CC BY
39
Выводы
1. Бронхиальная астма в зависимости от структурно-генетического гомеостаза пациента протекает при одной и той же степени тяжести по-разному в зависимости от дисплазии соединительной ткани в слизистой бронхов.
2. Наряду с увеличением волокнистых структур при дисплазии соединительной ткани в слизистой бронхов, в лаважную жидкость у больных с отягощенным течением БА выделяется хондрои-тин-4-сульфата и хондроитин-6-сульфата значительно больше, чем у пациентов второй подгруппы. Выработка гиалуроновой кислоты и гепарина у пациентов с отягощенным течением (первая подгруппа) резко снижается, а содержание ее в лаваж-ной жидкости составляет не выше 5,5±0,7%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Синдром системной дисплазии соединительной
ткани у детей с бронхиальной патологией [Текст]/О.В.Беляева, .И.Вишневская//Вестник
РГМУ.-2005.-№3 (42).-С.121.
2. Поражение сердечно-сосудистой системы у детей с различными вариантами наследственных болезней соединительной ткани [Текст]/ Т.И.Кадурина//Вестник аритмологии. -2000.-№18.-С.87-92.
3. Interited disorders of skeleton
[Text]/R.Beighton.-Edinburg: Churchill livigstone,
1988.-P.403-433.
4. New insights in molecular diagnosis and clinical management [Text]/B.L.Loeys, D.M.Matthys, A.M.De Pape//Acta Clinica Belgica.-2000.-Vol.58, №1.-P.233-241.
Поступила 22.02.2008
УДК 612.111.19:618.36:616.523 И.В.Довжикова
ГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭТАПОВ СИНТЕЗА ХОЛЕСТЕРИНА В ПЛАЦЕНТЕ БЕРЕМЕННЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ОБОСТРЕНИЕ ГЕРПЕТИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
С помощью новых методов определения ферментов мевалоната, сквалена, 7-дегидрохолестерина было обследовано 72 плаценты от беременных, перенесших обострение герпетической инфекции, и практически здоровых женщин. Выявлено, что в плаценте, начиная уже с ранних сроков развития, формируется система, обеспечивающая синтез холестерина. Удалось показать, что эти этапы являются уязвимыми местами в процессе образования данного стероида. Обнаружено нарушение активности превращения этих веществ при обострении герпетической инфекции
Ключевые слова: герпес, плацента, холестерин.
SUMMARY
I.V.Dovzhikova
HISTOCHEMICAL CHARACTERISTIC OF CHOLESTEROL SYNTHESIS STAGES IN PLACENTA OF PREGNANT WOMEN WHO SUFFERED FROM AN ACUTE FORM OF HERPETIC INFECTION
72 placentas of pregnant women who suffered an acute form of herpetic infection and of healthy women were examined with new methods of defining ferments of mevalonate, squalen, 7-dehydrocholesterol. It was found out that in placenta starting from early stages of development a system that produced cholesterol was formed. It was shown that these stages were vul-
nerable places in the process of this steroid formation. The failure of these substances conversion activity at an acute form of herpetic infection was discovered.
Вирус простого герпеса обнаруживается у 90% населения и считается наиболее распространенным среди вирусных заболеваний [6], у 20% инфицированных лиц отмечаются различные по степени выраженности и полиморфизму клинические проявления герпетической инфекции. В связи с этим изучение влияния герпетического заболевания при беременности представляет особый интерес. Анализ гормонального фона, проводимый исследователями, как нашей лаборатории, так и другими [1, 7, 8], показал, что при обострении герпеса констатируются значительные сдвиги в продукции гормонов, в том числе и стероидных. В этой связи возникает вопрос, какова причина этих нарушений. Ответ на него мы решили поискать в процессах синтеза основного предшественника всех стероидных гормонов - холестерина. Оценка этих процессов в плаценте очень важна, так как этот орган являясь участником гормонального комплекса системы мать - плод, играет роль железы внутренней секреции и синтезирует гормоны. Целью нашей работы было выявление этапов, маркирующих процессы преобразования ключевых промежуточных веществ на пути синтеза холестерина, и влияние на них обострения хронического герпес-вирусного процесса.
