CC BY
79
Гирина Л.В., Никоноров A.A.
ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ЛИПОПРОТЕИДОВ КРОВИ ПРИ АТЕРОГЕННЫХ ДИСЛИПИДЕМИЯХ
ГОУВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Росздрава», г.Оренбург
В настоящее время нет единой теории развития атеросклероза, но одну из лидирующих позиций занимает теория химической модификации липопротеидов (ЛП) крови [2]. Модификация ЛП in vivo происходит за счет процессов протеолиза, гликозилирования, десиалирования белковой части, а также за счет окисления липидных и белковых компонентов ЛП, что приводит к их агрегации или образованию иммунных комплексов [4]. В результате таких модификаций ЛП становятся атерогенными и токсичными, увеличивается захват этих ЛП
макрофагами [8,10]. Процессу химической модификации подвергаются все классы липопротеидов как за счет ферментативных, так и неферментативных процессов. При этом установлено, что некоторые типы модификаций усиливают другие, и оказывают синергическое атерогенное действие [4,9]. Существует целый ряд работ посвященных изучению роли окисленных ЛНП (окЛНП) в развитии атеросклероза за счет процессов свободно-радикального окисления [1,3,10], где основными субстратами окисления служат ненасыщенные жирные кислоты, среди которых главной является линолевая кислота. В результате накопления отрицательно заряженных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) происходит окисление положительно заряженных лизиновых остатков апопротеина В, его фрагментация и, как следствие, возникновение высокого сродства к скевенджер-рецепторам макрофагов[11]. Также под действием процессов свободно-радикального окисления происходит окисление -SH-групп апопротеинов, что ведет к изменению структуры белковой молекулы и, соответственно, к изменению ее функций [2]. Следовательно, окислению могут подвергаться все составные части молекул ЛП: апобелки, стерольные остатки ХС и эфиров ХС, ФЛ [2,4,6]. Особая роль отводится изучению процессов десиалирования углеводных цепей апо-В-содержащих ЛП и их способностью накапливать ХС в гладкомышечных клетках интимы аорты человека, что способствует снижению устойчивости апо-В-содержащих ЛП к ассоциации, повышая тем самым их атерогенный потенциал [5]. В связи с этим представляло определенный интерес изучение степени химической модификации ЛП крови у лиц с выявленными атерогенными дислипидемиями.
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие 56 мужчин 4045 лет. Опытную группу составили 44 человека, у которых в ходе предварительных исследований были выявлены атерогенные дислипидемии. Контрольную группу составили 12 человек без нарушения липидного обмена. Забор венозной крови с ЭДТА (1мг/мл) для проведения биохимических исследований осуществлялся в утренние часы, натощак. О выраженности дислипидемий судили по содержанию в сыворотке крови общего холестерола (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерола липопротеинов высокой плотности (ХС ЛВП) определяемых с помощью ферментативных диагностических наборов («Olvex diagnosticum», Санкт-Петербург) на спектрофотометре “APEL” PD-303UV (Япония). На основании полученных данных рассчитывали коэффициент атерогенности. Дополнительно в плазме крови определяли концентрацию
неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК), а также содержание фосфолипидов (ФЛ) в составе ЛВП колориметрическим методом с помощью диагностического набора («Chronolab», Швейцария).
Уровень апопротеинов AI и В, CIII, Е (anoAI, апоВ, anoCIII, апоЕ) определен иммунно-турбидиметрическим методом по реакции преципитации со специфической антисывороткой на биохимическом анализаторе “COBAS Integra” 400 plus (Швейцария - Германия).
Фракционное разделение липопротеидов осуществляли с помощью реакции преципитации по классической технологии, в модификации И.А. Волчегорского (2000).
Химическую модификацию липопротеидов оценивали по следующим показателям: в супернатанте, содержащем ЛВП и осадке, содержащем апоВ-липопротеиды (ЛОНП и ЛНП) определяли уровень альдегидфенилидразонов (АФГ) и кетондинитро-фенилгидразонов (КФГ). Содержание продуктов окислительной модификации белков выражали в единицах оптической плотности пересчитанной на 1мг белка. Степень окисления апопротеинов в составе ЛП также оценивали по содержанию -SH-групп. Число сульфгидрильных групп определяли с помощью реактива Эллмана по реакции тиол-дисульфидного обмена в щелочной среде колориметрическим методом. Расчет концентраций -SH-групп рассчитывали, используя коэффициент молярной экстинкции, равный 14000 М-1-см-1 при длине волны 412 нм. О степени десиалирования аполипопротеинов судили по содержанию сиаловых кислот в подфракциях ЛП. Уровень сиаловых кислот определяли с помощью диагностического набора («Сиалотест», Россия). Содержание белка в ЛП определяли по методу Лоури.
