МОЛЕКУЛЯРНАЯ  БИОЛОГИЯ

УДК 546.185+577.352.3+616-0.56.49

Академик К. Г. Карагезян, Г. А. Овеян, А. А. Казинян, Л. В. Карабашян,
М. К. Карагезян, М. А. Бадалян, Л. М. Овсепян, С. С. Овакимян

Свободнорадикальное окисление липидов митохондриальной и
микросомальной фракций гепатоцитов после ваготомии

(Представлено 20/VII 1999)

    Ранее проведенными исследованиями [1] были показаны выраженные изменения качественного состава и количественного содержания фосфолипидов (ФЛ) митохондриальной и микросомальной фракций гепатоцитов после двусторонней поддиафрагмальной ваготомии. При этом особое внимание было обращено на изменение соотношения между суммами нейтральных и кислых ФЛ, а также значительное увеличение в них количества лизофосфатидилхолинов (ЛФХ). Последнее является следствием повышения активности фосфолипазы A2, приводящего к деацилированию ненасыщенных жирных кислот и соответствующему активированию интенсивности течения процессов свободнорадикального окисления (СРО) липидов с последующим развитием расстройств функциональной активности этих чрезвычайно важных субклеточных структур [2,3].
    Вышеуказанное побудило нас к изучению закономерностей в динамике интенсивности течения процессов СРО липидов гепатоцитов белых крыс в различные периоды после двусторонней поддиафрагмальной ваготомии.
    Эксперименты проводили на 189 беспородных белых крысах-самцах массой 180-200 г, содержавшихся на ординарном пищевом рационе. Животных оперировали под легким эфирным наркозом обнажением брюшной полости в области нижнего отдела пищевода, перерезкой и удалением левой и правой ветвей обоих блуждающих нервов на протяжении 2 мм; операционную рану зашивали с соблюдением современных принципов асептики и антисептики.
    Животных забивали на 1, 3, 7, 30 и 90 дни после ваготомии под легким эфирным наркозом, гомогенизирование печеночной ткани производили на холоду в среде 5 мл 0,01 М трис-HCl буфера (37oC, pH 7,4), содержащей в конечной концентрации 0,25 М сахарозы и 0,01 М ЭДТА. Митохондриальную и микросомальную фракции отделяли центрифугированием: первую при 14000 g (в центрифуге К-24), вторую при 105000 g (в центрифуге VАС-601) в течение 20 и 60 мин соответственно [4]. Об активности течения процесса перекисеобразования судили по содержанию малонового диальдегида (МДА), образующего с тиобарбитуровой кислотой цветное окрашивание, типа разового хромогена, интенсивность окраски которого регистрировали спектрофотометрически при длине волны 535 нм [5], и количество перекисей пересчитывали на 1 мг белка данной фракции, определенного по Лоури [6].
    Результаты проведенных исследований, отраженные в табл. 1, показывают заметное повышение интенсивности течения процессов ПОЛ в митохондриальной фракции гепатоцитов, наиболее ярко выраженное в ранние сроки ваготомии (1, 3, 7 дни) как в аскорбат-зависимой (86,4, 124,1, 85,8% соответственно), так и NADPH-зависимой (78,5, 88,3, 77,4% соответственно) системах переокисления.
    Полученные данные подтверждают наши предположения о повышении интенсивности течения процессов СРО липидов и развитии выраженных расстройств в метаболизме ФЛ, обусловленных повышением активности фосфолипазы A2 [1]. В более поздние сроки после ваготомии (спустя 30, 90 дней) наблюдается относительное коррелирование величин изучаемых показателей, хотя в неферментативной системе содержание липидных перекисей продолжает оставаться на высоких уровнях по сравнению с таковым в контрольных опытах (53,5, 32,2% соответственно).
    Как видно из табл. 2, аналогичная закономерность в течении процессов СРО липидов прослеживается и в микросомальной фракции гепатоцитов. Здесь также выявляется заметное повышение интенсивности их течения в ранние сроки после ваготомии как в аскорбат-зависимой (173,7, 167,5, 143,8% соответственно), так и NADPH-зависимой (76,25, 72,8, 56,6% соответственно) системах, чего нельзя сказать относительно более поздних сроков (30 и 90 дни) наблюдения. Особый интерес представляет тот факт, что выявленные нами ранее изменения качественного и количественного состава ФЛ микросомальной фракции по степени своей выраженности хотя и оказываются в подавляющем большинстве случаев ниже тех, что были установлены в митохондриальной фракции, однако отклонения в интенсивности течения процессов переокисления липидов в неферментативной системе в течение первой недели после ваготомии носят несравненно более выраженный характер.

