CC BY
51
11 1 2 А.В. Дерюгина , Я.В. Галкина , А.А. Мартусевич , И.С. Симутис ,
Г.А. Бояринов3
РОЛЬ ОЗОНА В ИЗМЕНЕНИИ АКТИВНОСТИ ^-К-АТФазы И СОДЕРЖАНИИ АТФ И 2,3-ДФГ В ЭРИТРОЦИТАХ КРОВИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОЙ КРОВОПОТЕРИ У КРЫС
1ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, Россия;
ГБУЗ НО Городская клиническая больница № 40, Нижний Новгород, Россия;
3
ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия
Исследована динамика изменения активности Na-K-АТФаза и концентрации АТФ и 2,3ДФГ в эритроцитах крыс после трансфузии озонированной эритроцитарной массы при острой кровопотери. Установлено, что использование озона приводит к повышению активности Na-K-АТФазыв эритроцитахи увеличению в них органических фосфатов, сниженных на фоне кровопотери.
Ключевые слова: Na-K-АТФаза, АТФ, 2,3-ДФГ, озонированная эритроцитарная масса, кровопотеря
The dynamics of changes in activity of Na-K-ATPase and the concentration of ATP and 2,3DFG in erythrocytes of rats after transfusion of the ozonized red blood cells by acute blood losswas investigated. It was found that the use of ozone increases the activity of Na-K-ATPase and increase organic phosphates in the erythrocytes, reduction in blood loss background.
Key words: Na-K-ATPase, ATP 2,3DFG, ozonatederythrocyte's mass, blood loss
В результате любогокровотеченияснижается количество циркулирующей крови, следовательно, ухудшаются сердечная деятельность и обеспечение тканей (особенноголовного мозга),печении почеккислородом.Ключевая роль в энергетическом и метаболическом обеспечении тканей принадлежит крови и, прежде всего, эритроцитам. В свою очередь, уровень метаболизма эритроцитов определяет состояние эритроцитарных мембран, их деформируемость и агрегационные свойства, изменение которых оказывает существенную роль на реологические свойства крови и микроциркуляцию. Также одним из факторов, определяющих внутриэритроцитарный гомеостаз, является активность транспортных ионных переносчиков, обеспечивающих мембранный потенциал и осмотическую стабильность цитоплазмы. Ведущее место в ряду такого рода клеточных образований занимает мембранассоциированный фермент - Na-K-АТФаза^]. В связи с вышеизложенным изучение активности Na-K-АТФаза и метаболизма эритроцитов в условии острой кровопотери и оценка влияния озона в данных процессах может дать дополнительную информацию о механизмах действия озона на молекулярном уровне при данной патологии.
Целью работы ставилось исследование динамики изменения активности Na-K-АТФаза и концентрации органических фосфатов в эритроцитах крыс после трансфузии озонированной эритроцитарной массы при острой кровопотере.
Материалы и методы. Исследование проведено на 20 нелинейных крысах. Животные были разделены на 2 группы по 10 особей в каждой группе. Кровопотерю крысам создавали путем забора 3 мл крови из хвостовой артерии. Через час кровопотерю восполняли путем введения эритроцитарной массы (отмытые эритроциты той же крысы, забранные за 3 дня до моделирования кровопотери) с физиологическим раствором. Крысам 1 группы вводили 0,5 мл отмытых эритроцитов и 2 мл озонированного физиологического раствора. Крысам 2 группы
(контроль) вводили 0,5 мл отмытых эритроцитов и 2 мл физиологического раствора. При озонировании физиологический раствор содержал 2 мг/л озона. Озонирование физиологического раствора производили непосредственно перед введением его в эритроцитарную массу на установке озонаторной терапевтической автоматической У0ТА-60-01-"Медозон" (Россия). Забор крови для анализа проводили через 1час, 1 и 5 суток после моделирования кровопотери. Оценку системного влияния полученной эритроцитарной взвеси на показатели 2,3-ДФГ и АТФ в суспензии отмытых эритроцитов исследовали неэнзиматическим методом [2]. Активность Ка,К-АТФазы эритроцитов оценивали по приросту неорганического фосфата, неорганический фосфат определяли спектрофотометрически [3]. Результаты обрабатывали статистически с использованием 1;-критерия Стьюдента. Различия считали существенными при уровне значимости р< 0,05.
