Нгуен Тхи Чанг

Южный федеральный университет

СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА

Сердечно-сосудистые заболевания на почве атеросклероза, в первую очередь, ишемическая болезнь сердца (ИБС) остаются одной из главных проблем здравоохранения индустриально развитых стран, в том числе России. Биохимические исследования с участием зрелых, средних, пожилых и старых людей признаны необходимыми для выявления факторов, маркеров риска и подходов к адекватной терапии возраст-ассоциированных заболеваний, разработки стратегии увеличения продолжительности жизни и улучшения ее качества в пожилом и старческом возрасте, а также для развития фундаментальных представлений о самом феномене старения.

Проведено клинико-лабораторное обследование 70 больных ишемической болезнью сердца (ИБС) различного возраста, проходивших лечение в отделении кардиологии Больницы скорой медицинской помощи №2 г. Ростова-на-Дону. Исследование проводили в трех возрастных группах. I группа – больные зрелого возраста(от 35 до 45 лет), II группа – больные среднего возраста(от 45 до 55 лет), III группа – пациенты пожилого и старческого возраста (от 55 до 75 лет).

Контрольную группу составили 30 практически здоровых людей соответствующего возраста (доноры). Биохимические исследования проводили в лаборатории биохимии НИИ Биологии Южного федерального университета.

В ходе проведенного исследования нами установлено, что в эритроцитах больных ИБС трех возрастных групп отмечено повышение содержания молекулярных продуктов ПОЛ как первичных и вторичных, так и конечных (рис.1). Уровень ДК в эритроцитах возрастает на 66%, 34% и 18% в I, II и III группах больных ИБС. Содержание МДА и ШО увеличивается на 24-31% во всех трех возрастных группах пациентов. Причем, следует отметить, что с увеличением возраста в группах условно здоровых людей наблюдается накопление молекулярных продуктов ПОЛ по сравнению с I возрастной контрольной группой.

- I группа, - II группа, - III группа

Рис.1. Относительный прирост уровня продуктов ПОЛ в эритроцитах здоровых и больных ИБС различных возрастных групп

Уровень ДК в эритроцитах II и III контрольных группы возрастает на 39% и 64%, по сравнению с I группой. Содержание МДА в эритроцитах II и III контрольных группы на 11% выше, чем в I группе, а уровень ШО возрастает на 17% только в III группе относительно гурппы зрелого возраста.

При сравнении уровня продуктов ПОЛ в эритроцитах больных ИБС различных возрастных групп относительно I возрастной группы пациентов установлено, что уровень ДК в эритроцитах повышается на 12% и 17% во II и III группах больных ИБС, а содержание МДА и ШО увеличивается на 13% и 21% только в III группе пациентов, по сравнению с I группой больных ИБС.

Таким образом, отмечена интенсификация ПОЛ в плазме крови и эритроцитах обследованных групп больных ИБС. В плазме крови наблюдается накопление первичных (ДК) и вторичных (МДА) продуктов ПОЛ в трех возрастных группах пациентов, а уровень конечных продуктов ПОЛ (ШО) возрастает только в III группе больных.

В контрольных группах с увеличением возраста отмечено повышение уровня только ДК в плазме крови. В эритроцитах всех трех возрастных групп больных ИБС наблюдается накопление первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ приблизительно в равной степени.

В возрастном аспекте в эритроцитах больных ИБС II и III группы наблюдается повышение интенсивности начальных стадий ПОЛ, а в III группе пациентов активируются промежуточные и конечные стадии свободнорадикального цепного процесса. По мере увеличения возраста в контрольных группах наблюдается заметное увеличения повышение уровня ДК, менее выраженное накопление МДА, а содержание ШО повышается только в III возрастной контрольной группе, относительно группы лиц зрелого возраста.

В эритроцитах важнейшими антиоксидантными ферментами первичного звена антиоксидантной защиты являются СОД и каталаза, которые регулируют СРО на стадии активации молекулярного кислорода и зарождения цепного процесса.