Материалы и методы
Материалом для исследования послужили 34 зрелые плаценты, взятые при родах от беременных, пере-
несших герпетическую инфекцию и не имевших таковой (9 случаев - контрольная группа), а также 38 ворсинчатых хорионов, полученных при проведении абортов (22 из которых вошли в контрольную группу).
Для выполнения поставленной цели в лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН были разработан ряд гистохимических методов определения сквалена, мевалоната, дегидрохолестерина. Так как все соединения подвергаются биологическому окислению в тканях посредством включения промежуточных переносчиков водорода, то наши методы были основаны на восстановлении акцептора, в качестве которого применялся нитросиний тет-разолий. Определяемые ферменты условно назвали мевалонатдегидрогеназа, сквалендегидрогеназа,
7-дегидрохолестериндегидрогеназа. Субстратом послужили 2 мМ растворы вышеперечисленных веществ. Работа выполнялась на криостатных срезах свежезамороженной ткани. Методики основаны на базе определения дегидрогеназ по Лойду.
Результаты исследования и обсуждение
С помощью разработанного нами метода было проведено выявление мевалонатдегидрогеназы - фермента, дающего, по нашему мнению, возможность оценить интенсивность обмена мевалоната. В плацентах контрольной группы локализация фермента определялась темно-синими гранулами в области хориального эпителия. В соединительнотканной строме и сосудах каких-либо следов гистохимической реакции не было обнаружено. При исследовании ворсинчатого хориона отмечалось возрастание интенсивности окраски зоны трофобласта по мере увеличения срока гестации. Изучение материала от женщин, перенесших во время беременности обострение герпетической инфекции, показало тенденцию к изменению активности выявляемого энзима, которое выявлялась не во всех случаях. В большей части плацент, число которых составило примерно две трети от общего количества, наблюдалось некоторое снижение активности превращений мевалоната. Приблизительно у одной трети обследованных плацент из этой группы степень интенсивности гистохимической реакции не отличалась от таковой в контрольной группе. Дальнейший анализ показал, что активность фермента мало изменялась в тех случаях, когда вспышка герпетической инфекции сопровождалась низкими титрами иммуноглобулина в к вирусу простого герпеса (его значения не превышали уровень 1:3200).
Мы разработали также и метод определения активности превращений сквалена. Количество и распределение гранул формазана, образующегося в местах локализации сквалендегидрогеназы позволяло судить об активности фермента в плаценте. Энзим выявлялся очень слабо в виде гранул фиолетового цвета, с первого триместра беременности в трофобласте хориальных ворсинок контрольной группы. Строма ворсин и сосуды, по нашим данным, его не выявляли вовсе. Сравнение образцов материала показало возрастание степени гистохимической окраски хориального эпителия по мере развития беременности. При обострении герпетической инфекции во время беременности в плацен-
тах, в части случаев, сопровождавшихся невысоким повышением титров ]£ в, каких-либо видимых изменений активности изучаемого вещества (по сравнению с контрольной группой) не было обнаружено. Если же при вспышке инфекционного процесса регистрировалось повышение титров антител к вирусу простого герпеса (до 1:12800), то анализ эпителия ворсин показывал уменьшение активности гистохимической реакции.
Проводилось изучение дегидрогеназы
7-дегидрохолестерина аналогичным способом. Фермент выявлялся в ворсинчатых хорионах контрольной группы, начиная с конца первого месяца беременности, в виде небольшого количества гранул фиолетового цвета в области трофобласта ворсин. В строме ворсин и стенках кровеносных сосудов следа определяемого вещества не было обнаружено. По мере прогрессирования беременности интенсивность обмена выявляемого вещества немного повышалась. По данным наших исследований, в плацентах женщин, перенесших обострение хронической герпетической инфекции, активность превращений 7-дегидрохолестерина была снижена, причем следует отметить, что это явление было тем заметнее, чем выше были титры ]£ в к вирусу простого герпеса.
