Липиды являются важнейшими структурно - функциональными компонентами клеточных мембран. Их состав подобран таким образом, чтобы оптимизировать выполнение клеточных функций. Вследствие этого, модификация липидного компонента при действии повреждающих факторов может, как поддерживать клеточные функции (компенсаторно-приспособительная реакция), так и провоцировать развитие патологического процесса.
В этой связи целью нашей работы стало изучение состава липидов в ткани печени крыс в норме, при экспериментальном перитоните и при действии антиоксидантов с целью выявления роли липидных модификаций в развитии патологического процесса.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объекта исследования использовались самцы белых крыс весом 200-250 г. Для моделирования экспериментального воспаления (острый перитонит) крысам интраперитониально вводили 0,1% каловую взвесь, приготовленную на физиологическом растворе [Власов А.П., 1991]. Применяли следующие антиоксиданты - карнозин (20 мкг/г), маннитол (900 мкг/г), витамин Е (внутримышечно, 5 мг/кг) и прооксидант перекись водорода (100 мМ). Из биотаптов печени липиды экстрагировали по методу Фолча. Липиды фракционировали методом тонкослойной хроматографии на силикагелевых пластинах ПТСХ-П-В (Россия). Фосфолипиды фракционировали одномерно в системе растворителей: хлороформ/метанол/ледяная уксусная кислота/вода (60:50:1:4 по объему). Нейтральные липиды разделяли одномерно в системе растворителей: гексан/диэтиловый эфир/уксусная кислота (70:40:1 по объему). Количественное определение липидов проводили непосредственно на хроматограммах, обработанных 10% фосфорномолибденовой кислотой в этаноле, денситометрическим методом. Количественный анализ проводили на денситометре Model GS-670 (BIO-RAD, США) с программным обеспечением (Phosphor Analyst /PC Software).
Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В тканях печени крыс в норме наиболее высокое содержание в спектре нейтральных липидов приходится на долю холестерола и его этерифицированной формы.
Фосфолипиды наиболее широко представлены фосфатидилхолином и фосфатидилэтаноламином, на долю фосфатидилсерина и сфингомиелина приходится примерно одинаковое количество (табл.1).
Через сутки после моделирования перитонита в составе липидов ткани печени увеличивается содержание холестерола, триацилглицеролов и диацилглицеролов, отмечено значительное снижение уровня свободных жирных кислот. При этом уровень эфиров холестерола и суммарных фосфолипидов изменился незначительно. В спектре фосфолипидов произошло достоверное увеличение уровня лизофосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина. В то же время произошло снижение уровня фосфатидилхолина, сфингомиелина, фосфатидилинозита и фосфатидилсерина.
При использовании антиоксидантов карнозина, маннитола с добавлением перекиси водорода при перитоните в спектре липидов печени крыс произошли достоверные изменения по сравнению с контролем. В спектре нейтральных липидов отмечено значительное увеличение фонда триацилглицеролов более чем в 3 раза. Содержание эфиров холестерола и суммарных фосфолипидов уменьшалось, а холестерола и 1,2-диацилглицерола возрастало. В спектре фосфолипидов содержание фосфатидилэтаноламина возрастало, при этом отмечались рост уровня лизофосфолипидов и уменьшение доли сфингомиелина и кислых фосфолипидов. Уровень фосфатидилхолина по сравнению с нормой менялся незначительно.
Следующей группе крыс с экспериментальным перитонитом вводили только антиоксиданты - карнозин, маннитол и витамин Е (α-токоферол). Как известно, антиоксиданты оказывают мембранопротекторное действие и снижают последствия, обусловленные активацией мощного патогенетического фактора (Чудинова В.В. и др., 1993). Это является важным шагом в запуске компенсаторно-приспособительного процесса при экспериментальном воспалении. В спектре нейтральных липидов уровни свободных жирных кислот и общих фосфолипидов близки к контрольным показателям. Увеличиваются доли холестерола, триацилглицеролов и особенно диацилглицеролов, при этом уменьшается содержание эфиров холестерола. В спектре фосфолипидов отмечен рост уровня фосфоинозитида и снижение фонда лизофосфатидилхолина. Содержание остальных фосфолипидов по сравнению с нормой достоверных отличий не имеет.
