CC BY
126
Биохимия
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014
УДК 616.127-005.4-07:616.153.295+616.153.45
В.А. Амелюшкина1, А.В. Ариповский2, В.Н. Титов1, С.И. Каба1, Т.И. Коткина1, Р.М. Пархимович3
жирные кислоты в плазме крови и эритроцитах в тесте толерантости к глюкозе
1ФГБУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздрава России, 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, д. 15-а; Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора РФ, г. Оболенск Московской области; 3Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.В. Владимировского, 129110, Москва, ул. Щепкина, д. 61/12
У 26 пациентов с ишемической болезнью сердца и синдромом резистентности к инсулину проведен стандартный тест толерантности к ГЛЮ (ГТТ) и определено содержание индивидуальных жирных кислот (ЖК) методом газовой хроматографии и масспектрометрии. Через 2 ч постпрандиальной гипергликемии в плазме крови достоверно понизилось содержание С 16:1 пальмитолеиновой моно-ЖК, С 18:1 олеиновой моно-ЖК и в меньшей мере С 18:2 линолевой нена-ЖК (р < 0,05). Уровень С 14:0миристиновой, С 16:0 пальмитиновой и С 18:0 стеариновой насыщенных, отношение С 16:0/С 16:1 и С 18:0/С 18:1 не изменились: содержание т-6 С 20:3 дигамо^-линаленовой ненаЖК, как и эссенциальных полие-новых ЖК осталось прежним. Отмечены большие различия исходного содержания в плазме крови пальмитиновой насыщенной и олеиновой моноеновой ЖК. Изменение состава ЖК в мембранах эритроцитов являются более выраженными. В эритроцитах выявлено достоверное (р < 0,05) понижение содержания С 16:0 пальмитиновой, С 18:0 стеариновой и С 18:1 олеиновой ЖК. Достоверно понижается и содержание линолевой ненаЖК. Умеренно понижается в эритроцитах уровень С 20:4 арахидоновой, С 20:5 эйкозапентаеновой полиеновых ЖК. Полагаем, что при постпрандиальной гипергликемии инсулин регулирует метаболизм ЖК, блокирует липолиз, понижает в цитозоле клеток содержание олеиновой и пальмитиновой ЖК в форме ацил-КоА, образование ацетил-КоА и вынуждает митохондрии усиленно окислять ацетил-КоА, который образован из пирувата, из ГЛЮ. Инсулин увеличивает на мембране количество глюкозных транспортеров ГЛЮТ4. Гипогликемическое действие инсулина опосредовано регуляцией, в первую очередь, метаболизма ЖК. Гипергликемия и инсулин - два филогенетически разных гуморальных регулятора: инсулин инициирует блокаду липолиза в адипо-цитах и выставление на мембрану ГЛЮТ4. Гипергликемия пассивно (активированно) усиливает поглощение клетками ГЛЮ по градиенту концентрации межклеточная среда ^ цитозоль и синтез гликогена.
Ключевые слова: инсулин; жирные кислоты; тест толерантности к глюкозе; резистентность к инсулину V.A. Amelyushkina1, A.V. Aripovskiy2, V.N. Titov1, S.I. Caba1, T.I. Kotkina1, R.M. Parkhimovitch3
the fatty acids in blood plasma and erythrocytes in test of glucose tolerance
1The Russian cardiologic R&D production complex of Minzdrav of Russia, 121552 Moscow, Russia ; 2The state research center of applied microbiology and biotechnology of Rospotrebnadzor of Russia, Obolensk, Moscow oblast, Russia; 3The M.V. Valdimirskiy Moscow oblast research clinical institute, 129110 Moscow, Russia
The sample of 26 patients with ischemic heart disease and syndrome of insulin resistance was subjected to standard test of glucose tolerance. The content of individual fatty acids was detected using technique of gas chromatography and mass spectrometry. In blood plasma, after 2 hours of post-prandial hyperglycemia, reliably decreased content of C 16:1of palmitoleic mono fatty acid, C 18:1 oleic mono fatty acid and in a lesser degree C 18:2 linoleic unsaturated fatty acid (p<0.05). The level C 14:0 of myristic unsaturated fatty acid, С 16:0 of palmitic unsaturated fatty acid and with 18:0 of stearic unsaturated fatty acid, ratio C 16:0/C 16:1 and C 18:0/C 18:1 had no changes: content of both w-6 C 20:3 digomo-y-linoleic unsaturated fatty acid and essential polyenoic fatty acids remained the same. The significant differences between initial content in blood plasma ofpalmitic saturatedfatty acid and oleic monoenic fatty acid was noted. The alteration in content of fatty acids in membranes of erythrocytes is the most expressed. In erythrocytes reliable (p<0.05) decrease of content of C 16:0 palmitic fatty acid, C 18:0 stearic fatty acid and C 18:1 oleic fatty acid is established. The reliable decrease is noted in content of linoleic unsaturated fatty acid. In erythrocytes, moderate decrease is detected in levels of C 20:4 arachidonic polyenoicfatty acid, C 20:5 eicosapentaenoic polyenoic fatty acid. It is assumed that under post-prandial hyperglycemia insulin regulates metabolism of fatty acids, blocks lipolysis, decreases in cytosol of cells content of oleic and palmitic fatty acids in form of acetyl-KoA and forces mitochondrions intensively oxidate acetyl-KoA formedfrom pyruvate, from GLU. On surface of membrane, insulin increases number ofglucose carriers GLUT4. Hypoglycemic effect of insulin is mediated by regulation first of all of metabolism of fatty acids. Hyperglycemia and insulin are two phylogenetically different humoral regulators. Insulin initiates blockade of lipolysis in adipocytes and positioning on membrane GLUT4. Hyperglycemia passively (activated) increases absorption by cells GLU on gradient of concentration inter-cellular medium - cytosol and synthesis of glycogen.
Keywords: insulin, fatty acid, test, tolerance to glucose, resistance to insulin
Для корреспонденции: Амелюшкина Вера Алексеевна, науч. сотр. Адрес: 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15а E-mail: veraaleks@mail.ru
Тест толерантности к глюкозе (ГЛЮ), глюкозотолерант-ный тест (ГТТ) при приеме ГЛЮ per os широко используют в амбулаторной и клинической практике как функциональный метод выявления скрытых нарушений метаболизма, которые происходят при превращении в клетках жирных кислот (ЖК),
углеводов и наработки клетками АТФ. ГТТ используют для: а) выявления ранних нарушений биологической функции трофологии, функции питания; б) оценке эффективности профилактических мероприятий при синдроме инсулиноре-зистентности (ИР), при разных физиологичных и патофизио-логичных состояниях; в) контроле эффективности лечебных воздействий, а также г) с целью клинических испытаний и научных изысканий [1]. В течение двух часов дозированной, алиментарной, экзогенной гипергликемии можно оценить функциональные изменения многих сторон метаболизма. Гипергликемия в филогенезе в течение сотен миллионов лет до синтеза инсулина (ИНС), являлась (и является) основным регулятором поглощения клетками ГЛЮ и действует всегда самостоятельно. Гипергликемия и ИНС - два филогенетически разных, во многом независимых, фактора регуляции метаболизма. Согласно критериям ВОЗ, условием проведения ГТТ является исходное содержание ГЛЮ в плазме крови не выше 7 ммоль/л и уровень гликемии через 120 мин не более 7,8 ммоль/л.