Результаты и обсуждение В результате проведенного исследования было установлено, что в опытной и контрольной группе значение ОХС остается в пределах нормы, но в опытной группе происходит перераспределение ХС в сторону увеличения атерогенной фракции, и как следствие, снижение ХС антиатерогенной фракции. Показатели липидного обмена сыворотки крови у обследованных лиц представлены в таблице 1. Среднее значение концентрации циркулирующих ТГ в опытной группе достоверно превышало значение контроля, что, по-видимому, влияет на повышенное содержание НЭЖК
Таблица1
Показатели липидного обмена сыворотки крови у обследованных лиц до и после курса ПГГ
Важно отметить, что были выявлены существенные изменения в апопротеиновом спектре у лиц с дислипопротеидемиями (табл. 2). Так в опытной группе уровень апоВ был значительно повышен, а уровень апоА! понижен, по сравнению с контрольной группой. Учитывая, что в настоящее время определение содержания уровня aпoAI и В, с расчетом индекса aпoВ/aпoAI может служить независимым критерием для диагностики атерогенных дислипидемий [7], выявленные дисапопротеинемии свидетельствуют о высокой вероятности развития атеросклероза. Необходимо отметить у лиц с атерогенными дислипидемиями повышенный уровень, апоСШ и апоЕ, что, по-видимому, указывает на возникновение компенсаторного механизма, связанного со снижением функциональной активности ЛП и неэффективности процессов катаболизма липопротеидных частиц при данном виде патологии.
Таблица 2 Показатели апопротеинового спектра сыворотки крови у обследованных лиц до и после курса ПГГ
Показатели Опытная группа (n=44) Контрольная группа (n=12)
апо АТ, г/л 1,52 ± 0,04* 1,67± 0,1
апо В, г/л 1,23± 0,03* 0,92± 0,06
апо В / апо АХ, у.е. 0,84± 0,03* 0,55±0,02
апо С-III, мг/дл 9,01± 0,17* 7,79± 0,67
апо Е, мг/дл 3,40± 0,15* 2,20± 0,26
* - достоверность отличия от контроля (p<0,05)
ТаблицаЗ
Показатели химической модификации белков липопротеидных частиц сыворотки крови у бследованных лиц до и после курса ПГГ
Показатели Опытная группа (n=44) Контрольная группа (n=12)
АФГ ЛОНП + ЛНП, у.е. на 1мг б 4,36 ± 0,37 3,33 ± 0,21 *
АФГ ЛВП, у.е. на 1мг б 2,29 ± 0,22 1,88 ± 0,17 *
ФГ ЛОНП + ЛНП, у.е. на 1мг б 0,56 ± 0,06 0,29 ± 0,10 *
ФГ ЛВП, у.е. на 1мг б 0,24 ± 0,07 0,47 ± 0,05 *
SH-группы ЛВП, ммоль/л 0,28 ± 0,03 0,31 ± 0,07
SH-группы ЛНП, ммоль/л 0,06 ± 0,005 0,10 ± 0,02 *
СК ЛВП , ммоль/л 0,86 ± 0,08 0,88 ± 0,03
СК ЛНП, ммоль/л 0,40 ± 0,02 0,46 ± 0,02 *
* - достоверность отличия от контроля (p<0,05)
При исследовании окислительной модификации ЛП обнаружено, что АФГ, являясь ранними маркерами окислительной деструкции белов, у лиц опытной группы превышали значения АФГ во всех подфракциях ЛП частиц, что свидетельствует об увеличении активности свободно-радикальных процессов на фоне развития атерогенных дислипидемий. Кроме того, о степени окислительной деструкции апопротеинов ЛВП и апоВ-содержащих ЛП судили по содержанию кетондинитрофенилгидразонов (КФГ). Поскольку уровень КФГ опытной группы в составе всех классов ЛП был практически в 2 раза выше значений контроля, это позволило судить о боле выраженном повреждении белковых молекул и возможном нарушении их физиологических функций. Также о степени деструкции различных классов апопротеинов судили по содержанию -SH-групп: так в опытной группе этот показатель для апопротеинов апоВ-содержащих ЛП оказался сниженным в 1,7 раза по сравнению с контролем, что подтверждает мнение, что из всех классов ЛП окисление затрагивает в первую
Показатели Опытная группа (n=44) Контрольная группа (n=12)
ОХС, моль/л 6,27 ± 0,15 * 5,06 ± 0,3
ХСЛВП, моль/л 1,19 ± 0,03* 1,49 ± 0,08
ТГ, моль/л 1,88 ± 0,1* 1,21± 0,17
ХСЛОНП , моль/л 0,85 ± 0,05* 0,56 ± 0,08
ХСЛНП, моль/л 4,22 ± 0,13* 3,01 ± 0,24
ИА, у.е. 4,52 ± 0,12* 2,40 ± 0,13
ФЛ ЛВП, ммоль/л 0,88 ± 0,03* 1,20 ± 0,08
НЭЖК, мэкв/л 0,47 ± 0,01* 0,38 ± 0,02
* - достоверность отличия от контроля (p<0,05)
очередь ЛОНП и ЛНП (апоВ-содержащие ЛП). Также нами было зафиксировано снижение концентрации сульфгидрильных групп в составе апопротеинов ЛВП опыгтной группы, что подтверждает мнение о роли ЛВП в перекисной концепции атерогенеза.
