При многих патологических процессах (инфаркт, инсульт, злокачественные опухоли и т.д.) наблюдается развитие хронической гипоксии и лактоацидоза, активация свободно-радикального окисления в плазме крови и в функционально важных клетках. Важным является изучение различных повреждающих факторов на эритроциты, так как они выполняют важнейшие для организма функции: транспорта кислорода, адаптивной и, возможно, эндокринной. В связи с этим целью нашей работы было изучение состояния гемоглобина в условиях лактоацидоза и гипрегликемии. В работе была использована лактатная модель гипоксического состояния (Boning D. еt. аl., 1989) в условиях гипергликемии, путем инкубации фракции чистых эритроцитов в среде Рингера-Локка (1:1) при 370 С в течение 30 мин с добавлением молочной кислоты в концентрации 7,5 мМ/л и глюкозы – 7,5 мМ/л. Исследование выполнено на рамановском спектрометре in via Basis фирмы Renishaw с короткофокусным высокосветосильным монохроматором (фокусное расстояние не более 250 мм). Для возбуждения рамановских спектров использовался лазер (длина волны излучения 532 нм, мощность излучения 100 мВт, объектив 100х). Оцифрованные спектры обработаны в программе WIRE 3.3. Произведена коррекция базовой линии, сглаживание спектров. Для анализа конформации и О2-связывающих свойств гемоглобина (Гб) использовали следующие полосы КР спектров эритроцитов (указаны положения максимумов): 1172, 1355, 1375, 1548-1552, 1580-1588, 1618, 1668 см-1. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) позволяет исследовать состояние атома железа и лигандов, связанные с ним, по изменению структуры тетрапиррольного цикла гемопорфирина гемоглобина. Содержание МДА в эритроцитах определяли по Конюховой С. Г. В гемолизате, после центрифугирования эритроцитарной взвеси, спектрофотометрически измеряли экстинкции на волновых пиках гемоглобина (430 и 555 нм), оксигемоглобина (536 и 572 нм) и метгемоглобина (630 нм). Как показали наши исследования при умеренном ацидозе (7,5 ммоль/л) наблюдается снижение колебаний пиррольных колец гемопорфирина гемоглобина эритроцитов на 5,9 % по отношению к контролю. При этом относительное количество оксигемоглобина, способность гемоглобина связывать и выделять лиганды, а также сродство гемоглобина к кислороду практически не изменяется. Содержание комплексов гемоглобина с NO при отсутствии и наличии связи между атомом Fe2+ и глобином снижается на 7,8 и 5,6 % соответственно. При умеренном ацидозе в эритроцитах наблюдается усиление перекисного окисления липидов, выявляемое по содержанию МДА, уровень которого превышает контрольное значение в 1,9 раза. При этом в эритроцитарной взвеси наблюдается снижение оксигемоглобина на 12,6 % и метгемоглобина на 69 %.
При умеренном лактоацидозе на фоне гепергликемии наблюдаются изменения в гемопорфирине гемоглобина эритроцитов по отношению к контрольной группе. Так относительное количество оксигемоглобина и симметричные и асимметричные колебания пиррольных колец гемопрофирина увеличиваются на 5,8 % и 7,8 % соответственно. Снижается способность гемоглобина связывать лиганды на 7 %, а сродство гемоглобина к кислороду и способность его выделять лиганды практически не изменяются. Наблюдается снижение содержания комплексов гемоглобина с NO при отсутствии и наличии связи между атомом Fe2+ и глобином на 17,7 % и 11 % соответственно по отношению к контролю. Уровень МДА в мембране эритроцита выше контрольного значения в 1,75 раза и составляет 102,6 мкМ/л, но ниже чем при инкубации с молочной кислотой. При добавлении глюкозы на фоне лактоацидоза наблюдается снижение метгемоглобина в эритроцитарной взвеси на 33 %, оксигемоглобин в пределах контрольных значений. В эритроцитах гликолиз обеспечивает сохранение структуры и функции гемоглобина, целостность мембраны и образование энергии для ионных насосов. Единственным источником АТФ в эритроците является анаэробный гликолиз. Гликолиз и пентозофосфатный путь (ПФП) в эритроцитах являются поставщиками НАДН и НАДФН, которые восстанавливают метгемоглобин.
Таким образом, при гипергликемии на фоне лактоацидоза происходит усиление перекисного окисления липидов мембран эритроцитов, что приводит к снижению связывающей способность гемоглобина. Все это отражается на форме гемоглобина. Снижение метгемоглобина в эритроцитарной взвеси возможно протекает за счет усиления процессов гликолиза и ПФП.
Библиографическая ссылка
Мартынова М.И., Родина Н.Н., Кузьмичева Л.В., Новожилова О.С., Громова Н.В., Ревина Э.С., Тайрова М.Р. ИЗМЕНЕНИЕ СВЯЗЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГЕМОГЛОБИНА ПРИ ГИПОКСИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 10. – С. 75-76;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34733 (дата обращения: 24.04.2024).