Для того чтобы лучше понять, почему мы обратили свое внимание на изучение именно этих этапов, остановимся немного на синтезе холестерина. Это один из самых длинных метаболических путей. Биосинтез происходит в несколько стадий, которые в целом можно разделить на три этапа: образование мевалоната, сквалена и, собственно, холестерина [3, 9, 11].
Источником всех атомов углерода, входящих в молекулу холестерина, является ацетил-Со-А. На первом этапе синтеза две молекулы этого вещества конденсируются под действием цитозольного фермента тиола-зы с образованием ацетоацетил-СоА. Затем в работу вступает другой фермент, катализирующий соединение ацетоацетил-СоА с ацетил-СоА с образованием промежуточного вещества 3-гидрокси-3-
метилглутарил-СоА, сокращенно ГМГ-СоА. Фермент называется ГМГ-СоА-синтаза. Следующим этапом будет превращение ГМГ-СоА в мевалонат путем двухступенчатого восстановления. Этот этап катализируется микросомальным ферментом ГМГ-СоА-редуктазой. Молекула мевалоната содержит шесть атомов углерода, две гидроксильные и одну карбоксильную группы [3, 9, 11].
В череде всех этих последовательных превращений, протекающих на начальных этапах, остановимся на восстановлении ГМГ-СоА в мевалонат. Практически это первая необратимая реакция в цепи биосинтеза холестерина, происходит она со значительной потерей свободной энергии, и является важным регуляторным этапом. Было показано, что здесь возможно воздействие со стороны ряда факторов. Наиболее интересной находкой явилось установление того факта, что синтез холестерина регулируется в целом по принципу отрицательной обратной связи [3]. Предполагается, что сам холестерин и особенно продукты его окисления могут угнетающе действовать на этот этап, тормозя восстановление мевалоната, что незамедлительно сказывает-
ся на синтезе холестерина в целом. Показательно, что некоторые окисленные производные холестерина, такие как, 24-, 25- и 27-гидроксихолестерины ингибируют в гораздо более меньших концентрациях, чем нативный холестерин [5]. Синтез этого стероида подавляется также холестеринсодержащими ЛПНП при их связывании с соответствующими рецепторами [3,
9].
Различными исследователями было обнаружено, что образование мевалоната активируется под воздействием ионизирующей радиации, инсулина и тирео-идных гормонов. Угнетение наступает в присутствии глюкокортикоидов, глюгогана, больших доз никотиновой кислоты, а также метаболитов грибов - компак-тина и мевинолина [5, 9].
Таким образом, полученные данные можно оценить следующим образом. То, что интенсивность этого обмена повышается по мере роста срока беременности вполне закономерно, так как нуждаемость в холестерине и продуктах его превращения все время растет. Изменение степени окраски в результате гистохимической реакции в плаценте от женщин, перенесших обострение герпеса, свидетельствовало о том, что нарушение синтетических процессов при синтезе холестерина могло происходить уже на ранних стадиях биосинтеза этого стероида. Ранее уже было показано, что при беременности, осложненной обострением вирусного инфекционного процесса, отмечается снижение содержания холестерина [7, 8]. Данный стероид, как уже упоминалось выше, регулирует стадию образования мевалоната. Вполне вероятно, что пониженный уровень холестерина не позволял в достаточной мере контролировать накопление мевалоновой кислоты, в результате чего и произошло отмеченное нами некоторое понижение активности выявляемого фермента.
На следующем этапе синтеза холестерина происходит фосфорилирование (при участии АТФ) и декар-боксилирование с образованием промежуточного продукта изопентилпирофосфата в результате трех последовательных реакций. Затем происходит конденсация трех молекул изопентилпирофосфата с образованием фарнизилпирофосфата - соединения, состоящего из 15 углеродных атомов [3, 5]. Две молекулы которого, в свою очередь, конденсируются концами, несущими пирофосфатные группы и превращаются в сквален -вещество, содержащее уже 30 атомов углерода и имеющее структуру, напоминающую стероидное ядро. Таким образом, сквален, является одним из важнейших соединений на пути холестериногенеза.
