Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ОСОБЕННОСТИ ВОВЛЕЧЕНИЯ НЕЙТРОФИЛОВ И ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ В ПРОЦЕСС РАЗВИТИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА

Хидирова Л.Д. 1 Маянская Н.Н. 2
1 Новосибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ, г. Новосибирск, Россия
2 Казанский медицинский университет, г. Казань, Россия
Развитие некротических изменений в сердечной мышце определяется усиленным притоком в нее ПМЯЛ, повышением их биоцидной активности, снижением функционального резерва и значительным снижением активности лизосомальных ферментов в миокарде, и повышением в крови, которые могут играть решающую роль в активации процессов повреждения в сердечной мышце.
нейтрофилы
лизосомальные ферменты
инфаркт миокарда
1. Маянская Н.Н. [и др.]. Диагностическая и прогностическая оценка изменений активности лизосомальных ферментов в крови у больных острым инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией. // Тер. архив. – 1994. – № 4. – С. 36–39.
2. Лысикова М., Вальд М., Масиновски З. Механизмы воспалительной реакции и воздействие на них с помощью протеолитических энзимов // Цитокины и воспаление. – 2004. – Т. 3. – № 3. – С. 48–53.
3. Baggiolini M., Kheren P., Deranleau D.A. et al. Control of motility, exocytosis and the respiratory burst in human neutrophils. Biochem. Soc. Trans. – 1991. – V. 19. – P. 56–59.
4. Barandier C., Leiris J. Antioxidant trace elements // Pathophysiology. – 1998. – V. 5. – № 1.
– P. 16.
5. Burrel Ch. I., Blake D.R. Reactive oxygen metabolites and the human myocardium // Brit.
Heart J. – 1989. – V. 1. – № 1. – P. 4–8.

  Введение

Особенности воспалительной реакции при коронарогенном инфаркте миокарда описаны довольно подробно [1]. Однако в настоящее время все большее распространение получают некоронарогенные повреждения миокарда, в том числе так называемые метаболические инфаркты, в основе которых лежат гормональные нарушения: сахарный диабет, гиперкатехоламинемия, гиперкортизолемия и другие. О развитии воспаления в сердечной мышце при этих состояниях известно значительно меньше. Не ясно, каков характер вовлечения основных эффекторных механизмов, среди которых важное место занимают нейтрофилы крови, макрофаги, а также гуморальные факторы воспаления, такие как цитокины, лизосомальные ферменты, про- и антиоксидантные системы.

Целью настоящего исследования было выявление особенностей воспалительной реакции в динамике развития некоронарогенного повреждения миокарда в эксперименте.

Материалы и методы исследования

В исследованиях использовали 48 крыс-самцов Вистар, полученных из вивария НГМУ, массой 180-220 г. Метаболический инфаркт миокарда (МИМ) воспроизводили у животных подкожным введением ежедневно в течение недели раствора адреналина (0,2 мл 0,1%-ного раствора на крысу). Инфаркт миокарда подтверждали с помощью анализа данных электрокардиографии (ЭКГ), а также с помощью гистологического контроля. Животных забивали под эфирным наркозом путем декапитации на 1, 3, 7 и 14-е сутки эксперимента - по 10-12 крыс на каждый срок. От экспериментальных животных брали для исследования цельную кровь, сыворотку крови и ткани сердца.

В качестве контроля использовали интактных животных.

Для определения кислородзависимой биоцидности нейтрофилов и их функционального резерва использовали спонтанный (сНСТ) и индуцированный зимозаном (зНСТ) тесты. Результат выражался в индексах стимуляции (ИС). В крови измеряли интенсивность хемилюминесценции (ХМЛ) нейтрофилов на биохемилюминометре СКИФ-0301 (СКТБ «Наука», Красноярск, Россия) с 5-амино-2,3-дигидрофталазиндионом-1,4 в качестве люминофора.

