M. R., Carbajal H. A., Marillet A. G. et al. // Medicina. -
2009. - Vol. 69, № 5. - P. 541-546.
60. Samocha-BonetD., Lichtenberg D., FinchukI. // J. Inorg. Biochem.
- 2005. - Vol. 99, № 10. - P. 1963-1972.
61. Sautin Y. Y., Nakagava T., ZharikovS., Jonson R. J. // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. - 2007. - Vol. 293. - P. 584-596.
62. Sautin Y. Y, JohnsonR. J. // Nucl. Acids. - 2008. - Vol. 27, № 6. - P. 608-619.
63. Schorn C., Janko C., MunozL. et al. // Autoimmunity. - 2009. - Vol. 42, № 4. - P. 314-316.
64. Sevanian A., Davies K., Hochstein P. // Am. J. Clin. Nutr. - 1991. -Vol. 54. - P. 1129-1134.
65. Shi Y, Mucsi A. D, Ng G. // Immunol. Rev. - 2010. - Vol. 233, № 1. - P. 203-217.
66. Simoyi M. F., Falkenstein E., van Dyke K. et al. // Comp. Biochem. Physiol. B. Biochem. Mol. Biol. - 2003. - Vol. 135, № 2. - P. 325-335.
67. Sinha S., Ray U.S., Saha M. et al. // Eur. J. Appl. Physiol. - 2009. -Vol. 106, № 6. - P. 807-814.
68. SinhaS, SinghS. N., Ray U. S. // High. Alt. Med. Biol. - 2009. - Vol. 10, № 3. - P. 269-274.
69. TouyzR. M. // Hypertension. - 2004. - Vol. 44. - P. 248-252.
70. Tsai W. C, Huang Y. Y, Lin C. C. et al. // Heart Vessels. - 2009. - Vol. 24, № 9. - P. 371-375.
71. Vekic J., Jelic-Ivanovic Z., Spasojevic-Kalimanovska V. et al. // Atherosclerosis. - 2009. - Vol. 203, № 1. - P. 236-242.
72. Virart V., RudanI., HaywardC. et al. // Nat. Genet. - 2008. - Vol. 49, № 4. - P. 437-442.
73. Wakida N., Tuyen D. G., Adachi M. et al. // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2005. - Vol. 90, № 4. - P. 2169-2174.
74. Watanabe S., Kang D. H., Feng L. et al. // Hypertension. - 2002. -Vol. 40. - P. 355-360.
75. Wen C. P., Cheng N. Y, Chan H. T. et al. // Am. J. Kidney Dis. - 2010.
- Vol. 56, №2. - P. 273-288.
76. Yardim-Akaydin S., Sepici A., Ozkan Y et al. // Scand. J. Rheumatol.
- 2006. - Vol. 35, № 1. - P. 61-64.
Поступила 02.03.11
© коллектив авторов, 2012 УДК 616.728.3-008.8-008.9-074
Е. Л. Матвеева, А. Г. Гасанова, Е. С. Спиркина
БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ КОЛЕННОГО СУСТАВА ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ (ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И БЕЛКОВОГО СПЕКТРА)
ФГУ Российский научный центр Восстановительная травматология и ортопедия им. акад. Г. А. Илизарова Минздравсоцразвития России, Курган
Сведений о концентрациях электролитов и изменениях белкового спектра в зависимости от пола и возраста в доступной нам литературе мы не обнаружили. В связи с этим целью работы явилась оценка возрастных и половых особенностей биохимического состава синовиальной жидкости коленного сустава человека в норме.
Состав электролитов и белковых фракций синовиальной жидкости коленного сустава человека в норме не зависит от пола и возраста. Единственным показателем, имеющим корреляционные связи с возрастом, является ионизированный кальций. На образцах синовиальной жидкости внезапно умерших людей определены показатели кальция, фосфора, магния и хлоридов, а также общего белка и белковых фракций коленного сустава в норме. Исследования показали отсутствие достоверных различий в составе синовиальной жидкости в зависимости от пола и возраста.
Ключевые слова: синовиальная жидкость, белковые фракции, кальций, фосфор, магний, хлориды
Ye.L. Matveyeva, A.G. Gasanova, Ye.S. Spirkina
THE BIOCHEMICAL COMPOSITION OF SYNOVIAL LIQUID OF HUMAN KNEE JOINT IN NORMAL CONDITION (INDICATORS OF ELECTROLYTES AND PROTEIN SPECTER)
The public research data does not contain information on issues ofelectrolytes' concentrations and changes ofprotein .specter depending on gender and age. Thereby, the study was targeted to evaluate age and gender characteristics of biochemical composition of synovial liquid of human knee joint in normal condition. The composition of electrolytes and protein fractions of synovial liquid of human knee joint in normal condition has no dependencies from gender and age. The single indicator correlating with age is ionized calcium. The samples ofsynovial liquid of suddenly died persons were taken to determine indicators of calcium, phosphorus, magnesium, chlorides, crude protein and protein fractions of knee joint in normal condition. The study demonstrated the absence of reliable differences in the composition of synovial liquid depending on age and gender.
Key words: synovial liquid, protein fractions, calcium, phosphorus, magnesium, chlorides
От редакции. Учитывая недостаточность данных литературы относительно биохимических показателей в синовиальной жидкости у людей без патологии суставов, редколлегия приняла решение опубликовать настоящую статью, хотя она содержит сведения о показателях, полученных посмертно у внезапно умерших людей.
Введение. В разных источниках литературы [1-3, 8] биохимические показатели синовиальной жидкости в норме представлены либо устаревшими данными, либо
Для корреспонденции:
Матвеева Елена Леонидовна, д-р биол. наук, вед. науч. сотр. клин.-
экспериментального лаб. отд.
Адрес: 640014, Курган, ул. М. Ульяновой, 6
Телефон: (3522) 45-05-38
E-mail: [email protected]
данными без указания использованного метода. Существует проблема интерпретации значений биохимических показателей синовиальной жидкости у здоровых людей [7], а данных о возрастных и половых различиях ее биохимического состава в норме в литературе мы не обнаружили. Кроме того, наиболее изученными и востребованными в лабораторной диагностике суставной патологии являются показатели метаболизма гликозаминогликанов [4-6]. Имеются сведения о показателях активности отдельных ферментов (протеаз, гликозаминогликангидро-лаз и т. д.), острофазовых белков, липидов [2]. Сведений о концентрациях электролитов и изменениях белкового спектра в зависимости от пола и возраста в доступной нам литературе мы не обнаружили. В свете сказанного выше целью работы явилась оценка возрастных и половых особенностей биохимического состава синовиальной жидкости коленного сустава человека в норме.
