CC BY
57
УДК 616-001.32:615.355
СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ В ДИНАМИКЕ РАЗВИТИЯ СИНДРОМА ДЛИТЕЛЬНОГО СДАВЛЕНИЯ
©2012 Магомедов К.К., Бакуев М.М., Шахбанов Р.К., Арсаханова Г.А.*
Дагестанская государственная медицинская академия * Чеченский государственный университет
Методом диск-электрофореза в полиакриламидном геле исследовано содержание и активность антиоксидантных белков плазмы крови - церулоплазмина, гаптоглобина и пероксидазы в различные сроки посткомпрессионного периода синдрома длительного сдавления. Установлено, что содержание церулоплазмина достоверно повышается лишь в остром периоде процесса, тогда как уровень гаптоглобина падает уже с первого дня опытов. Активность пероксидазы в течение всей первой недели экспериментов имеет тенденцию к росту, с последующим спадом во 2-й и 3-й неделях. Указанные неоднозначные сдвиги содержания и активности белков плазмы крови при синдроме длительного сдавления следует объяснить различиями их участия в деградации трудноокисляемых продуктов распада тканей, а, следовательно, и механизмов подавления имиреакций перекисного окисления липидов
The antioxidant proteins content and activity in the blood plasma, such as Ceruloplasmin, Haptoglobin, and Peroxidase were studied with the disc-electropphoresis method during the different terms of the poscompressive period of the crush-syndrome. The authors of the article determined that the Ceruloplasmin content increased just during the acute period of the process for certain, while Haptoglobin level decreased since the first day of the experiment. Peroxidase activity during the whole first weeks tended to be grown with the following decreasel during the second and the third weeks. The indicated mixed proteins content and activity changes of blood plasma during the crush-syndrome should be explained by the differences of their roles in the hard-to-oxidize products degradation of the tissue decay and therefore the lipid peroxidation suppress mechanisms.
Ключевые слова: церулоплазмин, гаптоглобин, пероксидаза, синдром длительного сдавления.
Key words: Ceruloplasmin, Haptoglobin, Peroxidase, crush-syndrome.
В систему внеклеточных
антиоксидантов организма входят и белки плазмы крови. Важное место в ней занимает медьсодержащий белок церулоплазмин (ЦП). В плазме крови он, совместно с трансферрином, образует антиоксидантную систему,
регулирующую концентрацию
восстановленных ионов железа (Ре2 ), выключая их из процессов железоиндуцированного перекисного окислениялипидов [11, 13].
Плазменный белок гаптоглобин (НР), обнаруживающийся
электрофоретически в составе фракций Р-гло-булинов и обладающий выраженными антиоксидантными
свойствами, характеризуется высокой близостью к гемоглобину. При гемолизе эритроцитов, которым часто
сопровождаются острофазные процессы, НР избирательно связывается с ним. Это приводит к тому, что агрессивное восстановленное железо (Бе2+)
выключается из процесса свободнорадикальных реакций [5].
К группе антиоксидантных белков-ферментов плазмы относится и
пероксидаза (ПО). Как считают исследователи [7, 9, 12], она инактивирует активные формы кислорода (АФК) и тем самым предотвращает их включение в реакции, приводящие к образованию продуктов перекисного окисления
липидов (ПОЛ). В связи с этим изучение спектра белков плазмы крови, являющихся одним из ключевых звеньев всей антиоксидантной системы организма при острофазных процессах, куда следует отнести и синдром длительного сдавления (СДС), нам представлялось важным как в общебиологическом плане, так и в плане клинической значимости.
Цель исследования - изучить изменения содержания основных
антиоксидантных белков плазмы крови
- ЦП, НР и ПО в различные сроки посткомпрессионного периода СДС.
Материал и методы исследования
В работе использовались крысы линии Вистар массой 170-230 г. в количестве 23. Животные содержались в стандартных условиях вивария: опыты с животными проводились натощак. СДС у крыс воспроизводили компрессией мягких тканей бедра под этаминалнатриевым наркозом (40 мг/кг) специальными металлическими тисками в течение 4 часов [1]. Площадь
сдавливающей поверхности составляла 2 Выбранные сроки соотв етств овали
около 5 см“ исследований общепринятым периодам развития СДС [3, 4, 8]: от 1 до 3 суток - ранний период, от 3 до 7 суток - промежуточный период
и от 7 до 21 суток - поздний (восстановительный) период. Кровь забирали под гексоналовым наркозом в сухие пробирки и центрифугировали при 2000 об/мин в течение 15 минут для разделения форменных элементов и плазмы крови. Для определения спектра белков плазмы крови использовали один из современных методов их фракционирования - диск-электрофорез в полиакриламидном теле.