Тест толерантности к ГЛЮ при приеме ее per os является наиболее широко используемой функциональной пробой для оценки: а) секреции ИНС р-клетками островков Лангерганса в ответ на гипергликемию; б) кинетики поглощения клетками ГЛЮ; в) нормализации уровня ГЛЮ в межклеточной среде и плазме крови при действии ГЛЮ и ИНС и г) содержания в плазме крови неэтерифицированных ЖК (НЭЖК), которые переносит липидпереносящий белок альбумин (АЛБ) [2]. При нагрузке ГЛЮ можно выяснить: а) регуляторное влияние филогенетически ранней гипергликемии на пассивное поглощение клетками ГЛЮ по градиенту концентрации межклеточная среда ^ цитозоль и при активации ее при действии глюкозных транспортеров ГЛЮТ1-ГЛЮТ3; б) активацию филогенетически более поздних гуморальных медиаторов поглощения клетками ГЛЮ - секрецию ИНС и его действие на инсулинзависимые ГЛЮТ4 в плазматической мембране скелетных миоцитов, адипоцитов и перипорталь-ных гепатоцитов, а также на метаболизм ЖК. В итоге происходит усиление окисления ГЛЮ митохондриями клеток и можно выяснить потенциальные возможности секреции ИНС р-клетками поджелудочной железы, если определить динамику содержания в плазме крови ИНС и С-пептида [3]. Мы полагаем, важно прояснить при проведении ГТТ, что является следствием филогенетически ранней гипергликемии, а что действием филогенетически позднего ИНС.
Материалы и методы. ГТТ провели у 26 пациентов с ишемической болезнью сердца, которые находились на лечении в отделениях Института клинической кардиологии. Пациентам проводили нагрузку ГЛЮ в количестве 75 г как одну из функциональных проб при комплексном обследовании. Проба проведена в соответствии с рекомендациям ВОЗ и Международной федерации диабета после получения информированного согласия пациента на обследование. Взятие капиллярной крови проводили: до приема ГЛЮ per os и через 120 мин после, используя микроветы для капиллярной крови с антикоагулянтом - дикалиевой солью ЭДТА, фирма "Сарштедт", Германия. Определение ГЛЮ в капиллярной крови выполнено на анализаторе глюкозы модели 5 фирмы "Биосен", Германия. В анализаторе цельной крови использованы мембраны с иммобилизованной глюкозооксидазой и полярографическим электродом Кларка. После центрифугирования в пробирках типа эппендорф (скорость 12 тыс. об/ мин, 1600 g) на центрифуге фирмы "Эппендорф", Германия, полученную плазму крови отделяли от эритроцитов; обе пробы хранили при температуре -70oC. Определение ЖК провели на аналитическом, газовом хроматографе модели "Вариан 3900", фирма "Вариан", США при использовании кварцевой капиллярной колонки (15 м x 0,25 мм x 0,3 мкм) с неподвижной жидкой фазой "Супелковакс-10", производства фирмы Supelco, Швейцария. После модифицированной процедуры метилирования ЖК пробы образцов вводили в инжектор хроматографа в объем 2 мкл. Программирование температуры
анализа от 90оС (0,5 мин) до 240oC (5 мин) при скорости 60С/ мин. Детектор пламенно-ионизационный (260оС), регистрация сигнала компьютерная при использовании программы Мультихром-1,5х производства ЗАО "Амперсенд", РФ. Для количественного определения ЖК применили внутренний стандартный образец (С 17:0 маргариновая нЖК с построением калибровочных графиков и вычислением калибровочных коэффициентов для каждой ЖК. Для этого использовали стандартные образцы ЖК и смеси индивидуальных ЖК фирмы "Супелко", Швейцария. Содержание ЖК в каждой из проб определили до и после проведения ГТТ раздельно в плазме крови и эритроцитах. Количество ЖК выражали в миллиграммах на 1 л плазмы крови.
В химии ЖК разделяют: на а) насыщенные (нЖК), которые в цепи атомов углерода не имеют двойных связей (ДС) (-С=С-) и б) ненасыщенные ЖК (ненаЖК) с 1-6 ДС, которые локализованы в разных положениях цепи. Среди нена-ЖК выделяют моноеновые ЖК (моно-ЖК) и полиеновые (поли-ЖК). Мы же на основании становления синтеза клетками ЖК в филогенезе и функционального предназначения ЖК in vivo используем биологическую классификацию ЖК. С позиций биологии мы разделяем ЖК на нЖК, моноеновые ЖК (моно-ЖК), ненасыщенные ЖК с 2-3 ДС (ненаЖК) и эссенциаль-ные полиеновые ЖК (ЭС поли-ЖК) с 4-6 ДС. По длине ЖК делят на короткоцепочечные (С 4-С 10), среднецепочечные (С 12-С 14) длинноцепочечные (С 18-С 22) и очень длинно-цепочечные (С 24 и более). Основополагающей длинноцепо-чечной нЖК in vivo является С 16:0 пальмитиновая (Пальм нЖК); только ее de novo из ацетата (из ГЛЮ) синтезируют все животные клетки. В моноеновую С 18:1 олеиновую ЖК клетки превращают экзогенную Пальм нЖК при действии филогенетически ранних гуморальных (гормональных) факторов с анаболическим действием и активностью пальмитои-лэлонгазы и стеарил-КоА-десатуразы. Превращение in vivo эндогенной Пальм нЖК в олеиновую моно-ЖК активно инициирует филогенетически поздний ИНС. Превращение происходит по пути С 16:0 Пальм нЖК (действие пальмитоилэ-лонгазы) ^ С 18:0 стеариновая нЖК (действие Д9-стеароил-КоА-десатуразы ^ С 18:1 (ш-9) олеиновая моно-ЖК. И Пальм нЖК и олеиновая моно-ЖК являются субстратами для окисления в митохондриях и запасания в адипоцитах в форме ТГ. Кроме того, филогенетически ранняя Пальм нЖК входит в состав фосфатидилхолинов, основных фосфолипидов (ФЛ) плазматической мембраны клеток. НенаЖК С 18:2 линоле-вую, ш-6 С 18:3 а-линоленовую и ш-6 С 18:3 Y-линоленовую ненаЖК клетки приматов и человека синтезировать не могут. Эссенциальными для приматов и человека, являются ш-6 20:4 арахидоновая (Арахи), ш-3 С 20:5 эйкозапентаеновая (Эйкоза) и С 22:6 докозагексаеновая (Докоза) ЭС поли-ЖК. Их клетки используют как субстраты для синтеза биологически активных эйкозаноидов (простациклины, тромбоксаны и лейкотриены) и аннулярных аминофосфолипидов. Эти ФЛ в плазматической мембране из гидрофобных фосфатидилхо-линов формируют менее гидрофобное микроокружение для каждого интегрального белка; это условие во многом определяет, в частности, "производительность" ГЛЮТ4 [4].