           Таблица 1

Изменение интенсивности течения процессов перекисного окисления липидов
в митохондриальной фракции печени белых крыс в контроле (К)
и в различные сроки после двусторонней поддиафрагмальной ваготомии (n=102)

   

Показатели  1 день  разницы  3 день  разницы  7 день  разницы  30 день  разницы  90 день  разницы 
от К  от К  от К  от К  от К 
Аскорбат-  10,81±1,12  20,15±0,67a +86,4  24,23±1,19a +124,1  2,08±0,57d +85,8  16,59±1,12c +53,5  14,29±0,36c +32,2 
зависимое  n=8  n=8  n=10  n=10  n=8  n=8 
переокисление 
NADPH-  9,08±1,02  16,21±0,38a +78,5  17,10±0,37a +88,3  16,11±0,21a +77,4  9,06±0,43d -0,2  10,79±0,98d +18,8 
зависимое  n=8  n=8  n=10  n=8  n=8  n=8 
переокисление 

               Примечание: a-P < 0,001,  b-P < 0,01, c-P < 0,02,  d-P > 0,5  .

                    Таблица 2
 
 

Изменение интенсивности течения процессов перекисного окисления липидов
в микросомальной фракции печени белых крыс в контроле (К)
и в различные сроки после двусторонней поддиафрагмальной ваготомии (n=87)

    

Показатели  1 день  разницы  3 день  разницы  7 день  разницы  30 день  разницы  90 день  разницы 
от К  от К  от К  от К  от К 
Аскорбат-  16,29±1,5  44,59±3,17a +173,70  43,58±1,12a +167,5  39,71±1,88a +143,8  20,68±1,45a +27,0  20,21±1,90b +24,0 
зависимое  n=7  n=8  n=7  n=7  n=8  n=7 
переокисление 
NADPH-  15,41±2,3  27,16±0,58a +76,25  26,63±19,2a +72,8  24,13±2,60a +56,6  15,95±1,03d +3,5  16,25±1,58c +5,5 
зависимое  n=7  n=7  n=7  n=8  n=7  n=7 
переокисление 

               Примечание: a-P < 0,001,  b-P < 0,01, c-P < 0,02,  d-P > 0  .

    Выяснение молекулярных механизмов описанных сдвигов станет предметом дальнейших более обстоятельных исследований.
    На 30 и 90 дни после ваготомии в микросомальной фракции отмечается относительная нормализация интенсивности течения процессов СРО липидов в неферментативной системе, остающаяся, однако, выше нормальных показателей.
    Таким образом, можно заключить, что после двусторонней поддиафрагмальной ваготомии происходит заметная интенсификация ПОЛ как в митохондриальной, так и особенно в микросомальной фракции гепатоцитов в сочетании с высоким содержанием в них ЛФХ, обладающих, как известно, мембранотоксическими и мембранолитическими свойствами, обнаруживаемыми при различных формах токсических поражений живых систем [7-9], нуждающихся в специальной медикаментозной коррекции, в частности антиоксиданто-  и протеинотерапии [10]. Следовательно, не вызывает сомнений очевидность выраженного ингибирующего действия продуктов переокисления липидов на активность мембраносвязанных, липидзависимых ферментных систем, что чревато расстройствами в функциональной активности и структурной организации изученных нами важнейших субклеточных элементов, приводящими к нарушениям адаптационно-приспособительных возможностей гепатоцитов и организма в целом, представляющих общебиологический интерес [10].
    Примечательно, что в изученные сроки интенсивность течения процессов перекисеобразования в неферментативной системе в микросомальной фракции значительно превосходит таковую в митохондриальной фракции гепатоцитов. С другой стороны уровень перекисеобразования в ферментативной системе митохондрий оказывается выше, чем в микросомах, что заслуживает особого внимания и нуждается в дальнейшем более обстоятельном изучении на клеточном, субклеточном, мембранном и молекулярном уровнях.
 
 
 

   Институт молекулярной биологии НАН РА
   Ереванский государственный медицинский университет
 

Литература

     1. Казинян А. А.  В кн.: Ежегодник Академии хирургических наук РА. 1998. T. 2. C. 43-45.
     2. Бурлакова Е. Б., Джалябова М. И., Гвахария В. О. и др.  В кн.: Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. М.: Наука, 1982. C. 113-141.
     3. Бурлакова Е. Б., Архипова Г. А., Голощапов А. Н. и др.  В кн.: Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. М.: Наука, 1982. C. 74-83.
     4. Прохорова М. М.  Методы биохимических исследований. Липиды и энергетический обмен. Учебное пособие. Л. 1982. С. 29-43.
     5. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И.  Перекисное окисление липидов в биологических мембранах (под ред. Г. М. Франка). М.: Наука, 1972. 252 с.     
     6. Lowry D. H., Rosenbrough N.J., Fatt A. L. et al. - J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P. 265-269.
     7. Карагезян К. Г.  Фосфолипиды и их роль в жизнедеятельности организма. Ереван: Айастан, 1972. 267 с.
     8. Енгибарян А. А., Акопян В. П., Карагезян К. Г.  Комбинированная антиоксидантотерапия при коронароокклюзионном инфаркте миокарда. Ереван: НПО "Лиганд", 1994. 242 с.
     9. Бадалян А. Г. Диагностическая ценность показателей инсулярной, контринсулярной систем, активности органоспецифических ферментов и лечебная эффективность тиосульфата при хронических заболеваниях печени. Канд. дис. Ереван, 1995. 134 с.
     10. Карагезян М. К.  Изучение молекулярных механизмов токсических эффектов микотоксина зеараленона. Канд. дис. 1997. 120 с.