Одна из возможных причин снижения активности превращений этого вещества - недостаток энергетического присутствия, ввиду ослабления процессов синтеза АТФ, отмечаемого при обострении герпетического процесса [4, 8, 10].
На третьем этапе холестеринового синтеза, перед стадией циклизации сквален превращается в эндо-плазматическом ретикулуме в 2,3-оксид сквален под действием сквален-эпоксидазы. В отличие от предыдущих реакций этот этап требует участия молекулярного кислорода. Затем, при циклизации, катализируемой оксидосквален-ланостерол-циклазой, происходит
перенос метальных групп у 14 и 8 атомов углерода и образуется ланостерол (структура, содержащая 4 конденсированных цикла и 30 атомов углерода), который в мембранах эндоплазматической сети преобразуется в холестерин. При этом происходят изменения и в стероидном ядре (изменяется положение двойной связи) и в боковой цепи (отщепляются три метальные группы). Существует два теоретически возможных пути превращения ланостерола в холестерин, предложенные на основе имеющихся данных. Более доказанным считается путь через 7-дегидрохолестерин, хотя оба пути, а также и другие, возможны [11].
Таким образом, 7-дегидрохолестерин может служить в качестве прямого предшественника холестерина при восстановлении 7,8-двойной связи.
Как известно, важным параметром, лимитирующим протекание метаболического пути, является наличие субстрата, в том числе и «первого субстрата». Мы предполагаем, что одной из основных причин снижения превращений 7-дегидрохолестерина при герпетической инфекции стало уменьшение содержания предшественников на пути его синтеза, в частности, упомянутого выше сквалена.
Другим параметром, оказывающим влияние на протекание процессов метаболизма, считается наличие регенерированных коферментов, а так как для третьего этапа холестериногенеза необходим никотинаде-ниндинуклеотидфосфат, то еще одной из возможных причин снижения 7-дегидрохолестерина может быть уменьшение содержания данного кофермента. Мы предполагаем, что при вспышке герпеса страдают различные внутриклеточные фонды НАДФН. Например, одним из источников образования НАДФН служит пентозофосфатный путь, при обострении же герпетической инфекции отмечается низкая степень его работы [2].
Анализируя изложенные данные, можно прийти к выводу, что в результате снижения количества субстрата на этапах образования холестерина прогнозируемым будет и уменьшение конечного продукта биосинтеза, непосредственно самого стероида.
Таким образом, мы обнаружили, что, уже начиная с 4-5 недели гестации, в плаценте определяются предшественники холестерина: мевалоновая кислота, сквален, 7-дегидрохолестерин. Это свидетельствовало о наличии уже на ранних этапах развития в плаценте формирующейся системы, обеспечивающий синтез холестерина. Незначительные изменения активности компонентов образования данного стероида при малом повышении титров антител к вирусу простого герпеса можно объяснить существенной мобилизацией энергетических и пластических функций организма беременной и плода. Картину снижения холестерино-генезного профиля при выраженном увеличении титров можно трактовать как несостоятельность метаболических механизмов фетоплацентарного комплекса в результате напряжения активности различных систем, обусловленного обострением инфекционного процесса. Полученные данные об изменении активности превращений вышеперечисленных соединений дают возможность причислить мевалонат, сквален и 7-дегидрохолестерин к «уязвимым местам» на пути
образования стероидов. Мы предполагаем, что среди причин таких нарушений могут быть и сбой в регуляции метаболического пути (этап мевалоната), и недостаточное обеспечение этапов синтеза энергетикой и кофакторами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Морфофункциональная характеристика плаценты при нарушении обмена гормонов и биогенноактивных веществ у беременных с герпес-вирусной инфекцией [Текст]/И.А.Андриевская: автореф. дис. ... канд. биол. наук.-Иркутск, 2004.-21 с.
2. Особенности обмена глюкозы по пентозофос-фатному пути в эритроцитах матерей и новорожденных с герпесной патологией [Текст]/ И.А.Андриевская//Бюл. физиол. и патол. дыхания.-2007.-Вып.24.-С.57-60.
