CC BY
46
ВЗАИМОСВЯЗЬ АКТИВНОСТИ КИСЛЫХ ФОСФАТАЗ И АТФАЗ СУБКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНОИДОВ И ЭНДОМЕТРИЯ ЗДОРОВЫХ И БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ЭНДОМЕТРИТОМ СВИНОМАТОК
Д.В. Трубников, Г.А. Свазлян, В.В. Мосягин
Аннотация. В результате проведенных физиологических и биохимических исследований установлено, что корреляционные связи кислой фосфатазы и АТФаз субклеточных структур эндометрия существенно зависят от гормонального фона в организме свиноматок. При развитии воспалительного процесса в эндометрии более значимую роль приобретают кислые фосфатазы лизосом, на что указывает большая величина коэффициента корреляции как для общей, так и для простатической кислых фосфатаз и АТФаз этих органоидов.
Ключевые слова: фосфатаза, АТФаза, эндометрит.
В живом организме существуют ферментные системы гидролизующие эфиры фосфорной кислоты, кроме АТФ, отличающиеся групповой специфичностью и работающие в кислой и щелочной среде - щелочные и кислые фосфатазы.
Существуют три типа неспецифических кислых фосфатаз, различающихся между собой по оптимумам рН, чувствительности к ионам Mg++ и активности в отношении а- и р- глицерофосфатов. До настоящего времени почти ничего не известно о физиологической роли этих ферментов.
В то же время существуют ферментные системы гидролизующие АТФ для получения энергии - транспортные АТФазы. Функциональная активность транспортных АТФаз непосредственно определяет состояние метаболизма, как всего организма, так и его отдельных органов, тканей, клеток их органоидов и находится под регулирующим воздействием нейрогуморальной системы [1].
На работу ионных насосов расходуется энергия макроэргических связей АТФ, которая ресинтезируется в процессе окислительного фосфорилирования, сопряженного с тканевым дыханием.
Однако, при развитии воспалительного процесса на стадии альтерации, независимо от типа повреждающего фактора, в очаге воспаления отмечается резкое снижение энергетических процессов и уменьшение количества ресинтезированной АТФ вследствие реакции сосудов и развития ишемии. Это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на все энергозависимые процессы в клетке и ее органоидах. Нарушается транспорт ионов и метаболитов, изменяется конформационная структура биологических мембран, накапливаются не-доокисленные продукты, отмечается распад сложных органических соединений на более простые. В результате в ткани очага воспаления повышается осмотическое и онкотическое давление вследствие накопления
Таблица 1 - Коэффициенты корреляции (г^) активности общей и простатической кислых фосфатаз, и АТФаз субклеточных органоидов эндометрия свиноматок
одновалентных ионов (Cl-, Na+, H+, K+) при одновременном уменьшении Ca2+, Mn2+, Mg2+ [5]. Выравнивание градиента концентрации ионов приводит к повышению проницаемости биологических мембран и выходу содержимого клеточных органоидов наружу. Особое значение в развитии воспалительного процесса на стадии альтерации играют лизосомы, так как эти частицы содержат большое число гидролитических ферментов активных в кислой среде, выход которых в цитоплазму приводит к лизису клетки и близлежащих тканей [4].
В связи с этим в работе была поставлена цель изучить корреляционную связь активности общей и простатической кислых фосфатаз с АТФазной активностью субклеточных органоидов эндометрия свиноматок при различных физиологических состояниях, связанных с половой цикличностью и наличием острого эндометрита.
Материалом для исследования служили ядра, митохондрии и лизосомы клеток эндометрия свиней крупной белой породы, которые выделяли из разных участков эндометрия, находящихся в стадиях уравновешивания, возбуждения и возбуждения с острым эндометритом методом дифференциального центрифугирования в 0,2М растворе KCl (рН 7,4).
При определении АТФазных активностей [3], фосфор и мембранный белок определяли спектрофотомет-рическими методами [2]. Активность АТФаз оценивали после инкубации при 370С по приросту неорганического фосфата.
Активность общей и простатической кислых фос-фатаз эндометрия определяли в гомогенате по гидролизу нитрофенилфосфата.
Биометрический анализ результатов исследований проводили с использованием пакета прикладных программ на РС.
Результаты корреляционного анализа активности АТФаз субклеточных органоидов и общей и простатической кислых фосфатаз эндометрия свиноматок представлены в таблице 1.
Анализ этой таблицы показывает, что в стадии уравновешивания полового цикла отмечается достоверная (Р>0,95) корреляционная связь активности общей КФ и активности Ca +- и НСО-3-АТФаз митохондрий клеток эндометрия свиноматок. Напротив, в стадии возбуждения полового цикла достоверная корреляционная связь общей кислой фосфатазы отмечается со всеми АТФазами, локализованными в ядерных, мито-хондриальных и лизосомальных мембранах.
