В этой связи очевидной становится необходимость более детального изучения этапов генерации мочевой кислоты, что возможно только при исследовании изменений содержания всех метаболитов пуринового обмена.
Цель исследования
Изучение катаболитов и ферментов пуринового обмена в крови больных хроническим гломерулонефритом (гН).
Материалы и методы
В качестве объекта исследования использовалась венозная кровь 25 больных с хроническим гломерулонефритом (гН). Проводилось определение содержания интермедиатов пуринового обмена (гуанина (г), гипоксантина (гКс), аденина (А), ксантина (Кс) и мочевой кислоты (МК)) в плазме крови, а также активности аденозиндезаминазы (АДА) в эритроцитах больных гН. Метаболиты пуринового обмена исследовались по методу Е.В. Орешникова и соавторов (2008) [3]. Содержание МК оценивали с помощью ферментативного (уриказного) метода, используя диагностические наборы. Концентрацию пуриновых оснований выражали в единицах экстинкции (ед.экст.), МК - в мкмоль/л. Активность АДА определяли по методу И.Б. Немечек и соавт. [4] и выражали в нмоль аденозина/мл эритроцитов/мин. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета прикладных программ STATISTICA (версия 7.0) с учетом вычислительных методов, рекомендуемых для биологии и медицины. Анализ полученных данных включал расчет средней арифметической вариационного ряда (М) и ее ошибки (m). Для выявления взаимосвязей между изучаемыми показателями и установления силы этих связей рассчитывались коэффициенты парной корреляции Пирсона (r).
Результаты и обсуждение
Результаты исследования содержания интермедиатов пуринового обмена в крови больных гН представлены в таблице 1. Анализ этих данных показывает, что в крови больных гН отмечается существенное изменение содержания интермедиатов пуринового обмена в сравнении с референсными значениями. В частности, установлено повышение концентрации аденина и гуанина на 50-98%, а гипоксантина в 1,47 раза выше контрольных значений. Последний является продуктом и - соответственно - маркером катаболизма аденина и аденозина. Содержание ксантина в плазме крови больных гН превышало контрольные показатели в 1,51 раза. При этом концентрация конечного продукта пуринового обмена - мочевой кислоты, не превышала нормальных значений. Активность АДА в эритроцитах больных гН достоверно от контроля не отличалась.
Для определения активности ксантиноксидазы, на различных этапах катализирующей окисление гипоксантина в ксантин и ксантина в МК, были рассчитаны соотношения их концентраций. Как видно из таблицы 1, индексы Кс/гКс, МК/гКс и МК/Кс, отражающие активность ксантиноксидазы, не выходят за рамки референсных значений, характерных для здоровых доноров.
Анализируя весь объем данных, полученных при исследовании интермедиатов и ферментов пуринового обмена, мы можем выделить несколько особенностей, характерных для больных гН. Во-первых, не отмечается повышения в плазме крови концентрации конечного продукта катаболизма пуринов - МК, хотя содержание всех остальных интермедиатов повышено в 1,5 раза относительно контроля. Во-вторых, активность ферментов, лимитирующих катаболизма пуринов, не превышает норму. Исходя из этого, можно предполагать, что изменение содержания продуктов пуринового обмена в крови больных гН не связано с их катаболизмом. Скорее всего, этот феномен обусловлен нарушением транспорта пуринов и их захвата из плазмы клетками крови [1].
Таблица 1. Концентрация различных продуктов пуринового обмена в плазме крови и активность АДА в эритроцитах больных ГН (M+m)
|
Показатель |
Референсные значения |
ГН (n=25) |
|
Гуанин |
130-260 |
388,13±115,09 |
|
Гипоксантин |
110-224 |
331,07±101,48 |
|
Аденин |
90-180 |
249,07±78,59 |
|
Ксантин |
90-190 |
286,47±72,96 |
|
МК |
213-372 |
299,00±64,84 |
|
АДА |
5,26-5,72 |
5,1±0,28 |
|
Кс/ГКс |
0,86-1,16 |
0,95±0,10 |
|
МК/ГКс |
1,12-1,38 |
1,06±0,16 |
|
МК/Кс |
0,61-1,26 |
1,09±0,08 |
Для выявления взаимосвязей между изучаемыми показателями и установления силы этих связей были рассчитаны коэффициенты парной корреляции Пирсона (r). результаты парного корреляционного анализа представлены в таблице 2.
