К.б. Хлус К.Н.

Буковинский государственный медицинский университет, Украина

ПАРАМЕТРЫ ОКСАЛАТЗАВИСИМОГО УГНЕТЕНИЯ IN VITRO АКТИВНОСТИ МЫШЕЧНОЙ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В СВЯЗИ С ЕЁ ИЗОФЕРМЕНТНЫМ СПЕКТРОМ

 

Регуляция внутриклеточного метаболизма посредством изменения как общей активности того или иного фермента, так и его изоферментов, рассматривается в качестве одного из важнейших механизмов адаптации конкретного организма к разнообразным изменениям окружающей среды. В связи с этим особый интерес представляет исследование механизма регуляции активности лактатдегидрогеназы (L-лактат: NAD+ оксидоредуктаза, ЛДГ, КФ 1.1.1.27), поскольку перераспределение изоферментов ЛДГ в значительной степени отражает специфику энергетического обмена клетки, а его нарушение может привести к тяжёлым последствиям как на клеточном, так и на организменном уровне.

Одним из негативных эффекторов – регуляторов активности ЛДГ – является щавелевая кислота, широко распространённая в природе и являющаяся одним из конечных метаболитов в животных организмах. Характерной особенностью оксалатов является чрезвычайное разнообразие механизмов неблагоприятного воздействия на организм. Щавелевая кислота и её водорастворимые соли изменяют кислотно-основное равновесие в организме, снижают биодоступность биологически важных металлов, нарушают пищеварительную, кардиоваскулярную и нейрональную функции, локомоцию и координацию движений, вызывают развитие генетически обусловленных оксалозов (респираторный оксалоз, гипероксалатурический хронический обструктивный бронхит), при которых нарушается синтез ферментов, катализирующих реакции преобразования важнейших эндогенных предшественников оксалатов [3]. В связи с этим оксалаты можно рассматривать как один из опаснейших естественных факторов экологической агрессии, а исследования  в этой области – актуальными и перспективными.

Цель данного исследования - установление зависимости между оксалат-индуцированными изменениями активности ЛДГ скелетных мышц белых крыс и её изоферментным составом. Предмет исследования: безъядерные гомогенаты мышц задних конечностей белых крыс возрастом 6-12 мес. (n=8). Объект исследования: связь между степенью ингибирующего влияния in vitro щавелевой кислоты (в конечной концентрации 0,5 мМ) на активность ЛДГ и её изоферментным спектром. Активность ЛДГ определяли кинетическим методом по уменьшению содержания NADH в реакции его взаимодействия с пировиноградной кислотой [1]. Раствор щавелевой кислоты вносили в систему за 5 мин до инициации реакции раствором NADH.

Изоферментный спектр ЛДГ определяли с помощью диск-электрофореза в ПААГ [2]. Концентрацию белка определяли по методу Лоури [4]. Результаты исследования представлены в таблице. Щавелевая кислота оказывает существенное угнетающее действие на ЛДГ (8,5-52,5 %). Соотношение активностей отдельных изоферментов выявило преобладание анаэробных фракций – ЛДГ4 и ЛДГ5 (соответственно, 27,46 и 34,28 %, суммарно 61,74 %).

Наименее выраженным угнетение ЛДГ-реакции оказалось в пробах с наибольшим содержанием М-субъединиц ЛДГ. Как известно, анаэробные фракции ЛДГ, преобладающие в мышечной ткани, относятся к М-типу фермента (М4 – ЛДГ5, НМ3 – ЛДГ4). Можно предположить, что М-субъединицы ЛДГ, в отличие от Н-субъединиц, обладают меньшей чувствительностью к действию оксалат-аниона, что подтвердил последующий корреляционный анализ. Таким образом, щавелевая кислота в концентрации 0,5 мМ умеренно (в среднем на 26,84 %) угнетает in vitro обратную ЛДГ-реакцию в ткани мышц задних конечностей белых крыс возрастом 6-12 месяцев, преимущественно, в результате избирательного ингибирования активности изоферментов Н-типа - ЛДГ1 и ЛДГ2.

Таблица.

вари-анты

Угне-тение  ЛДГ-реакции, %

Активность изоферментов ЛДГ и содержание субъединиц, %

ЛДГ1

ЛДГ2

ЛДГ3

ЛДГ4

ЛДГ5

H-субъ-единицы

M-субъ-единицы

1

52.4

18.0

26.8

19.9

15.7

19.6

51.975

48.025

2

43.3

14.3

21.1

16.8

18.2

29.6

43.075

56.925

3

9.8

5.6

10.1

10.7

34.6

39.0

27.175

72.825

4

8.5

4.4

8.6

8.0

37.5

41.5

24.225

75.775

5

19.8

6.1

11.9

12.0

30.3

39.7

28.60

71.40

6

23.0

8.5

13.4

13.1

29.2

35.8

30.40

67.60

7

31.4

10.2

15.8

13.7

26.1

34.2

35.425

64.575

8

26.5

9.5

14.6

13.0

28.1

34.8

33.975

66.025

x±Sx

-

9,58±

0,618

15,29±

0,805

13,40±

0,487

27,46±

0, 997

34,28±

0,937

34,61±

1,190

65,39±

1,215

 

Литература:

1.                 Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен) / Под ред. М.И. Прохоровой. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1982. – 272 с.

2.                 Назыров А.Т., Алманиязова К.К. К методике оценки результатов диск-электрофореза в полиакриламидном геле // Лаб. дело. – 1976. – № 12. – С. 250-251.

3.                 Поспехова Г.П., Антонов В.Г., Разоренова Т.С., Вахарловский В.Г. Клинический полиморфизм при респираторном оксалозе // Терапевт. архив. – 2001. – № 3. – С. 55-57.

4.                 Lowry O., Rosebrough W., Farr A., Randall R. Protein measurement with folin phenol reagent // J. Biol. Chem. – 1951. – Vol. 193, № 1. – P. 265-275.