Активация мембраносвязанных фосфолипаз и гидролаз лизосом
Основу липидного бислоя мембран кардиоцитов составляют глицерофосфолипиды, представленные в мышце сердца главным образом фосфатидилхолином, фосфатидилэтаноламином, фосфатидилсерином.
В норме биохимический состав липидной фазы мембраны в значительной мере регулируется мембраносвязанными, а также лизосомальными ферментами — фосфолипазами. В условиях ИшМ их активность существенно повышается. При этом в клетках накапливаются продукты лизиса глицерофосфолипидов, а частности арахидоновая кислота.
Динамика содержания метилового эфира
Дкнамика содержания метилового эфира арахидоновой кислоты в миокарде крыс при острой транзиторной коронарной недостаточности. На оси ординат — содержание метилового эфира арахидоновой кислоты в процентах от Общей концентрации метиловых эфиров высших жирных кислот; на оси абсцисс — продолжительность ИшМ и РП. ИшМ — начало периода ишемии миокарда; РП — окончание периода ишемии миокарда и начало периода реперфузии; острая транзиторная коронарная недостаточность с длительностью периода ИшМ 10 мин (А), 40 мин (Б), 120 мин (В); 1 — ишемия миокарда с реперфузией; 2 — ишемия миокарда без реперфузии.
На рисунке видно, что ИшМ обусловливает значительное накопление в поврежденном миокарде арахидоновой кислоты, содержание которой превышает фоновый уровень более чем в 3 — 4 раза. В участках миокарда, отдаленных от зоны ишемии, арахидоновая кислота также накапливается в значительном количестве.
Эти данные позволяют сделать заключение об усилении ферментативной деградации мембранных глицерофосфолипидов сердца в условиях ИшМ. В пользу этого заключения свидетельствуют результаты исследований и других авторов. Так, при ИшМ показано уменьшение общего содержания миокардиальных глицерофосфолипидов и увеличение концентрации триглицеридов в крови коронарного синуса [Cote I. et al., 1979].
У больных инфарктом миокарда также отмечено закономерное значительное повышение содержания СЖК в плазме крови в течение первых 3 сут после возникновения боли [Flink Е. et al.r 19811.
В связи с приведенными выше фактами возникает вопрос о механизмах активации фосфолипаз клеток миокарда в условиях ИшМ. Учитывая полученные in vitro данные о повышении активности мембранных фосфолипаз в основном ионами Ca2+1, а фосфолипаз лизосом — ионами водорода [Weglicki W. et al., 1979], мы изучили динамику содержания в кардиомиоцитах ионизированного Са2+1, а также НАДФ и НАД. Последние, как известно, в значительной мере отражают внутриклеточный уровень протонов [Neely J., Feuvray D., 1981].
Опыты выявили существенное увеличение содержания ионизированного кальция, а также восстановленных форм НАДФ и НАД в кардиоцитах зоны ИшМ. В отдаленных от нее участках сердца содержание НАДФН и НАДН, а также Са2+ увеличивается, особенно при 120-минутной ИшМ.
Эти данные позволяют говорить о том, что при продолжительной ИшМ создаются условия для существенного повышения активности мембранно-связанных фосфолипаз и лизосомальных липаз в зоне повреждения сердца. Следует подчеркнуть также возможность активации в этих условиях и других гидролаз лизосом, способных повреждать липидный и белковый компоненты мембран.
Аргументом в пользу этого заключения являются результаты гистохимического исследования одного из маркерных ферментов лизосом — щелочной фосфатазы. Ее активность определяли в срезах миокарда толщиной 10 мкм, окрашенных по методу Пирса (1953), на микроспектрофотометре точечным методом при длине волны 525 нм.
Исследования показывают, что активность фермента в кардиоцитах прогрессирующе повышается в зоне ишемии начиная с 40-й минуты. Одновременно в зоне ИшМ наблюдается снижение четкой контурности гранул лизосом по сравнению с интактным миокардом. Это можно трактовать как признак повышения проницаемости лизосомальных мембран для гидролаз и выхода их в гиалоплазму.
Хорошо известно, что высвобождающиеся из лизосом и активирующиеся в саркоплазме ферменты обусловливают повреждение и разрушение мембранных структур кардиоцитов. Освобождающиеся и накапливающиеся в результате этого глицерофосфолипиды и СЖК могут потенцировать повреждение кардиоцитов в связи с их способностью внедряться в липидную фазу мембран клеток.
Таким образом, чрезмерная активация мембранно-связанных фосфолипаз и гидролаз лизосом (липаз, фосфолипаз, протеаз) в условиях ИшМ является существенным механизмом альтерации мембран и ферментов кардиоцитов. Это обусловливается гидролизом глицерофосфолипидов клеточных биомембран, что нарушает их основные физико-химические свойства, а также снижает кинетические параметры ферментов.
1 Содержание ионизированного Са2+ в клетках миокарда оценивали флюоррометрическим методом с использованием флюоресцентного зонда солянокислого хлортетрациклина (0,3 мг/кг объемом 0,1 мл в полость правого желудочка сердца за 10 мин до окклюзии коронарной артерии). Люминесценция хлортетрациклина возбуждалась светом с длиной волны 375 нм. Интенсивность флюоресценции измерялась при длине волны 540 нм на микрофлюориметре МЛ-3 (ЛОМО, СССР) с помощью контактного объектива ЛК, 25Х0,75, 190; увеличение 25 крат, позволяющее выполнять биомикроскопию поверхностного слоя миокарда, работающего in situ сердца.
«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий
Sorry, no posts matched your criteria.