В плазме крови и эритроцитах определено содержание С 14:0 миристиновой нЖК, С 16:0 Пальм нЖК, ш-7 С 16:1 пальмитолеиновой моно-ЖК, С 18:0 стеариновой нЖК, ш-6 С 18:1 олеиновой моно-ЖК, ш-6 С 18:2 ЭС линолевой ненаЖК, ш-3 С 18:3 а-линоленовой ЭС ненаЖК, ш-6 С 20:3 дигомо-Y-линоленовой ЭС ненаЖК, ш-6 С 20:4 Арахи ЭС поли-ЖК, ш-3 С 20:5 Эйкоза ЭС поли-ЖК и ш-3 С 22:6 Докоза ЭС поли-ЖК. Кроме того измерено содержание экзогенной С 15:0 пентаде-кановой и С 18:1 цис-вакценовой моно-ЖК (табл. 1), которые для приматов и человека являются афизиологичными; оценена и концентрация ш-3 С 22:5 Докоза поли-ЖК, которая образуется в клетках в процессе превращения Докоза в Эйкоза ЭС поли-ЖК и наоборот. Полученные данные приведены в таблицах и отображены на рисунках.
ЖК, содержание которых в плазме крови превысило
Таблица 1
Содержание индивидуальных ЖК в плазме крови до и после теста толерантности к глюкозе (мг/л, медиана и стандартное отклонение)
Показатель 14:0 14:0 "после" 15:0 15:0 "после" 16:0 16:0 "после" 16:1 16:1 "после" 18:0 18:0 "после" 18:1-о1 18:1-о1 "после" 18:1- уас 18:1-уас "после"
Средние 12 11 3 3 276 270 26 22 80 82 230 209 22 21
Стандартное отклонение 5 5 1 1 64 82 9 11 15 21 73 88 5 7
Медиана 12 10 3 3 277 259 26 19 82 83 223 196 21 19
1-й квартиль 9 8 3 3 225 210 19 14 70 68 183 149 20 17
3-й квартиль 14 13 4 3 298 310 29 27 87 94 258 227 26 23
Показатель 18:2 18:2 "после" а-18:3 а-18:3 "после" у-20:3 у-20:3 "после" 20:4 20:4 "после" 20:5 20:5 "после" 22:5 22:5 "после" 22:6 22:6 "после"
Средние 328 305 3 2 17 18 86 85 8 5 5 5 32 34
Стандартное отклонение 66 91 2 3 5 6 24 23 6 3 2 3 14 19
Медиана 334 303 2 2 17 18 83 89 4 4 4 5 28 29
1-й квартиль 276 244 2 1 12 14 72 72 4 3 3 3 23 23
3-й квартиль 371 351 3 2 21 23 94 94 13 6 6 6 38 37
50 мг/л, являются Пальм нЖК, стеариновой нЖК, олеиновой моно-ЖК, линолевой ненаЖК и Арахи ЭС поли-ЖК. Концентрация пальмитолеиновой моно-ЖК и Докоза ЭС поли-ЖК приближается к 30 мг/л. После проведения пробы в условиях постпрандиальной гипергликемии в плазме крови достоверно понизилось содержание только пальмитолеиновой моно-ЖК, олеиновой моно-ЖК и линолевой ненаЖК (р < 0,05). Уровень миристиновой, Пальм и стеариновой нЖК не изменился. Достоверных изменений в отношении индексов деса-турации С 16:0/С 16:1 и С 18:0/С 18:1 также не произошло: содержание эндогенно синтезированной ю-6 С 20:3 дигомо-Y-линоленовой ненаЖК осталось прежним. Одновременно обращают на себя внимание большие колебания исходного содержания в плазме крови Пальм нЖК, олеиновой моно-ЖК и линолевой ненаЖК, на что указывают большие различия медианы в верхнем и нижнем квартилях. Стабильное содержание до и после проведения ГТТ получено для экзогенных афизиологичных ЖК, таких как пентадекановая ЖК с нечетным числом атомов углерода и цис-формы олеиновой моно-ЖК (вакценовой моно-ЖК); сопоставление с ними дает возможность более четко оценить изменения отдельных ЖК в тесте толерантности к ГЛЮ. Полученные данные приведены на рис. 1. В связи с большими различиями в концентрациях индивидуальных ЖК, содержание которых приведено в мг/л, данные представлены в логарифмической шкале.
При определении содержания индивидуальных ЖК в ли-пидах эритроцитов (мембран эритроцитов) получены данные, приведенные в табл. 2. Изменение в составе ЖК в мембранах эритроцитов являются более выраженными, чем в плазме крови и содержании ЖК в составе разных липидов в разных классах липопротеинов (ЛП). В эритроцитах выявлено достоверное (р < 0,05) понижение содержания С 16:0 Пальм нЖК: столь же достоверным является снижение концентрации С 18:0 стеариновой и С 18:1 олеиновой моно-ЖК. Достоверно понижается и содержание линолевой ненаЖК, в то время как концентрация линоленовой ненаЖК находится ниже чувствительности хроматографа. Умеренно и ниже предела достоверности понижается в эритроцитах содержание Арахи, Эйкоза и Докоза. Уровень миристиновой нЖК, следовые количества С 15:0 пентадекановой нЖК, пальмитолеиновой моно-ЖК, дигомо-у-линоленовой и Докоза ЭС поли-ЖК не изменился. Полученные данные о содержании ЖК в липидах эритроцитов в логарифмической шкале приведены на рис. 2. Исходный уровень ГЛЮ у всех пациентов превышал верхнюю границу физиологичного уровня гликемии - 6,2 ммоль/л, но не был выше 8 ммоль/л. После проведения нагрузки уровень гликемии
1000,0
со о.
о з-
X
е
9
о.
о
100,0
10,0
1,0-
2 3 6
ЛА.
10 1
12
13
2 9
До нагрузки глюкозой, мг/л
После нагрузки глюкозой, мг/л
I -14:0
2-15:0
3-16:0
4-16:1
5-18:0
6-18:1-01
7 - 18:1-\гас 8-18:2 9 - а-18:3 10-у-20:3
II -20:4
12-20:5
13-22:5 14 - 22:6
Рис. 1. Изменение содержания индивидуальных ЖК в плазме крови при проведении стандартного ГТТ.
Таблица 2
Содержание индивидуальных ЖК в липидах (плазматической мембране) эритроцитов (мг/л, средняя, медиана и стандартное отклонение)
ЖК-проба 14:0 14:0 15:0 15:0 16:0 16:0 "по- 16:1 16:1 18:0 18:0 18:1- 18:1-ol 18:1- 18:1-vac
"после" "после" сле" "после" "после" ol "после" vac "после"
Средние 10 9 3 5 231 181 8 6 151 118 137 95 14 9
Стандарт- 2 2 0 2 38 27 4 2 16 17 34 18 3 2
ное откло-
нение
Медиана 9 9 3 4 222 185 7 7 154 121 130 93 14 10
1-й квар- 9 8 2 3 199 166 6 5 135 111 117 87 12 8
тиль
3-й квар- 10 11 3 7 247 194 9 8 162 124 144 105 16 11
тиль
ЖК-проба 18:2 18:2 а-18:3 а-18:3 у-20:3 у-20:3 20:4 20:4 20:5 20:5 22:5 22:5 22:6 22:6 "по-
"после" "после" "после" "после" "после" "после" сле"
Средние 91 65 - - 7 5 43 35 35 26 2 4 106 85
Стандарт- 17 12 - - 2 2 5 6 39 27 1 2 113 92
ное откло-
нение
Медиана 88 65 - - 7 5 45 36 10 11 3 4 38 27
1-й квар- 80 56 - - 6 4 40 31 9 9 2 3 7 5
тиль
3-й квар- 100 72 - - 7 6 46 39 80 56 3 5 222 181
тиль
превысил величину 8,2 ммоль/л у 5 пациентов; при этом не было гипергликемии более 11 ммоль/л и оснований говорить о наличии сахарного диабета.