Таблица 1. Состав липидов (% от общего содержания липидов) в ткани печени крыс в норме, при перитоните и при действии антиоксидантов
|
Липиды |
Норма |
|
Перитонит |
|
|
Исход |
Карнозин маннитол Н2О2 |
Карнозин маннитол витамин Е |
||
|
Холестерол |
16,01± 1,12 |
21,01± 2,33´ |
26,20± 1,34" |
27,05± 3,36" |
|
Эфиры холестерола |
38,42± 5,78 |
37,36± 2,80 |
14,35± 1,31" |
10,70± 3,25" |
|
Диацилглицеролы |
2,04± 0,35 |
3,10± 0,93" |
4,83± 2,72" |
3,25± 0,18" |
|
Триацилглицеролы |
3,32± 1,01 |
5,48± 1,07´ |
27,70± 5,23" |
11,50± 1,36" |
|
Свободные жирные кислоты |
10,26± 2,81 |
3,76± 2,54´ |
12,15± 0,95 |
9,83± 0,53 |
|
Моноацилглицеролы |
2,51± 1,68 |
1,40± 0,12´ |
- |
6,00± 0,07" |
|
Суммарные фосфолипиды |
27,66± 2,15 |
25,09± 1,83 |
14,55± 1,38" |
31,60± 3,58* |
|
Фосфатидилэтаноламин |
21,57± 1,82 |
38,01± 4,02" |
34,30± 2,34´ |
19,55± 3,05´ |
|
Фосфатидилинозитол |
4,67± 0,80 |
3,11± 1,10´ |
2,27± 0,29´ |
6,50± 1,34´ |
|
Фосфатидилсерин |
12,56± 0,52 |
10,67± 1,32 |
7,15± 1,13´ |
14,40± 3,75 |
|
Фосфатидилхолин |
44,19± 2,22 |
31,52 ±3,04" |
41,80± 2,51 |
45,30± 4,88 |
|
Сфингомиелин |
14,93± 1,15 |
10,38± 1,42´ |
11,88± 0,65* |
13,10± 2,29 |
|
Лизофосфатидилхолин |
2,08± 0,22 |
6,31± 0,95" |
2,60± 0,09 |
1,80± 0,31 |
Примечание. Достоверность по отношению к исходным данным: ´ - Р< 0,01; " - Р< 0,001; * - Р< 0,05
Анализируя полученные результаты, можно заключить, что в тканях печени крыс при экспериментальном воспалении возникают достоверные изменения в спектре липидов. Вследствие отмеченных перестроек может нарушаться структурно-функциональное состояние биомембран. В качестве компенсаторно - приспособительной реакции, по видимому, следует считать накопление ненасыщенного фосфатидилэтаноламина, присутствие которого способствует повышению жидкостных свойств липидных бислоев и вероятной "оптимизации" структурно-функционального состояния биомембран. Уменьшение содержания массивного фосфатидилхолина и метаболически активного фосфатидилинозита на фоне увеличения уровня лизофосфатидилхолина и 1,2-диацилглицерола указывают на преобладание гидролитических процессов, обусловленных активацией фосфолипаз. Все перечисленные перестройки в спектре липидов в значительной мере связаны с нарушением метаболической активности печени. Комплекс антиоксидантов с перекисью водорода, обладающей прооксидантным действием, оказал неоднозначное влияние на спектр липидов печени при перитоните. Самым значительным изменениям подверглись фракции триацилглицеролов (увеличение в 9 раз), суммарных фосфолипидов, эфиров холестерола и лизофосфатидилхолина. Подчеркнем факт значительного накопления триацилглицеролов и увеличение уровня холестерола, который, вероятно, характеризует способность комплекса антиоксидантов с перекисью водорода индуцировать активизацию биосинтетических процессов.
Комплекс антиоксидантов, состоящий из карнозина, маннитола и витамина Е при патологии оказывал выраженное нормализующее влияние на спектр фосфолипидов, при этом, в спектре нейтральных липидов происходила модификация липидного состава. Для ткани печени в этом случае характерна выраженная тенденция синтеза триацилглицеролов и холестерола на фоне снижения уровня эфиров холестерола и повышения доли суммарных фосфолипидов. В связи с этим, комплексное действие карнозина, маннитола и витамина Е при остром перитоните позволяет во многом скомпенсировать патологические изменения в липидном компоненте печени крыс.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Власов А.П. Модель экспериментального перитонита /Мордов. ун-т. 1991. 7с. Деп. в ВИНИТИ. 05.04.91. №1479-В91.
- Багненко С.Ф. Лечение острого панкреатита на ранней стадии заболевания /С.Ф. Багненко, Н.В. Рухляда, А.Д. Толстой, В.Р. Гольцов. Под ред. Озерова В.Ф. //C-Петерб. НИИ скорой помощи им. И.И. Джанилидзе. - СПб, 2002. - 24 с.
- Никитин Ю.П. Печень и липидный обмен /Ю.П. Никитин, С.А. Курилович, Г.С. Давидин /Новосибирск. Наука. - 1985. - 191 с.
- Трофимов В.А., Власов А.П., Аширов Р.З. Роль нарушений липидного гомеостаза в патогенезе перитонита. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2000. - 208 с.
- Чудинова В.В., Захарова Е.Н., Алексеев С.М., Евстигнеева Р.Н. К механизму действия витамина Е. Изучение взаимодействия витамина Е и его аналогов с жирными кислотами и их производными методами флуориметрии //Биоорганическая химия. 1992. Т. 18. N. 12.