Также нами было отмечено достоверное снижение уровня концентрации СК в составе ЛНП опытной группы, что подтверждает мнение об усилении и синергическом действии химических модификаций друг на друга. В целом результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:
В результате атерогенных дислипидемий происходят не только количественные, но и качественные изменения в составе ЛП частиц, которые затрагивают все группы веществ образующих ЛП частицу.
Интенсификация процессов химической модификации ЛП при дислипидемиях увеличивает их атерогенный потенциал, что приводит к развитию атеросклероза. Наиболее ярко эта связь прослеживается для ЛНП, модифицированных продуктами окисления белков и сниженным содержанием в них сиаловых кислот. Образование химически модифицированных компонентов ЛПЧ, по-видимому, лежит в основе формирования дислипопротеидемий.
Возрастание концентрации апопротеина В на фоне дислипидемических расстройств, по-видимому, свидетельствует о компенсаторной активации его биосинтеза, вследствие снижения функциональной активности, что можно рассматривать как один из ранних признаков развития атеросклероза.
Литература
1. Азизова О. А., Пирязев А.П., Москвина С.Н., Асейчев А.В ./Метод определения окисляемости белков сыворотки крови и плазмы крови.// Биомедицинская химия. - 2007. - Т. 53. - вып. 1. - С. 99-106
2.Белова Л.А., Оглоблина О.Г,. Белов А.А., Кухарчук В.В /Процессы модификации липо протеинов, физиологическая и патогенетическая роль модифицированных липопротеинов // Вопр. мед. химии. - 2000. - № 1 - С.
З.Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б./Окислительная модификация липопротеинов низкой плотности.// Усп. совр. биологии. - 199б. - Т.116 - С.729-748
4.Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения.- Ж Питер Ком, 1999. - 512 с.
5.Мельниченко А.А., Тертов В.В., с соавтр./ Десиалирование снижает устойчивость апо-В-содержащих липопротеидов к ассоциации, повышая их атерогенный потенциал.// Бюлл. Эксперим. Биологии и медицины. - 2005. - Т. 140. - №7. - С.60-64
6.Рагино Ю.И., Воеводова М.И., с соавтр./ Применение новых биохимических способов для оценки окислительно-антиоксидантного потенциала липопротеинов низкой плотности.// Клин. лаб. диагностика. - 2005. - №4 - С. 11-15
7.Северина С.Е. Биохимия патологических процессов
8.Clare K., Hardwick S. J., Carpenter K. L. H. et al. Toxicity of oxysterols to human monocyte-macrophages.
(1995) Atherosclerosis, 118, 67-75.
9.Lopes-Virella M. F., Virella G. / Modified lipoproteins, cytokines and macrovascular disease in non-insulin-dependent diabetes mellitus.// (1996) Ann. Med., 28, 347354.
10.Steinberg D., Parthasarathy S., Carew T.E. et al. / Beyond cholesterol. Modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity //. (1989) N. Engl. J. Med., 320, 915-924.
11 .Yla-Herttuala S. Macrophages and oxidized low density lipoproteins in the pathogenesis of atherosclerosis./ / Ann. Med. 1991. V 23. P. 561