Результаты и обсуждение. Результаты проведенных исследований показали, что у животных контрольной группы наблюдалось снижение активности Ка-К-АТФаза, уменьшение концентрации АТФ и рост содержания 2,3ДФГ в эритроцитах к 1 часу эксперимента. На протяжении 1-х суток сохранялась пониженная активность фермента на фоне уменьшения концентрации АТФ и 2,3ДФГ по сравнению с показателями интактных животных. К 5-м суткам активностьКа-К-АТФаза и содержание АТФ возрастали при этом наблюдалось существенное снижение концентрации 2,3ДФГ (табл. 1).
Проведение трансфузии озонированной эритроцитарной массы определило повышение активности Ка-К-АТФаза и содержания АТФ уже с 1 суток после кровопотери относительно показателей контрольной группы в тот же временной промежуток. Следует отметить, что концентрация 2,3 ДФГ после трансфузии озонированной эритроцитарной массы превышала уровень контроля в 2 раза к 1 часу наблюдения, и в дальнейшем не понижалась ниже значений, выявленных у интактных животных (табл. 2).
Таблица 1. Изменение активности Ка-К-АТФаза (мкмоль/мл клеток/ч) и концентрации АТФ и _2,3-ДФГ (мкмольн/мл клеток) эритроцитовв контрольной группе крыс_
Время после трансфузии Ш+-К+ АТФаза АТФ 2,3-ДФГ
До трансфузии (интактные) 2,700± 0,129 2,050±0,119 1,753±0,353
После трансфузии 60 минут 1,975±0,330* 1,275±0,095* 2,245±0,339
1 сутки 1,150±0,070* 1,175±0,149* 1,495±0,279
5 сутки 2,825± 0,975 3,025±0,641* 0,965±0,149*
Примечание: * - р< 0.05 отличие по отношению к показателям до трансфузии
Таблица 2. Изменение активности Ка-К-АТФаза (мкмоль/мл клеток/ч) и концентрации АТФ и 2,3-ДФГ (мкмоль/мл клеток) эритроцитов при трансфузии озонированной эритроцитарной _массы крысам с острой кровопотерей_
Время после трансфузии Ш+-К+- АТФаза АТФ 2,3-ДФГ
До трансфузии (интактные) 2,725±0,512 2,475±0,266 2,300±0,550
После трансфузии 60 минут 1,900±0,220* 1,725±0,165* 4,901±0,425*
1 сутки 2,125±0,364 2,198±0,434 1,890±0,351
5 сутки 3,375±0,586 3,325±0,504* 1,630±0,548
Примечание: * - р< 0.05 отличие по отношению к показателям до трансфузии
Анализ результатов свидетельствует, что при кровопотере у крыс наблюдалосьснижение активности Ка+-К-АТФазы в эритроцитах, сопровождающееся уменьшением концентрации АТФ и увеличением концентрации 2.3ДФГ. Вероятно, выявленные изменения исследуемых показателей обусловлены, с одной стороны, развитием компенсаторных процессов, направленных на элиминацию гипоксии при кровопотере, за счет роста концентрации 2,3ДФГ, уменьшающей сродство гемоглобина к кислороду, с другой стороны, снижение концентрации АТФ - фактора краткосрочной регуляции активности Ка-К-АТФаза, приводит к снижению активности фермента. Использование озона определяет рост
активности Ш+^-АТФазы. С повышением активности Ш+^-АТФазы сопряжен транспорт субстратов жизнедеятельности клеток, в частности глюкозы [4]. При этом усиливается метаболизм эритроцитов и увеличивается содержание АТФ и 2,3ДФГ в эритроцитах.
Таким образом, использование озонированной эритроцитарной массы при ее переливании крысам с острой кровопотерей позволило оптимизировать кислородтранспортную функцию эритроцитов. что доказывает патогенетическую обоснованность применения озона для коррекции состояния организма при острой кровопотери.
Список литературы
1. Маслова М.Н. Молекулярные механизмы стресса // Росс. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. 2005. Т. 91, № 11. С. 1320-1328.
2. Крылов В.Н., Дерюгина А.В., Симутис И.С., Бояринов Г.А., Сенюрина А.И. Содержание АТФ и 2,3 ДФГ в эритроцитах при консервации и воздействии озона // Биомедицина. 2014. № 2. С. 37-43.
3. Крылов В.Н., Дерюгина А.В., Константинова А.И. Электрофоретическая подвижность и активность №,К-АТФазы эритроцитов у крыс при стрессе // Росс. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. 2014. Т. 100, №11. С. 1297-1302.
4. Blanco G., Mercer R.W. Isozymes of the Na,K-ATPase: heterogeneity in structure, diversity in function // Amer. J. Physiol. 1998. Vol. 275, № 5. P. 633-650.