Анализ коэффициентов корреляции показывает высокую степень взаимозависимости
Результаты парного корреляционного анализа (r-коэффициенты Пирсона) показателей пуринового обмена у больных ГН с уровнем значимости p<0,05
|
|
Гуанин |
Гипоксантин |
Аденин |
Ксантин |
МК |
Кс/ Гуанин |
Кс/ ГКс |
МК/ Кс |
МК/ ГКс |
АДА |
|
Гуанин |
|
0,99 |
0,92 |
0,86 |
0,79 |
-0,74 |
-0,87 |
-0,91 |
-0,77 |
|
|
Гипоксантин |
0,99 |
|
0,96 |
0,92 |
0,87 |
-0,64 |
-0,80 |
-0,86 |
-0,76 |
|
|
Аденин |
0,92 |
0,96 |
|
0,99 |
0,95 |
|
-0,64 |
-0,76 |
-0,73 |
|
|
Ксантин |
0,86 |
0,92 |
0,99 |
|
0,98 |
|
-0,54 |
-0,68 |
-0,70 |
|
|
МК |
0,79 |
0,87 |
0,95 |
0,98 |
|
|
|
-0,57 |
-0,55 |
|
|
Кс/Гуанин |
-0,74 |
-0,64 |
|
|
|
|
0,96 |
0,82 |
|
-0,61 |
|
Кс/ГКс |
-0,87 |
-0,80 |
-0,64 |
-0,54 |
|
0,96 |
|
0,92 |
0,64 |
-0,64 |
|
МК/Кс |
-0,91 |
-0,86 |
-0,76 |
-0,68 |
-0,57 |
0,82 |
0,92 |
|
0,89 |
-0,56 |
|
МК/ГКс |
-0,77 |
-0,76 |
-0,73 |
-0,70 |
-0,55 |
|
0,64 |
0,89 |
|
|
|
АДА |
|
|
|
|
|
-0,61 |
-0,64 |
-0,56 |
|
|
показателей пуринового обмена между собой. Не было выявлено зависимости содержания пуринов, продуктов их катаболизма и активности АДА в эритроцитах. При этом были получены значительные коэффициенты корреляции с высоким уровнем значимости между активностью АДА и индексами, характеризующими активность ксантиноксидазы (Кс/гКс и МК/Кс). Эти данные также подтверждают наше предположение об отсутствии зависимости содержания пуриновых метаболитов от активности лимитирующих ферментов. Поскольку основным источником гипоксантина является распад аденозина, а ксантин образуется при распаде и аденозина, и гуанина, индексы Кс/г и Кс/гКс также отражают вклад катаболизма аденина и гуанина в изменение содержания промежуточных продуктов пуринового обмена.
Из данных, представленных в таблице 2, следует, что изменение индекса Кс/г определяется в первую очередь изменением содержания гуанина, т.к. корреляционных связей между данным индексом и содержанием ксантина не выявлено. При этом выявлены сильные связи между индексом Кс/г, активностью АДА (которая не участвует в катаболизме гуанина) и содержанием гипоксантина (являющимся продуктом катаболизма аденозина). Для того, чтобы определить вклад изменений катаболизма гуанина и аденина в общее изменение содержания продуктов обмена пуринов, было выделено две группы больных. В первую группу вошли 13 больных гН, с индексом Кс/гКс < 1, что предполагает более высокую скорость образования гипоксантина, т.е. более высокий вклад катаболизма аденозина. Во вторую группу вошли 12 больных гН, с индексом Кс/гКс > 1, что предполагает меньший вклад катаболизма аденозина.
Для каждой группы были вновь рассчитаны коэффициенты парной корреляции Пирсона (r). результаты парного корреляционного анализа представлены в таблицах 3 и 4.
Из данных таблицы 3 следует, что у больных гН с индексом Кс/гКс меньше 1 не выявляется корреляций между изменением содержания катаболитов пуринового обмена и индексами Кс/гКс и Кс/г. Также не отмечалось наличия корреляций между изменением активности АДА в эритроцитах этих больных и остальными показателями. Количество МК и ксантина не зависело от содержания гуанина, хотя выявлялись сильные корреляционные связи между показателями катаболитов аденозинового каскада. Это позволяет предположить, что изменение концентрации продуктов пуринового обмена у больных этой группы обусловлено колебаниями интенсивности обмена аденозина и уменьшением их захвата эритроцитами с последующим окислением.
