Роль нарушений клеточного энергообмена в развитии патологических процессов

Н.В. Рылова

Казанский государственный медицинский университет

В течение последних десятилетий в медицине интенсивно развивается так называемое «метаболическое» направление, ставящее своей целью теоретический и прикладной анализы обменных процессов различных уровней, составляющих основу или фон для многих болезней. Особенно активно, почти революционно, формируются представления о роли нарушений клеточного энергообмена (энергетики) в развитии самых разнообразных патологических процессов. Энергообмен, как на уровне целостного организма, так и в отдельной клетке, представляет собой грандиозный комплекс процессов, сложнейшим и тончайшим образом организованных в пространстве и времени, и обеспечивающих фактически все стороны жизнедеятельности живой материи.

Для оценки энергетического гомеостаза нами предложено использование - показателя энергетического дефицита (ПЭД), который представляет собой соотношение уровня молочной и пировиноградной кислот. Лактат является конечным продуктом анаэробного обмена глюкозы по гликолитическому пути и находится в равновесии с пируватом благодаря реакции, катализируемой ферментом лактатдегидрогеназой. Пируват называют «перекрестным метаболитом», подчеркивая его центральную роль во многих обменных процессах. При нарушении оксигенации в печени в результате угнетения активности пируватдегидрогеназного мультиферментного комплекса из пирувата вместо ацетил-КоА образуется лактат. Кроме того, в результате уменьшенной оксигенации образующегося количества АТФ недостаточно, чтобы покрыть энергетические потребности процесса глюконеогенеза, благодаря которому в норме в организме утилизируется накопившийся лактат (рис.1. и 2).

251659264251660288

Рисунок 1. Схема анаэробного метаболизма

Рисунок 2. Связь концентрации лактата и пирувата

с отношением НАД-Н/НАД

Поскольку указанные вещества являются ключевыми метаболитами цикла энергообеспечения и системообразующими факторами их деятельности – молекулы АТФ, они могут служить критериями оценки энергетического гомеостаза. Известно, что в период обострения любого патологического процесса активизируется анаэробный путь энергообразования. Молочная кислота (лактат) является конечным продуктом анаэробного гликолиза. Пировиноградная кислота (пируват) является необходимой для тканевого обмена веществ, в результате которого углеводы, «сгорая» в цикле трикарбоновых кислот, выступают в качестве энергетического субстрата. Количественное соотношение этих кислот является показателем интенсивности гликолитических и окислительных превращений углеводов, а изменение его может указывать на нарушение нормального метаболизма. При увеличении показателя лактат/пируват предполагается направленность энергообразования по анаэробному пути гликолиза, что происходит в условиях тканевой гипоксии, которая имеет место при воспалении. При исследовании содержания пировиноградной кислоты в слюне нами разработан новый метод – патент на изобретение РФ №2239194 от 27.10.04.