Преимуществом его является и то, что этим методом, кроме определения общего спектра белков плазмы крови, удается выявить неферментные и ферментные белки, обладающие пероксидазной и псевдопероксидазной активностью. Это представляется важным и в силу того, что они обладают и выраженными антиоксидантными свойствами. Для выявления общего спектра белков плазмы гелевые полоски окрашивали 1% раствором амида черного в 7% растворе уксусной кислоты. Фракции белков, обладающих пероксидазной активностью, определяли применением системы геля №1 при pH разделяющего геля - 8,9 и концентрации
- 7,5%. Количество плазмы, вносимой в каждую трубку, составляло 0,04 мл. Гелевые полоски после электрофореза окрашивали по Шроуэн (1986). Количественное содержание белков определяли методом
денситометрирования.
Результаты и их обсуждение
Проведенная денситометрия
электрофоретических полосок показала, что уровень ЦП через час после декомпрессии имеет тенденцию к росту (табл.).
Таблица
Изменения содержания ЦП, НР и активности ПО в плазме крови у контрольных крыс вразличные сроки декомпрессионного периода СДС порезультатам диск-электрофореза в условных единицах. М ± т.
Показа- тели Норм.значения Исходные значения Дни декомпрессионного периода
1 3 7 14 21
ЦП 38,3±1,4 44,7± 1,9 49,2±2,1* 63,7±2,9* 41,5±2,7 37,3±2,3 36,8±2,2
НР 2 1 ,5 ±1,31 18,3±0,91 15,5±0,83 7,2±0,74* 17,7 ±1,22 18,3±1,33 18,3±0,89
по 23,2±1,12 21,1±1,24 29,8±1,81* 31,3±1,33* 20,9±1,74 21,6±1,55 22,4±1,17
Примечание: *Р < 0,05 - достоверностьразличий по сравнению с нормой
Он продолжается в последующие дни и достигает максимальных значений на 3-и сутки. Однако дальнейшие наблюдения показали, что содержание антиоксиданта в следующие сроки резко падает и на 7-е сутки существенно не отличается от исходного уровня. В следующие две недели исследований спад концентрации ЦП продолжается.
Содержание НР в первые 3 дня декомпрессии постепенно падает, а далее следует рост до исходного уровня к 2-й неделе исследования. Сходные цифры концентрации белка сохраняются и на 3-й неделе опытов. При этом обращает на себя внимание диаметральная
противоположность характера кривой содержания НР по сравнению с ЦП (Р <
0,01).
значения Дни декомпрессионного периода
Рис.1. Содержание ЦП, НР и активность ПО в плазме крови у контрольных крыс в различные сроки декомпрессионного периода СДС
Изменения активности ПО плазмы крови в различные периоды СДС имеют некоторые особенности. Так, через час после декомпрессии (исходные значения) имеет место некоторый спад активности фермента по сравнению с нормой (рис.1). Однако в последующем отмечается скачок активности с достижением пика на 3-й день экспериментов, а к концу недели следует постепенный ее спад. В следующие сроки исследований активность фермента сохраняется на уровне исходных значений.
Таким образом, полученные результаты исследований показали, что изменения белков плазмы крови, обладающих антиоксидантными
свойствами, при СДС не однозначны. Так, ЦП уже с первых дней декомпрессионного периода имеет
тенденцию к росту, достигая
максимального уровня на 3-4 дни опытов, а в последующие сроки просматривается постепенное снижение его концентрации. Рост содержания ЦП в начальной фазе СДС вписывается в общепринятые представления о том, что это белок острой фазы воспалительного процесса. Он, наряду с другими белками (с - реактивный белок, а2-гликопротеин, фибриноген и др.), на острое воспаление, куда следует отнести и начальную фазу СДС, реагирует 2-3-кратным увеличением концентрации. Ряд авторов [3, 6, 10] считает, что при острых воспалительных процессах и некоторых других патологических состояниях (травмы, ожоги) эти белки принимают участие в развитии ответной защитной реакции организма.
Последующее снижение уровня ЦП на 2й неделе (2-й период процесса) следует связать с его истощением и развитием нефротического синдрома.