Результаты и обсуждение. При проведении ГТТ основные изменения, которые удалось выявить в плазме крови, происходят в основном во фракции НЭЖК; они связаны с двумя специфичными сайтами молекулы АЛБ; белок переносит их в межклеточной среде между адипоцитами и клетками, которые реализуют биологическую функцию трофологии, биологическую реакцию эндотрофии [5]. В меньшей мере меняется состав ЖК, которые этерифицированы в ли-пиды липопротеинов (ЛП), особенно в состав триглицеридов (ТГ) в ЛП очень низкой плотности (ЛПОНП). Два часа проведения ГТТ достаточно, чтобы поглощенные гепатоцитами НЭЖК были реэтерифицированы в ТГ, включены в ЛПОНП и секретированы в кровоток. В ходе ГТТ в условиях экзогенной (постпрандиальной) гипергликемии в плазме крови достоверно понижается содержание пальмитолеиновой, олеиновой моно-ЖК и линолевой ненаЖК (р < 0,05); концентрация Пальм и стеариновой нЖК осталась без изменения. Понижение содержания в плазме крови моноеновых С 16:1 пальмитолеиновой и олеиновой моно-ЖК показано нами ранее при использовании жидкостной хроматографии и количественном определении содержании ЖК [6].
Понижение концентрации индивидуальных ЖК позитивно и достоверно соотносится со снижением в плазме крови концентрации НЭЖК при определении энзиматическим, спек-трофотометрическим методом [7]. Это снижение происходит за счет моно-ЖК и ненаЖК, в то время как концентрация нЖК и ЭС поли-ЖК меняется мало. Содержание в плазме крови миристиновой, Пальм и С 18:0 нЖК стеариновой моно-ЖК в ГТТ также снижается, но позднее. Это можно выявить, если определить ЖК в сроки 3, 4 и 5 ч после нагрузки ГЛЮ. Суммарно снижение моно-ЖК происходит быстрее по сравнению с нЖК; содержание моно-ЖК понижается за время проведения пробы на 30-40% по сравнению с исходным уровнем. На 25-30% происходит уменьшение концентрации С 18:2 лино-левой ненаЖК, которую в форме НЭЖК также переносит альбумин. ЭС поли-ЖК Арахи и Докоза ЭС доставляют к клеткам не АЛБ, а ЛП высокой и ЛП низкой плотности (ЛПВП и ЛПНП) и только в форме эфиров со спиртом холестерином; содержание ЭС поли-ЖК во время ГТТ несколько увеличива-
ется. Таким образом, при ГТТ выраженно понижается в плазме крови содержание моно-ЖК, менее значимо нЖК и мало меняется концентрация ненаЖК и ЭС поли-ЖК.
В течение двух часов гипергликемии отмечено:
а) достоверное уменьшение содержания в плазме крови нЖК и моно-ЖК;
б) более быстрое понижение концентрации в плазме крови С 16:1 пальмитолеиновой моно-ЖК и С 18:1 олеиновой моно-ЖК по сравнению с их предшественниками - Пальм нЖК и стеариновой нЖК;
в) достоверно возрастает концентрация ЭС поли-ЖК в течение 120 мин гипергликемии. Наиболее быстро понижается в плазме крови концентрация короткоцепочечных и средне-цепочечных ЖК - С 10:0 каприновой, С 12:1 лауролеиновой и миристолеиновой моно-ЖК. Эти данные отражают переключение in vivo наработки энергии в клетках с р-окисления ЖК в митохондриях на окисление ГЛЮ и усиление запасания ЖК в адипоцитах в ходе биологической реакции экзо-трофии. Выраженно увеличивается при ГТТ содержание в плазме крови ФЛ - лизофосфатидилхолина, который, как и НЭЖК, переносит АЛБ [8].
Изменения, которые происходят в составе НЭЖК в плазме крови при ГТТ, могут отражать и этерификацию ЖК с глицерином и синтез ТГ в гепатоцитах, которые далее клетки при действии апоВ-100 и микросомального белка переносящего ТГ, структурируют в состав ЛПОНП и секретируют в кровоток. В печени этот процесс занимает 20-30 мин [9]. В физиологичных условиях превращение в крови прелиганд-ных ЛПОНП в лигандные при гидролизе части ТГ; формирование апоЕ/В-100 лиганда и поглощение ЛПОНП клетками путем одноименного эндоцитоза происходит в течение 2-3 ч [10]. Показано, что содержание моно-ЖК (С 16:1 и С 18:1) в ТГ в составе ЛПОНП выраженно понизилось при уменьшении количества секретированных ЛПОНП. В условиях ГТТ гепа-тоциты синтезируют ТГ, в которых преобладают нЖК, вероятно, пальмитиновые ТГ при низком содержании моно-ЖК.
В течение ГТТ повышается содержания в клетках С 10:0, С 12:0 и С 14:1 ЖК в форме ацилкарнитинов (неполярных тиоэфиров ЖК с карнитином); оно достигает 60-70% в сроки 60-90 мин. Более вероятно изменение в цитозоле и межклеточной среде, плазме крови содержания ацилкарнитинов является результатом блокады ИНС функции (активности)
500,0
з-со о.
аз
X
о
(U X
s
О.
О
50,0
5,0
13
8 12
I -14:0
2-15:0
3-16:0
4-16:1
5-18:0
6-18:1-01
7 - 18:1-vac 8-18:2
9 - а-18:3
10 - у-20:3
II -20:4
12-20:5
13-22:5 14 - 22:6
11
До нагрузки 0 5 -1 глюкозой, мг/л
После нагрузки глюкозой, мг/л
Рис. 2. Изменение концентрации индивидуальных ЖК в липидах эритроцитов в ГТТ.
карнитинпальмитоилацилтрасферазы, поглощение митохондриями ЖК и блокады р-окисления ацетил-КоА в цикле Кребса. ИНС препятствует окислению ацетил-КоА, образованию из ЖК и "вынуждает" клетки окислять ацетил-КоА, образуемый в цитозоле из пирувата, из ГЛЮ.
Для целей диагностики ГТТ с определением ГЛЮ до и через 2 ч после нагрузки ГЛЮ не уступает информации, которая может быть получена при более детальном проведении теста по семи точкам с определением содержания в плазме крови ИНС и С-пептида [11]. До того, как ГТТ стал в проведении настолько простым, проведены детальные определения с расчетом параметров: а) секреции ИНС и б) С-пептида Р-клетками поджелудочной железы; в) динамики поглощения ИНС гепатоцитами и г) моделирование математического представления о "чувствительности" тканей к ИНС, при проведении ГТТ в течение 300 мин и взятии крови более 10 раз [12]. Вероятно, не все еще забыли пробу Штауба-Трауготта с повторным приемом ГЛЮ после первого и те афизиоло-гичные нарушения, которые при этом развивались. Наступал выраженный молочно-кислый ацидоз, многократное понижение уровня оснований (base exess), понижение рН крови с развитием аритмии сердца по типу экстрасистолии. Перестали исполнять на практике и ГТТ при введении ГЛЮ в вену; получаемые данные о секреции ИНС р-клетками и его поглощении гепатоцитами были, естественно, более точными , как и расчет чувствительности тканей к ИНС. Однако много информации с практической точки зрения со временем оказалось излишней [2].