3. Биохимия [Текст]/под ред. Е.С.Северина.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.-784 с.
4. Выявление ионизированного кальция в ворсинчатом хорионе у беременных с герпес-вирусной инфекцией [Текст]/Н.Н.Дорофиенко, Н.А.Ишутина// Бюл. физиол. и патол. дыхания.-2007.-Вып.24.-С.20-23.
5. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения [Текст]/А.Н.Климов, Н.Г.Никульчева.-СПб.: Питер Ком, 1999.-512 с.
6. Естественный иммунитет и герпетическая инфекция [Текст]/Лавров В.Ф. [и др.]//Вопросы вирусо-логии.-2006.-Т.51, №3.-С.4-9.
7. Фетоплацентарная система при ОРВИ [Текст]/Луценко М.Т. [и др.].-Благовещенск, 2000.168 с.
8. Фетоплацентарная система при герпесной инфекции [Текст]/Луценко М.Т. [и др.].-Благовещенск, 2003.-200 с.
9. Биохимия человека: в 2 т. [Текст]/Марри Р. [и др.]; пер. с англ.-М.: Мир, 1993.-Т.1.-384 с.
10. Некоторые показатели энергозависимой системы нейтрофилов периферической крови у беременных хронической герпес-вирусной инфекцией [Текст]/А.С.Соловьева//Бюл. физиол. и патол. дыха-ния.-2005.-Вып.20.-С.16-19.
11. Основы биохимии [Текст]/Уайт А. [и др.]; пер. с англ.-М.: Мир, 1981.-Т.2.-617 с.
Поступила 22.02.2008
УДК 618.2/.36:616.523:612.015.11 И.В.Довжикова
АКТИВНОСТЬ ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ПЛАЦЕНТЕ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ, ОСЛОЖНЕННОЙ ОБОСТРЕНИЕМ ГЕРПЕТИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
С помощью гистохимического метода обследовано 18 ворсинчатых хорионов и 16 зрелых плацент от женщин с обострением герпетической инфекции и контрольной группы (без обострения). Выявлено повышение активности пируватдегид-рогеназы при незначительном возрастании титра антител к вирусу простого герпеса. При выраженном увеличении уровня Ig G отмечалось снижение интенсивности работы фермента.
Ключевые слова: пируватдегидрогеназа, герпес, плацента.
SUMMARY
I.V.Dovzhikova
THE ACTIVITY OF PYRUVATE DEHYDROGENASE IN PLACENTA AT PREGNANCY COMPLICATED WITH AN ACUTE FORM OF HERPETIC INFECTION
18 chorionic villi and 16 mature placentas of women with an acute form of herpetic infection and of women in the control group (without an exacerbation) were studied with histochemical method. The rise of pyruvate dehydrogenase activity at the slight increase of antibody titer to the virus of herpes simplex was discovered. At the significant rise of Ig G level, the fall of ferment activity was found out.
Приоритетность и значимость проблем, связанных с вирусной инфекцией во время беременности у акушеров-гинекологов не вызывает сомнений. Вирус простого герпеса является возбудителем герпетической инфекции - самой распространенной неконтролируемой вирусной инфекции человека, длительно существующей в организме преимущественно в латентной форме. Воздействие вируса простого герпеса может привести к развитию различных акушерских и перинатальных осложнений, в том числе - фетоплацентарной недостаточности [1]. Мы считаем, что с целью снижения частоты неблагоприятных явлений у женщин с различными формами герпетической инфекции необходимо раскрытие всех патогенетических звеньев развивающейся патологии.
При обострении герпетической и других вирусных инфекций отмечается снижение содержания очень важного составляющего метаболизма - холестерина [3]. Для того чтобы найти возможную причину данного явления мы решили провести исследование одного из самых начальных предшественников холестеринового обмена. Как известно источником всех углеродных атомов холестерина является ацетил-СоА, образующийся в митохондриальном матриксе в результате окислительного декарбоксилиро-вания пирувата при участии фермента пируватдегид-рогеназы.
Кроме того, мы решили исследовать этот энзим, потому что по его активности можно оценить ин-