- I группа, - II группа, - III группа

Рис.2. Изменение активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (Кат) в эритроцитах доноров и больных ИБС различных возрастных групп

Полученные результаты показывают, что в эритроцитах больных ИБС различного возраста активность СОД снижается на 33%, 16% и 27% в I, II и III группах пациентов относительно контроля. Аналогичная динамика наблюдается в активности каталазы, которая функционирует сопряжено с СОД и расщепляет гидропероксид, продукт реакции дисмутации, с образованием воды и кислорода. В эритроцитах больных ИБС I, II и III возрастных групп активность каталазы снижается на 18%, 13% и 15% (рис.2).

Исследование структурных свойств мембран эритроцитов с помощью флуоресцентного зонда пирена свидетельствует о снижении параметра Fэ/Fм (334) на 11-18%, что указывает на соответствующее уменьшение текучести (или повышение микровязкости) липидного бислоя мембран эритроцитов в трех исследованных возрастных группах больных ИБС, по сравнению с нормой. Это может привести к повышению ригидности эритроцитарной мембраны, нарушению мембранных процессов, ухудшению микроциркуляции.

С увеличением возраста в контрольных группах наблюдается тенденция к снижению на 8% текучести липидного бислоя мембран эритроцитов в III группе условно здоровых лиц, по сравнению с I группой.

Вместе с тем, на фоне повышения микровязкости липидного бислоя эритроцитарных мембран наблюдается повышение параметра Fэ/Fм (282) зонда пирена, что свидетельствует о повышении текучести зон белок –липилных контактов (или аннулярных липидов) на 11-27% в трех возрастных группах больных ИБС. В контрольных группах данный параметр незначительно изменяется с возрастом.

Изменение структурной организации эритроцитарных мембран больных ИБС различного возраста проявляется также в уменьшении параметра Fo-F/Fo зонда пирена на 10-16%, характеризующего снижение эффективности переноса энергии электронного возбуждения с триптофановых остатков мембранных белков на пирен (рис.9). Такие изменения параметра Fo-F/Fo могут свидетельствовать о структурных перестройках в мембранных белках эритроцитов, связанных с их окислительной модификации вследствие повышенной продукции АФК, АФА и продуктов ПОЛ. Следует отметить, что при сравнении с I группой больных ИБС данный параметр (Fo-F/Fo) снижается на 14%, а во II группе пациентов не выявлено достоверных различий относительно I группы больных ИБС.

В то же время в контрольных группах отмечено снижение параметров Fo-F/Fo на 6-8% во II и III группах, по сравнению с I группой условно здоровых лиц. Это свидетельствует о повышении уровня структурных перестроек мембранных белков эритроцитов с возрастом. В мембранах эритроцитов больных ИБС 1 и П возрастных групп наблюдается повышение полярности липидного бислоя. С увеличением возраста в группах доноров показана тенденция к повышению полярности липидного бислоя эритроцитарных мембран в Ш группе доноров по сравнению с 1 группой.

Таким образом, проведенное исследование показывает, что при ишемии миокарда наблюдается нарушения стабильности и структурной организации эритроцитарных мембран, которые в ряде случаев усиливаются с возрастом.

Нарушение структурного состояния мембран эритроцитов больных ИБС различного возраста характеризуется противоположными изменениями текучести липидного бислоя, которая снижается, и аннулярных липидов, которая увеличивается, структурными перестройками мембранных белков и повышением полярности внутренних гидрофобных областей мембран. Нарушение стабильной (по уровню СПА) и структурной организации мембран эритроцитов (по уровню структурных перестроек мембранных белков) более выражены в III возрастной группе больных ИБС, по сравнению с I группой пациентов.

В контрольных группах с увеличением возраста также наблюдается снижение стабильности и изменение структурного состояния мембран эритроцитов, имеющие одинаковую направленность со сдвигами структурного гомеостаза, наблюдающегося при ИБС, относящейся к возраст – ассоциированными патологиями.