ВЛИЯНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЛИПИДОВ И ФОСФОЛИПИДОВ В ЗАКЛАДКАХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Асадулаева М.Н., Лазько А.Е., Лазько М.В.

На территории России существует множество геохимических областей, резко различающихся по содержанию минеральных веществ в источниках водопотребления. Например, концентрация таких металлов, как Cr, Co, Cu, Se, Cd и Sb в водах Дагестана в разы превышает таковое в реках Нижнего Поволжья.

В то же время о большом значении липидов в механизме минерализации костной ткани свидетельствует тот факт, что при заболеваниях, отрицательно влияющих на кальцификацию (рахит, цинга), липидное вещество исчезает из зоны отложения минералов. Когда кальцификация восстанавливается с получением организмом витамина D или аскорбиновой кислоты это вещество вновь начинает выявляться.

Целью настоящего исследования явилось определение влияния геохимических условий нижнего Поволжья и северного Кавказа на качественный и количественный состав липидов и фосфолипидов в закладках трубчатых костей

Материалом для исследования служили бедренные кости и их закладки 47 зародышей и предплодов женского пола от 6 до 12 недель пренатального развития из клиник г.Астрахани и г.Махачкалы в осенне - зимний период. Женщины, от которых был получен материал исследования, имели сходный социальный и бытовой статус.

Спектр липидов и фосфолипидов закладок бедренных костей человека исследовался методом тонкослойной хроматографии, для чего из исследуемого материала были получены липидные экстракты по методу Фольча. Контроль и идентификация фракций производились по параллельным (выполненным на одной и той же пластинке) хроматограммам липидов сывороток крови женщин, имеющих такой же срок беременности, как и женщины, от которых был получен материал.

Результаты исследования и их обсуждение

Хроматограммы общих липидов из экстрактов, приготовленных из закладок бедренных костей зародышей и предплодов 6 – 8 недель из сравниваемых геохимических регионов, практически не различаются. Выявляются небольшие количества свободного холестерина, триглицеридов и фосфолипидов, отмечается значительное содержание неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК), отсутствие моно- и диглицеридов.

На хроматограммах фосфолипидов закладок бедренных костей на этой стадии онтогенеза и в г.Астрахани и в г.Махачкале обращало на себя внимание малое количество и бедность спектра данных веществ. Не выявляются фосфатидилэтаноламин и сфингомиелин. Фосфатидилхолин хотя и присутствует, но в незначительной концентрации.

Спектр нейтральных липидов закладок бедренных костей предплодов человека 9, 10 недель и в г.Астрахани и в г.Махачкале, в отличие от предыдущих этапов онтогенеза, имеет как черты сходства, так и заметного различия.

Например, на хроматограммах общих липидов экстрактов закладок бедренных костей предплодов человека данного срока развития из обеих изучаемых геохимических зон не выявляются моно- и диглицериды, присутствующие в сыворотке крови женщин с аналогичным сроком беременности, и значимо меньше по отношению к этому контролю и в том и в другом случае обнаруживаемое количество триглицеридов.

В то же время, в отличие от предыдущего примера, неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК) в закладках предплодов данного срока из г.Астрахани содержится несколько больше по сравнению с г.Махачкалой.

Напротив, можно отметить заметно большее количество свободного холестерина и фосфолипидов в закладках бедренных костей из г.Махачкалы, что может свидетельствовать в пользу предположения о несколько большей активности процессов оссификации и минерализации в данном геохимическом регионе.

При сравнительном изучении хроматограмм фосфолипидов закладок бедренных костей предплодов человека 9, 10 недель пренатального развития как между различными геохимическими регионами, так и по отношению с предыдущими этапами онтогенеза (6 – 8 недель пренатального развития) обращает на себя внимание появление в закладках из г.Махачкалы заметных количеств фосфатидилсерина – мощного модулятора кальцификации.

В закладках бедренных костей из г.Махачкалы по отношению к г.Астрахани заметно больше и такого промоутера минерализации как фосфатидилэтаноламин.

Хроматограммы липидов закладок бедренных костей человека в обеих геохимических зонах на 11, 12 неделях внутриутробного развития демонстрируют уменьшение содержания и обеднение спектра триглицеридов – выявляются только самые "быстрые" фракции, практически сливающиеся с НЭЖК. По прежнему отсутствуют моно- и диглицериды, а содержание эфиров холестерина, НЭЖК и свободного холестерина снижено и мало различается в закладках из г.Астрахани и г.Махачкалы.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в отличие от предыдущего изучаемого этапа онтогенеза (9, 10 недель пренатального развития) концентрация и спектры липидов при переходе к более поздним стадиям остеогенеза и минерализации в обеих геохимических зонах выравниваются.

На хроматограммах фосфолипидов закладок бедренных костей предплодов 11, 12 недель пренатального развития из г.Астрахани только теперь начинает выявляться незначительное количество фосфатидилсерина.

Общая концентрация фосфолипидов, выражающаяся через интенсивность окраски хроматограмм, заметно выше в закладках бедренных костей из г.Махачкалы. Особенно это показательно для сфингомиелина и фосфатидилсерина – фосфолипидов интенсифицирующих остеогенез и минерализацию кости.

За исключением фосфолипидов, общее содержание липидов, выявляемых методом тонкослойной хроматографии, по мере созревания хряща и замещения его костной тканью, а также дальнейшей её минерализации, прогрессивно снижается в обеих геохимических регионах.

Интересен тот факт, что развертывание процессов оссификации и минерализации в закладках бедренных костей человека сопровождается прогрессирующим снижением содержания фракций свободного холестерина и его эфиров в обеих геохимических зонах. Это свидетельствует в пользу того предположения, что данные нейтральные липиды играют важную роль лишь в начальных стадиях процессов минерализации, так как они являются необходимейшей составной частью биологических мембран везикул матрикса.

С началом интенсивных процессов оссификации и минерализации (9 -10 недель пренатального развития) в закладках бедренных костей из региона с повышенной минерализацией окружающей среды впервые начинает определяться фракция фосфатидилсерина и значительно усиливается фракция фосфатидилэтаноламина – мощных индукторов минерализации. Подобный эффект мы связываем с присутствием в окружающей среде Кавказа повышенных по отношению к остальной территории России количеств микроэлементов, в частности, меди и селена.