Гипергликемия натощак отражает концентрацию в плазме крови ИНС и С-пептида, поскольку именно она инициирует секрецию р-клетками островков проинсулина, в состав которого входит как ИНС, так и С-пептид. Синтез ИНС всег-
да повышен пропорционально гипергликемии по сравнению с нормогликемией; эндогенный синтез ГЛЮ de novo может и не отличаться, указывая на наличие синдрома ИР. Физиологично эндогенный синтез ГЛЮ при ГТТ обычно быстро понижается, и это происходит в существенно меньшей степени при синдроме ИР и сахарном диабете 2-го типа. В противоположность этому понижение (поглощение клетками ГЛЮ) сразу после еды может быть ниже при нарушении ГТТ и не отличаться от такового у пациентов с нормальной толерантностью к ГЛЮ. Постпрандиальную гипергликемию при синдроме ИР и сахарном диабете характеризует более медленное снижение содержания ГЛЮ в межклеточной среде, нарушение поглощение ее клетками и только частичное ингибирова-ние синтеза эндогенной ГЛЮ (глюконеогенеза) [13].
При ГТТ в составе ТГ понижается содержание более коротких ЖК с меньшим числом ДС, в то же время возрастало относительное количество длинноцепочечных ЖК с большим числом ДС. Уменьшение содержания в плазме крови ТГ с короткоцепочечными ЖК и малым числом ДС характерно для тех пациентов, результаты ГТТ которых располагаются в нижнем квартиле по результатам определения ИР по методу HOMA-IR. Стабильное содержание в плазме крови короткоцепочечных ЖК с меньшим число ДС и увеличение доли более длинных и с большим числом ДС характерно для пациентов верхнего квартиля, по данным проведения ГТТ. Выясняя гетерогенный характер изменения содержания ЖК в ходе ГТТ при действии гипергликемии и гиперинсулине -мии реально рассматривают и отношение между уровнем ТГ, ГЛЮ натощак и выраженностью ИР в тесте HOMA-S. Преобладание в конце ГТТ в плазме крови ЖК с более короткими цепями и меньшим числом ДС является проявлением ИР.
Через 30 мин после приема ГЛЮ уровень цитрулина и орнитина, аминокислот, которые участвуют в синтезе мочевины, понижается на треть. Глюконеогенез из аминокислот (аланина) также снижен. Уменьшение содержания цитрули-на и орнитина указывает на ингибирование глюконеогенеза и усиление синтеза мочевины. Содержание гипоксантина, пуринового основания, образованного из аденина и гуанина нуклеотидов, понижается почти вдвое в течение 2 ч ГТТ. Комплексная количественная оценка ЖК, липидов и ЛП в межклеточной среде при использовании методов метаболо-мики (липидомики) позволяет установить взаимоотношение их с ИНС. Создается впечатление, что ИНС в первую очередь оказывает влияние на метаболизм ЖК и только во вторую очередь опосредованно регулирует метаболизм ГЛЮ. В условиях короткого времени ГТТ (120 мин) ИНС понижает содержание в межклеточной среде короткоцепочечных нЖК, длинноцепочечных моно-ЖК и увеличивает количество ТГ с большей длиной цепи атомов углерода и числом ДС. Эти данные подтверждены и результатами, которые получены при использовании методов липидомики.
Прием ГЛЮ per os натощак быстро активирует секрецию ИНС, запасенного в гранулах р-клеток, который активирует пассивное поглощение клетками ГЛЮ. Происходит это путем: а) связывания клетками ИНС своими рецепторами и б) выставления на мембрану дополнительных инсулинзависи-мых ГЛЮТ4, функция которых остается пассивной. ИНС не усиливает поглощения ГЛЮ инсулинзависимыми клетками, он только создает для этого условия. Стимулирует же поглощение клетками ГЛЮ гипергликемия, градиент концентрации ГЛЮ между межклеточной средой и цитозолем. В физиологичных условиях содержание ГЛЮ в цитозоле всегда несколько ниже, чем в межклеточной среде, и это различие (градиент концентрации) создает условия для постоянного пассивного поглощения клетками ГЛЮ через разные ГЛЮТ, в том числе и ГЛЮТ4. Основой усиления пассивного поглощения клетками ГЛЮ является не число ГЛЮТ на мембране инсулинзависимых клеток, а градиент концентрации ГЛЮ. ИНС инициирует пассивное поглощение ГЛЮ и только ин-сулинзависимыми клетками [14]. Активного же поглощения клетками ГЛЮ вообще не происходит, для гидрофильной
ГЛЮ активный транспорт ее через плазматическую мембрану невозможен.
В процессе липолиза ИНС ингибирует гормонзависимую липазу, гидролиз только ТГ и не оказывает влияния на гидролиз диглицеридов [15]. Поэтому увеличение содержание ди-глицеридов можно также оценивать в ГТТ. В физиологичных условиях в олеиновые ТГ (олеиновая моно-ЖК располагается во второй позиции (sn-2) спирта-глицерина) этерифициро-вано больше моно-ЖК, чем нЖК; при диабете 1-го, 2-го типа и ИР в пальмитиновых ТГ, наоборот, этерифицировано много Пальм нЖК. Можно говорить о преимущественной мобилизации из ТГ адипоцитов моно-ЖК по сравнению с нЖК. Кроме того, полагают, что снижения уровня моно-ЖК в условиях ГТТ можно расценивать как тест физиологично запасенных в адипоцитах ТГ и ЖК. Не исключено, что выраженное понижение содержания в крови моно-ЖК является следствием их более быстрого пассивного поглощения клетками в форме НЭЖК из ассоциатов с АЛБ [16]. Содержание ненаЖК в ТГ в составе ЛПОНП в ГТТ возрастает, как и содержание изомеров С 16:0 лизофосфатидилхолина при этерификации в них С 16:1 моно-ЖК и С 18:2 ненаЖК к концу времени ГТТ. В условиях ГТТ при понижении общей концентрации НЭЖК в плазме крови наиболее выраженно уменьшается содержание С 16 и С 18 моно-ЖК по сравнению с нЖК [17]. Относительное увеличение в плазме крови содержания нЖК, особенно Пальм нЖК, может стать причиной нарушения такой функции монослоя эндотелия, как эндотелийзависимая вазодилатация и "реакция сдвига", напряжения на эндотелии при прохождении пульсовой волны [18].