первые 3-4 дня декомпрессионного периода, кроме возможного гемолиза эритроцитов, следует искать в усиленном поступлении в кровоток продуктов распада мышц из-за механической травмы и миоглобина в первую очередь. Этим же можно объяснить и сходные сдвиги активности ПО. Надо полагать, что при массовом поступлении токсических продуктов распада тканей в кровоток подключаются все антиоксидантные защитные системы организма с целью
Из приведенной таблицы также следует, что уровень НР в первые 3 дня декомпрессии неуклонно падает и лишь к 2-й неделе опытов отмечается некоторый его рост до исходного уровня. Как показывают результаты исследований авторов [14, 16, 17],
снижение концентрации НР отмечается при всех видах гемолиза, что наблюдается также при травмах и обширных ожогах. Нам представляется, что причину снижения содержания НР в
деградации
соединении и тем самым уменьшения их концентрации во внутренней среде.
трудноокисляемых
Примечания
1. Абгарян Г. А., Зильфян A. B., Оганесян О. В. Установка для воспроизведения и изучения в эксперименте патогенеза и терапии синдрома длительного раздавливания.// Рац. предложение, выданное ЕрГМУ. № 158, 1990. 2. Афанасьев В. А., Крейнес В. М. // Направленное лечение тяжелой травматической ишемии конечностей. Кемерово, 1978. С. 44-48. 3. Биохимия: Учеб. для вузов / под ред. Е. С. Северина. М. : ГЭОТАР-МЕД, 2004. С. 682-685. 4. Воробьев В. П. Андреев Ю. И. Городецкий В. М.// Актуальные вопросы медицинского обеспечения пораженных на этапах медицинской эвакуации. Казань. 1989. С. 7-9. 5. Дзугкоев С. Г., Карсанова 3. О., Турина А. Е. Перекисное окисление липидов и антиокислительная защита мембраны клеток при сахарном диабете // НИИ медико-биологических проблем ВНЦ РАН и Правительства РСО-Алания. 2003. http://www.sogma.ru/ibmi /vip%203/3.htm 6. Капустин Е. Б. О компрессионном периоде синдрома длительного сдавления // Турникетный шок и синдром длительного сдавления. Петрозаводск. 1975. C 10-13. 7. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия . М. : Мир. 2004. 469 с. 8. Комаров Б. Д., Шиманко И. И. Позиционная компрессия тканей. М., 1984. 167 с. 9. Кулинский В. И., Колесниченко Л. С. Система глутатиона. II. Другие ферменты, тиол-дисульфидный обмен, воспаление и иммунитет, функции // Биомедицинская химия. 2009. Т. 55. В. 4. С. 365379. 10. Соловьева А. Г. Активность альдегиддегидрогеназы в эритроцитах, тромбоцитах и плазме крови крыс в норме и при ожоге // Успехи современного естествознания. 2007. № 12. С. 12-15. 11. Чазов Е. И., Климов А. Н. Дислипопротеидемии и ишемическая болезнь. М. : Медицина. 1980. 311 с. 12. Abiaka C. Effect of Prolonged Storage on the Activities of Superoxide Dismutase, Glutathione Reductase, and Glutathione Peroxidase / C. Abiaka, F. Al-Awadi, S. Olusi // Clinical Chemistry, 2003. Vol. 46. Issue 4. P. 560-576. 13. Bast A.G., Halnen G.R.MM, Doelman C.-S.A. Oxidants and antioxidants: state of the art. American J.Med. 1991. Vol. 91 P.7-13. 14. Fiotti N., Giansannte C., Ponte E. et al. Atherosclerosis and inflammation. Patterns of cytokine regulation in patients with peripheral arterial disease // Atherosclerosis. 1999. Vol. 145. P. 51-60. 15. Liau CY, Chang TM, Pan JP, Chen WL, Mao SJ. Purification of human plasma haptoglobin by hemoglobin-affinity column chromatography// Research Institute of Biochemical Engineering, Department of Biological Science and Technology, National Chiao Tung University, 75 Po-Ai Street, Hsinchu, Taiwan. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2003 Jun 25; 790(1-2):209-16. PMID: 12767333 [PubMed - indexed for MEDLINE] URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12767333. 16. Lowe K.C., Bolland A.D. Lymphoid tissue responses to emulsified perfluorochemicals: comparative aspects // Biomat. Art. Cells Art. Org. 1988. Vol.16, N 1-3. P. 459-504. 17. Yokoyama K, Yamanouchi K, Ohynagi H, Mitsuno T. Fate of perfluorochemicals in animals after intravenous injection or hemodilution with their emulsions. Chem. Pharm. Bull. 1978. Vol. 26. P. 956-966.
Статья поступила вредакцию 12.02.2012 г.