АТФаза Органоиды
ядра митохондрии лизосомы
уравновешивание возбуждение возбуждение (воспаление) уравновешивание возбуждение возбуждение (воспаление) уравновешивание возбуждение возбуждение (воспаление)
Общая кислая фосфатаза
Mg2+ - 0,214 -0,899* -0,014 0,270 -0,959* 0,842* 0,686 -0,929* -0,609
Na+,K+- 0,582 -0,802* -0,053 0,174 -0,999* 0,241 0,296 -0,987* -0,969*
Ca2+- 0,137 -0,996* -0,028 0,997* -0,919* -0,233 0,702 -0,758* -0,978*
HCO-3- 0,487 -0,873* 0,991* 0,979* -0,809* -0,453 0,450 -0,896* -0,896*
Простатическая кислая фос( >атаза
Mg2+ - -0,102 -0,899* -0,014 -0,044 -0,959* 0,842* 0,423 -0,929* -0,609
Na+,K+- 0,298 -0,668 -0,122 -0,143 -0,976* 0,174 -0,018 -0,936* -0,984*
Ca2+- -0,179 -0,994* -0,097 0,970* -0,823* -0,299 0,444 -0,613 -0,989*
HCO-3- 0,1889 -0,759* 0,979* 0,866* -0,676 -0,513 0,148 -0,790* -0,864*
■ r > r (Р=0,95) = 0,75
При развитии воспалительного процесса в эндометрии в стадии возбуждения полового цикла выявлено, что корреляционная связь общей кислой фосфатазы и активности АТФаз остается достоверной только для Mg2+-АТФазы митохондрий и Mg2+ -; №+,К+-; Ca2+- и HCO"3-АТФаз лизосом.
Результаты корреляционного анализа активности АТФаз субклеточных органоидов и внутриклеточных простатических кислой фосфатазы различных участков эндометрия свиноматок представлены в таблице 2.
Так в частности в стадии уравновешивания и возбуждения полового цикла отмечается такая же картина корреляционных связей, как и для общей кислой фос-фатазы. В то время как, корреляционная связь простатических кислой фосфатазы и АТФаз субклеточных органоидов имеет несколько отличную картину от корреляции общей кислой фосфатазы при наличии эндометрита в стадию возбуждения полового цикла.
Так в стадии возбуждения полового цикла при развитии эндометрита наблюдается корреляционная связь общей кислой фосфатазы и активности НСО-3-АТФазы ядер, Mg2+ -АТФазы митохондрий и Mg2+ -; №+,К+-; Са- и НСО-3-АТФаз лизосом.
На основании полученных данных можно сделать заключение о том, корреляционные связи кислой фосфа-тазы и АТФаз субклеточных структур эндометрия существенно зависят от гормонального фона в организме свиноматок. И, по-видимому, говорят о существенной роли транспортных АТФаз в секреции общей и простатической кислых фосфатазы железистым эпителием эндометрия. При возникновении воспалительного процесса в эндометрии вероятно наибольшую роль приобретают кислые фосфатазы лизосом, на что указывает большая величина коэффициента корреляции как для общей, так и для простатической кислых фосфатаз и АТФаз этих органоидов. Причем АТФазы лизосом, по-видимому, играют роль транспортеров ионов водорода для создания кислой рН, и вероятно осуществляют сопряженный с градиентом ионов перенос либо субстрата внутрь лизосом, либо молекул кислых фосфатаз наружу.
Свазлян Гаяне Агасовна, кандидат биологических наук, ГНУ Курский НИИ АПП.
Мосягин Владимир Владимирович, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии и химии ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Список использованных источников
1 Болдырев А.А. Роль Na/K-насоса в возбудимых тканях (обзор) Journal of Siberian Federal University. Biology 3 (2008 1), С. 206-225
2 Досон Р.,Эллиот Д.,Эллиот У. Справочник биохимика. - М.: Мир, 1991. - С. 464-465.
3 Иващенко А.Т., Бушнева И.А. Выдление и свойства аниончувствительной аденозинтрифосфатазы из мембран эритроцитов // Биохимия. -1981. -Т.45. -№3. - С.486-488.
4 Протасов Т.Н. Гормональная регуляция активности ферментов. - М.: Медицина, 1975. - С. 11-41.
5 Серов В.В., Пауков B.C., Воспаление. Руководство для врачей.- М.: Медицина, 1995. - С. 30-213.
Информация об авторах
Трубников Денис Владимирович, кандидат биологических наук, доцент, декан факультета ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
*