Уровень ИНС натощак при синдроме ИР: а) позитивно корррелирует с содержанием С 18:3 а-линоленовой ненаЖК и С 20:3 дигомо^-линоленовой ненаЖК; б) отношением стеариновая/Пальм нЖК и дигомо^-линоленовая /линоленовая ненаЖК и негативно соотносится с содержанием в составе ФЛ Пальм нЖК в мембране эритроцитов [19]. Состав ФЛ в мембране эритроцитов у пациентов с нарушенной толерантностью к ГЛЮ не отличается от данных здоровых людей. И все-таки при нарушении толерантности к ГЛЮ выявлено достоверное повышение содержания линолевой, Эйкоза и Докоза ЭС поли-ЖК в составе фосфатидилхолина и фосфати-дилэтаноламина. Более того, в эритроцитах содержание До-коза в фосфатидилхолинах позитивно коррелирует с уровнем адипонектина и негативно - с содержанием лептина. ИНС и синдром ИР, ТГ плазмы крови, лептин и ГЛЮ в комбинации являются предикторами уровня ИНС, как и содержание ЖК в ФЛ мембран [20]. Статистический анализ выявил ассоциативные связи между содержанием в эритроцитах С 14:0 миристиновой, С 16:0 Пальм и С 18:0 стеариновой нЖК и содержанием ГЛЮ, ИНС в плазме крови и гомеостатической модели оценки ИР. Количественные показатели ИНС, ГЛЮ и НОМА-S могли колебаться и независимо. Содержание Пальм нЖК в эритроцитах достоверно соотносится с уровнем ГЛЮ в срок 2 ч; стеариновая нЖК коррелирует с уровнем ГЛЮ натощак. Это данные подтверждают мнение, что формирование синдрома ИР связано с избыточным содержанием в пище и плазме крови Пальм нЖК и вообще нЖК [21]. Многократно отмечено, что повышение в плазме крови содержания Пальм нЖК, особенно в форме НЭЖК, обладает выраженным кон-тринсулярным действием.
В биологической функции трофологии среди всех гормонов in vivo только один, а именно ИНС, активирует биологическую реакцию экзотрофии. Все же остальные гормоны активируют только биологическую реакцию эндотрофии. Это определено тем, что механизмы регуляции биологической реакции экзотрофии сформированы, по сути, заново на поздних ступенях филогенеза в рамках становления биологической функции локомоции и предназначены для реализации гормонального действия только ИНС. В то же время механизмы реализации биологической функции эндотрофии филогенетически ранними гормонами при связывании их со специфичными рецепторами на плазматической мембране и
последующее усиление липолиза или гликогенолиза являются во многом сходными [14]. Только ИНС вместе с индукцией субстратами (нутриентами пищи, ЖК и ГЛЮ) регулирует образование in vivo запаса субстратов энергии, активируя депонирование ЖК в форме ТГ и ГЛЮ в реакциях глюконео-генеза, а также ГЛЮ в реакция липогенеза, превращая ГЛЮ в Пальм нЖК, по сути как в неполярную форму ГЛЮ [22]. Все же остальные гормоны этот запас тратят при реализации биологической реакции эндотрофии; они обеспечивают субстратами для наработки энергии те пулы клеток, ткани и органы, которые стали объектами их гормональной регуляции в филогенезе.
Проведение регрессионного анализа показало, что содержание именно нЖК в плазме крови позитивно зависимо от окружности талии, уровня ГЛЮ и ИНС натощак, а также данных НОМА-S при оценке синдрома РЕЗ к ИНС и индекса массы тела. Содержание ЖК в составе ФЛ в ЛПОНП и ЛПВП позитивно коррелирует с содержанием ЖК в пище [23]. Одновременно предложено несколько моделей, которые направлены на объяснение изменений концентрации ИНС в межклеточной среде с учетом синтеза и секреции ИНС, связывания с рецепторами, экстракции из межклеточной среды и утилизации (протеолиза) в эндосомах (лизосомах), а возможно, и в пероксисомах гепатоцитов [2]. Пальмитолеиновая моно-ЖК, как и ró-9 С 18:1 олеиновая моно-ЖК могут быть тестом оценки позитивного влияния ИНС на процессы метаболизма. Чем выше уровень в плазме крови пальмитолеиновой моно-ЖК, тем выше чувствительность тканей к ИНС. У животных ин-фузия пальмитолеиновой моно-ЖК снижает стеатоз печени и цитолиз - истечение АСТ и АЛТ из гепатоцитов. Отмечена достоверная, невысокая обратная коррелятивная зависимость между содержанием пальмитолеиновой моно-ЖК, олеиновой моно-ЖК и накоплением ТГ в печени [24].
ИНС все-таки усиливает пассивное поглощение клетками ГЛЮ через ГЛЮЮТ4; однако происходит это не прямо, поскольку филогенетически это невозможно, а на принципах преемственности в становлении биологических функций с учетом всего того, что сформировано на предшествующих ступенях филогенеза. Следует принять во внимание и филогенетические ранние предпочтения митохондрий по отношению к субстратам для синтеза АТФ. На самых ранних ступенях филогенеза митохондрии в составе архибактерий, можно обоснованно полагать, первой стали окислять уксусную кислоту - ацетат, далее димер ацетата, далее кетоновые тела (ацетоацетат и p-гидроксибутират), короткоцепочечные ЖК, моно-ЖК и, только в последнюю очередь ГЛЮ. Филогенетически поздний ИНС не может прямо повлиять на биохимические реакции метаболизма ГЛЮ, которые сформировались многие миллионы лет ранее. Поэтому основное действие ИНС проявляется в регуляции метаболизма ЖК. ИНС: а) блокирует липолиз в адипоцитах; б) понижает содержание НЭЖК в межклеточной среде; в) уменьшает поглощение клетками НЭЖК и содержание их в цитозоле клеток; г) инги-бирует р-окисление ЖК в цитозоле путем блокады прохождения ЖК через внутреннюю мембрану митохондрий и д) "вынуждает" митохондрии окислять ГЛЮ. Одновременно ИНС активирует поглощение ГЛЮ в синтезе гликогена. Формируя гликопению в цитозоле клеток, ИНС инициирует увеличение на мембране число ГЛЮТ4 и градиент концентрации ГЛЮ между межклеточной средой и цитозолем.
Вот так, можно полагать, не столь прямым способом, ИНС активирует поглощение клетками ГЛЮ. Филогенетически поздний ИНС в реализации биологической функции локомоции стал функционировать только на уровне организма. Биологическая роль ИНС - энергетическое обеспечение биологической функции локомоции, функции движения. Согласно описанному нами биологическому принципу субординации [25], филогенетически более поздно сформированные системы регуляции надстраиваются над более ранними, функционально с ними взаимодействуют, но изменить функцию филогенетически ранних систем не могут. Биологиче-
ская функции локомоции и система ИНС стали функционировать только на уровне целостного организма. И если иные, филогенетически более ранние гуморальные (гормональные) регуляторы, действуя на уровне паракринных сообществ клеток и исполняя делегированные им биологией функции, начнут патофизиологично или патологически активировать липолиз в клетках рыхлой соединительной ткани, повышать в межклеточной среде содержание НЭЖК и пассивное поглощение их клетками, гипогликемическое действие ИНС, естественно, будет приостановлено. Это и есть основа патогенеза биологического феномена ИР. Поэтому синдром ИР и сахарный диабет, мы полагаем, можно рассматривать как патологию всего-то двух ЖК (пальмитиновой нЖК, олеиновой моно-ЖК) и ГЛЮ. Сахарный диабет - энергетическая проблема организма. Можно надеяться, что формирование диетотерапии на основании представления о диабете как о патологии метаболизма ЖК окажется эффективным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Городецкий В.К. Патофизиология углеводного обмена (лекция). Клиническая лабораторная диагностика. 2006; 2: 25-32.