Анализ данных, представленных в таблице 4, показал, что содержание катаболитов пуринового обмена в плазме крови больных гН с индексом Кс/гКс больше 1 также не имеет статистически значимых взаимосвязей с активностью АДА. Взаи
Таблица 3. Результаты парного корреляционного анализа (r коэффициенты Пирсона) показателей пуринового обмена больных ГН с индексом Кс/ГКс < 1 (уровень значимости p<0,05)
|
|
Гуанин |
Гипоксантин |
Аденин |
Ксантин |
МК |
Кс/ Гуанин |
Кс/ ГКс |
МК/ Кс |
МК/ ГКс |
АДА |
|
Гуанин |
|
0,97 |
0,81 |
|
|
|
|
-0,80 |
-0,81 |
|
|
Гипоксантин |
0,97 |
|
0,92 |
0,84 |
0,72 |
|
|
|
-0,76 |
|
|
Аденин |
0,81 |
0,92 |
|
0,98 |
0,91 |
|
|
|
|
|
|
Ксантин |
|
0,84 |
0,98 |
|
0,97 |
|
|
|
|
|
|
МК |
|
0,72 |
0,91 |
0,97 |
|
|
|
|
|
|
|
Кс/Гуанин |
|
|
|
|
|
|
0,96 |
0,81 |
|
|
|
Кс/ГКс |
|
|
|
|
|
0,96 |
|
0,93 |
|
|
|
МК/Кс |
-0,80 |
|
|
|
|
0,81 |
0,93 |
|
0,87 |
|
|
МК/ГКс |
-0,81 |
-0,76 |
|
|
|
|
|
0,87 |
|
|
|
АДА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мозависимость показателей содержания всех катаболитов пуринового обмена была более выраженной в сраввнении с первой группой. Наличие сильных корреляционных связей (0,91-1,00) позволяет с высокой степенью вероятности предполагать, что изменение содержания интермедиатов пуринового обмена в плазме крови больных данной группы вызвано каким-то одним процессом.
Отсутствие таких корреляционных связей между содержанием изучаемых катаболитов и активностью ферментов пуринового обмена (активность АДА и индекс Кс/ гКс, отражающий активность первой фазы воздействия ксантиноксидазы) позволяет предположить, что этот процесс не связан с изменением активности ферментов пуринового каскада. Однако именно он обеспечивает высвобождение свободных
Результаты парного корреляционного анализа (r коэффициенты Пирсона) показателей пуринового обмена больных ГН с индексом Кс/ГКс > 1 (уровень значимости p<0,05)
|
|
Гуанин |
Гипоксантин |
Аденин |
Ксантин |
МК |
Кс/ Гуанин |
Кс/ ГКс |
МК/ Кс |
МК/ ГКс |
АДА |
|
Гуанин |
|
1,00 |
0,99 |
0,99 |
0,95 |
|
|
-0,97 |
-0,82 |
|
|
Гипоксантин |
1,00 |
|
0,99 |
0,99 |
0,96 |
|
-0,76 |
-0,97 |
-0,80 |
|
|
Аденин |
0,99 |
0,99 |
|
0,99 |
0,93 |
|
|
-0,97 |
-0,83 |
|
|
Ксантин |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
0,91 |
|
|
-0,98 |
-0,87 |
|
|
МК |
0,95 |
0,96 |
0,93 |
0,91 |
|
|
-0,88 |
-0,87 |
|
|
|
Кс/Гуанин |
|
|
|
|
|
|
0,81 |
|
|
|
|
Кс/ГКс |
|
-0,76 |
|
|
-0,88 |
0,81 |
|
|
|
|
|
МК/Кс |
-0,97 |
-0,97 |
-0,97 |
-0,98 |
-0,87 |
|
|
|
0,91 |
|
|
МК/ГКс |
-0,82 |
-0,80 |
-0,83 |
-0,87 |
|
|
|
0,91 |
|
|
|
АДА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нуклеотидов и азотистых оснований с последующим их окислением. Одним из таких процессов может быть, например, процесс разрушения нуклеиновых кислот.
В качестве гипотезы можно предложить на роль таких процессов нарушение транспорта нуклеотидов, блокирование их захвата клетками крови и т.д. Именно на этом направлении, на наш взгляд, необходимо сосредоточить дальнейший поиск причин прогредиентного развития гломерулонефрита.
Список литературы
- Маданов И.В. лабораторный анализ важнейших показателей пуринового обмена - чебоксары, 1998. - С. 2-28.
- Наточина Н.Ю. //российский вестник перинатологии и педиатрии. - 1999. - N6. - С.41-46.
- Орешников Е.В. и соавт. // Проблемы репродуктологии. - 2008. - № 6. - С. 74- 80.
- Немечек И.Б. и соавт. //Вопр. мед. химии - 1993. - № 4. - С. 16-22.