2. Cobelli C., Toffolo G.M., Dalla M.C. et al. Assessment of beta-cell function in humans, simultaneously with insulin sensitivity and hepatic extraction, from intravenous and oral glucose tests. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007: 293 (1): 1-15.
3. Ahren B., Pacini G. Importance of quantifying insulin secretion in relation to insulin sensitivity to accurately assess beta cell function in clinical studies. Eur. J. Endocrinol. 2004; 150: 97-104.
4. Титов В.Н. Первичный и вторичный атеросклероз, атероматоз и атеротромбоз. М.; Тверь: Триада-X; 2008.
5. КендышИ.Н. Регуляция углеводного обмена. M.; 1985.
6. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. Тверь: Триада-X; 2006.
7. Лейтес С.М., Лаптева Н.Н. Очерки по патофизиологии обмена веществ и эндокринной системы. М.: Медицина; 1967.
8. Zhao X., Peter A., Fritsche J. et al. Changes of the plasma metabolome during an oral glucose tolerance test: is there more than glucose to look at. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009; 296: 384-93.
9. Parks E.J., Hellerstein M.K. Thematic review series: patient-oriented research. Recent advances in liver triacylglycerol and fatty acid metabolism using stable isotope labeling techniques. J. Lipid. Res. 2006; 47: 1651-60.
10. Hudgins L.C., Hellersein M., Seidman C. et al. Human fatty acid synthesis is stimulated by a eucaloric low fat, high carbohydrate diet. J. Clin. Invest. 1996; 97: 2081-91.
11. Dalla M.C., Campioni M., Polonsky K.S. et al. Two-hour seven-sample oral glucose tolerance test and meal protocol: minimal model assessment of beta-cell responsivity and insulin sensitivity in nondia-betic individuals. Diabetes. 2005; 54 (11): 3265-73.
12. Breda E., Cavaghan M.K., Toffolo G. et al. Oral glucose tolerance test minimal model indexes of beta-cell function and insulin sensitivity. Diabetes. 2001; 50 (1): 150-8.
13. Bock G., DallaM.C., CampioniM. et al. Pathogenesis of pre-diabetes: mechanisms of fasting and postprandial hyperglycemia in people with impaired fasting glucose and/or impaired glucose tolerance. Diabetes. 2006; 55 (12): 3536-49.
14. Кандрор В.И. Роль инсулина в регуляции гликемии при гиперметаболизме. Успехи современной биологии. 1983; 96 (2): 280-95.
15. KraemerF.B., Shen W.J. Hormone-sensitive lipase: control of intracellular tri-(di-)acylglycerol and cholesteryl ester hydrolysis. J. Lipid Res. 2002; 43 (10): 1585-94.
16. Hodson L., Skeaff C.M., Fielding B.A. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog. Lipid Res. 2008; 47: 348-80.
17. Drobnik W., Liebisch G., Audebert F.X. et al. Plasma ceramide and lysophosphatidylcholine inversely correlate with mortality in sepsis patients. J. Lipid Res. 2002; 44 (4): 754-61.
18. Kougias P., Chai H., Lin P.H. et al. Lysophosphatidylcholine and secretory phospholipase A2 in vascular disease: mediators of endothelial dysfunction and atherosclerosis. Med. Sci. Monit. 2006; 2: 5-16.
19. Enriguez Y.R., Giri M., Rottiers R., Christophe A. Fatty acid com-
position of erythrocyte phospholipids is related to insulin levels, secretion and resistance in obese type 2 diabetics on Metformin. Clin. Chim. Acta. 2004; 346 (2): 145-52.
20. Min Y., Lowy C., Islam S. et al. Relationship between red cell membrane fatty acids and adipokines in individuals with varying insulin sensitivity. Eur. J. Clin. Nur. 2011; 65 (6): 690-5.
21. Ebbesson S.O., Risica P.M., Ebesson L.O. et al. Omega-3 fatty acids improve glucose tolerance and components of the metabolic syndrome in Alaskan Eskimos: the Alaska Siberia project. Int. J. Circumpolar. Health. 2005; 64 (4): 396-408.
22. Титов В.Н. Атеросклероз как патология полиеновых жирных кислот. Биологические основы патогенеза, диагностики, профилактики и лечения атеросклероза. М.: "Алтус"; Фонд "Клиника XXI века"; 2002.
23. ManzatoE., Roselli delaRovere G., Avogaro A. et al. The fatty acid composition of plasma phospholipids and the insulin sensitivity in elderly diabetic patients. The Pro. V.A. study. Aging. Clin. Exp. Res. 2002; 14 (6): 474-8.
24. CaoH., GerholdK., Mayers J.R. et al. Identification of a lipokine, a lipid hormone linking adipose tissue to systemic metabolism. Cell. 2008; 134 (6): 933-44.
25. Титов В.Н. Теория биологических функций и ее применение при выяснении патогенеза распространенных заболеваний человека. Успехи современной биологии. 2008; 128 (5): 435-52.
REFERENCES
1. Gorodetskyi V.K. Pathophysiology of carbohydrate metabolism (lecture). Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2006; 2: 25-32 (in Russian).
2. Cobelli C., Toffolo G.M., Dalla M.C. et al. Assessment of beta-cell function in humans, simultaneously with insulin sensitivity and hepatic extraction, from intravenous and oral glucose tests. Am. J. Physiol. Endicrinol. Metab. 2007: 293 (1): 1-15.
3. Ahren B., Pacini G. Importance of quantifying insulin secretion in relation to insulin sensitivity to accurately assess beta cell function in clinical studies. Eur. J Endocrinol. 2004; 150: 97-104.
4. Titov V.N. Primary and secondary atherosclerosis, atheromatosis and atherothrombosis. Moscow; Tver: Triada-X; 2008 (in Russian).
5. Kendysh I.N. Regulation of carbohydrate metabolism. M.; 1985 (in Russian).
6. Titov V.N., LisitzinD.M. Fatty acids. Physical chemistry, biology and medicine. Tver: Triada-X; 2006 (in Russian).
7. Leites S.M., Lapteva N.N. Essavs on the pathophysiology of metabolic and endocrine systems. M.: Meditsina; 1967 (in Russian).
8. Zhao X., Peter A., Fritsche J. et al. Changes of the plasma metabolome during an oral glucose tolerance test: is there more than glucose to look at. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009; 296: 384-93.
9. Parks E.J., Hellerstein M.K. Thematic review series: patient-oriented research. Recent advances in liver triacylglycerol and fatty acid metabolism using stable isotope labeling techniques. J. Lipid. Res. 2006; 47: 1651-60.
10. Hudgins L.C., Hellersein M., Seidman C. et al. Human fatty acid synthesis is stimulated by a eucaloric low fat, high carbohydrate diet. J. Clin. Invest. 1996; 97: 2081-91.
11. Dalla M.C., Campioni M., Polonsky K.S. et al. Two-hour seven-sample oral glucose tolerance test and meal protocol: minimal model assessment of beta-cell responsivity and insulin sensitivity in nondia-betic individuals. Diabetes. 2005; 54 (11): 3265-73.
12. Breda E., Cavaghan M.K., Toffolo G. et al. Oral glucose tolerance test minimal model indexes of beta-cell function and insulin sensitivity. Diabetes. 2001; 50 (1): 150-8.
13. Bock G., DallaM.C., Campioni M. et al. Pathogenesis of pre-diabetes: mechanisms of fasting and postprandial hyperglycemia in people with impaired fasting glucose and/or impaired glucose tolerance. Diabetes. 2006; 55 (12): 3536-49.
14. Kandror V.I. The role of insulin in regulating glucose in hypermetabol-ic. Uspechi sovremenoi biologii. 1983; 96 (2): 280-95 (in Russian).
15. KraemerF.B., Shen W.J. Hormone-sensitive lipase: control of intracellular tri-(di-)acylglycerol and cholesteryl ester hydrolysis. J. Lipid Res. 2002; 43 (10): 1585-94.
16. Hodson L., Skeaff C.M., Fielding B.A. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog. Lipid Res. 2008; 47: 348-80.
17. Drobnik W., Liebisch G., Audebert F.X. et al. Plasma ceramide and lysophosphatidylcholine inversely correlate with mortality in sepsis patients. J. Lipid Res. 2002; 44 (4): 754-61.
18. Kougias P., Chai H., Lin P.H. et al. Lysophosphatidylcholine and secretory phospholipase A2 in vascular disease: mediators of endothelial dysfunction and atherosclerosis. Med. Sci. Monit. 2006; 2: 5-16.
19. Enriguez Y.R., Giri M., Rottiers R., Christophe A. Fatty acid composition of erythrocyte phospholipids is related to insulin levels, secretion and resistance in obese type 2 diabetics on Metformin. Clin. Chim. Acta. 2004; 346 (2): 145-52.
20. Min Y., Lowy C., Islam S. et al. Relationship between red cell membrane fatty acids and adipokines in individuals with varying insulin sensitivity. Eur. J. Clin. Nur. 2011; 65 (6): 690-5.
21. Ebbesson S.O., Risica P.M., Ebesson L.O. et al. Omega-3 fatty acids improve glucose tolerance and components of the metabolic syndrome in Alaskan Eskimos: the Alaska Siberia project. Int. J. Circumpolar. Health. 2005; 64 (4): 396-408.
22. Titov V.N. Atherosclerosis as a pathology of polyene fatty acids. Biological basis of the pathogenesis, diagnosis, prevention and treatment of atherosclerosis. M.: "Altus". Foundation "Clinic of the XXI century". 2002 (in Russian).
23. Manzato E., Roselli dela Rovere G., Avogaro A. et al. The fatty acid composition of plasma phospholipids and the insulin sensitivity in elderly diabetic patients. The Pro. V.A. study. Aging. Clin. Exp. Res. 2002; 14 (6): 474-8.
24. CaoH., GerholdK., Mayers J.R. et al. Identification of a lipokine, a lipid hormone linking adipose tissue to systemic metabolism. Cell. 2008; 134 (6): 933-44.
25. Titov V.N. The theory of biological functions and its use in clarifying the pathogenesis of common human diseases. Uspechi sovremennoi biologii. 2008; 128 (5): 435-52 (in Russian).
Поступила 10.04.13
© КОЛЛЕКТИв АвТОРОв, 2014 УДК 616:366-003.7-076
Е.в. Размахнин1, Б.С. Хышиктуев1, в.А. Кичигина1, Б.Б. Намдаков2
атомно-эмиссионный анализ при исследовании состава желчных камней
1ГБОУ вПО Читинская государственная медицинская академия; 2ГУ Читинская лаборатория судебных экспертиз Министерства юстиции РФ, 672000, Чита
Высокая заболеваемость желчно-каменной болезнью, большой процент осложнений диктуют необходимость поиска новых малоинвазивных способов лечения. Одним из перспективных направлений является использование растворения конкрементов путем контактного литолиза. Растворимость камней напрямую зависит от их состава. Для прогноза растворимости конкрементов, а также для проведения экспериментальных исследований по поиску новых растворителей необходимо достаточно подробно знать состав желчных камней, подвергаемых растворению.
Способом атомно-эмиссионного анализа исследован минеральный состав 105 желчных камней, извлеченных из желчных пузырей пациентов, оперированных лапароскопически по поводу желчно-каменной болезни. Проведены экспериментальные исследования in vitro с использованием октановой кислоты по растворению конкрементов в зависимости от их состава. Выяснено, что растворимость камней зависит от содержания кальция и зольности конкрементов. Учитывая относительную простоту выполнения, отсутствие сложной подготовки проб к анализу, четкую зависимость растворимости конкрементов от содержания Са и от зольности камней, атомно-эмиссионный анализ можно рекомендовать для исследования состава желчных конкрементов при поиске и разработке новых способов литолиза, а также для прогнозирования растворения конкрементов при проведении контактного литолиза.
Ключевые слова: желчно-каменная болезнь; желчные камни; атомно-эмисссионный метод; литолиз. E.V. Razmakhnin1, B.S. Rhyshiktiyev1, V.A. Kitchigina1, B.B. Namdakov2
THE ATOMIC EMISSION ANALYSIS UNDER EXAMINATION OF COMPOSITION OF GALLSTONES
1The Chita state medical academy, 672000 Chita, Russia; 2The Chita laboratory of forensic inquiry of the ministry of justice of the Russian Federation, 672000 Chita, Russia
The high morbidity of cholelithiasis and considerable percentage of complications dictates necessity to search new little invasive modes of treatment. In this, one of the perspective directions is the application of dissolution of concrements using contact litholysis. The solubility ofconcrements directly depends on their composition. The detailed knowledge of composition of gallstones subjected to dissolution is needed for prognosis of solubility of concrements and experimental findings of new solvents. The mode of atomic emission analysis was applied to study mineral composition of 105 gallstones extracted from gallbladders of patients with cholelithiasis operated using laparoscopy. The experimental studies were implemented in vitro on dissolution of concrements depending on their composition and using octane acid. It is established that solubility of gallstones depends on content of calcium and ash composition of concrements. In consideration ofrelative simplicity of application, absence ofcomplicated preparation of tests for analysis, distinct dependence of solubility of concrements on content of calcium and ash content of gallstones the atomic emission analysis can be recommended for examination of composition ofgall concrements in case ofsearch and development ofnew modes of litholysis. This mode of analysis can be also applied for prognosis of dissolution of concrements under application of contact litholysis.
Keywords: cholelithiasis, gallstones, atomic emission analysis, litholysis
Для корреспонденции:
Намдаков Бальджинима Балданжанович, нач. отдела криминалистической экспертизы Адрес: 672000, Чита, ул. Горького, 39а E-mail: e.razmakhnin@mail.ru
Желчно-каменная болезнь (ЖКБ) относится к наиболее распространенным заболеваниям в мире и занимает третье место после сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета. Значительное увеличение числа операций по поводу ЖКБ во многом связано и с внедрением менее инвазивной лапароскопической холецистэктомии, а также с латентным течением заболевания и диагностикой на поздних стадиях,