Содержание цитокинов: интерлейкина 1β (ИЛ-1β), интерлейкина 6 (ИЛ-6) и туморнекротизирующего фактора (ТНФ-α) в сыворотке крови иммуноферментным методом с использованием реагентов ProCon («Протеиновый контур», Санкт-Петербург, Россия) [3].

Определение активности лизосомальных ферментов проводилось спектрофотометрическими исследованиями. Определяли активность лизосомальных ферментов в сердечной мышце и в сыворотке крови (кислая фосфатаза, катепсин D).

Статистический анализ результатов производили с помощью пакетов программ Statistica 6.0, программного обеспечения MS Excel XP. Выборочные данные проверялись на нормальность распределения по критерию Шапиро-Уилка для применения параметрических методов вариационного анализа с использованием t-критерия Стьюдента. Результаты представлены в виде среднего арифметического + стандартная ошибка среднего (n), где n - количество измерений. Уровень значимости <0,05 принимался за достоверный.

Результаты исследований и их обсуждение

Исследования показали, что в процессе развития МИМ в миокарде обнаруживалась значительная диффузная инфильтрация лейкоцитами, преимущественно - нейтрофилами. В связи с этим в данной работе исследовали биоцидность лейкоцитов, которая возрастала с первых суток введения адреналина и продолжала увеличиваться вплоть до окончания эксперимента (14-е сутки). В то же время функциональные резервы нейтрофилов крови по результатам подсчета ИС резко падали уже с первых суток эксперимента и не приходили к норме вплоть до конца наблюдения (табл. 1).

Таблица 1 - Средние показатели спонтанного НСТ-теста (в%), ИС и ХМЛ-активности лейкоцитов крыс с гормональными моделями метаболического инфаркта миокарда (МИМ)

Условия опытов

Контроль

МИМ

1-е сутки

МИМ

7-е сутки

МИМ

14-е сутки

сНСТ

5,3+0,33

16,8+3,08*

18,8+1,49*

 

12,4+1.13

ИС

3,05+0,07

1.75+0,06*

1.3+0,03*

1,3+0,03*

I max

(имп/100 нфмин)

4,8+0,06

7,1 +0,09*

8,4+0,10*

12,0+0,11*

Тmax (мин)

5,3+0,37

9,2+0,75*

10,18+0,67*

8,8+0,72*

I max - количество импульсов на пике ХМЛ-ответа в минуту на 100 нейтрофилов.

Тmax - время достижения максимума (мин). Здесь и в следующей таблице число определений в каждой группе - по 12 животных.

* - достоверные различия между показателями у крыс с МИМ и у контрольных животных, р<0.05.

Как известно, лейкоциты и макрофаги, накапливающиеся в миокарде при его повреждении, являются одними из основных источников таких воспалительных цитокинов, как ИЛ-1, ИЛ-6 и ТНФ-a [2], под влиянием которых клетки-эффекторы воспаления начинают вести себя еще более агрессивно по отношению к эндотелию сосудов.

Результаты исследования показали, что содержание ИЛ-1β постепенно нарастало параллельно с увеличением деструктивных нарушений в миокарде у крыс с МИМ. На третьи сутки концентрация ИЛ-1β  была выше, чем в контроле, почти на 40% (р<0,01), на 14-е сутки - на 85% (р<0,01). Концентрация ТНФ-a в крови у этих животных также нарастала в соответствии с динамикой биоцидности нейтрофилов по мере развития изменений в миокарде.  

До настоящего времени в литературе мало уделялось внимания изменениям лизосомального аппарата как самого миокарда, так и нейтрофилов крови, хотя их высокий деструктивно-дистрофический потенциал не подлежит сомнению. Проведенные в настоящей работе исследования активности лизосомальных ферментов показали ее существенное снижение в сердечной мышце и повышение в сыворотке крови, особенно ярко выраженное к 14-м суткам метаболического инфаркта миокарда (табл. 2). Эти данные совпадали по динамике с падением функциональных резервов нейтрофилов.

Таблица 2 - Изменения активности КФ и катепсина D в миокарде и сыворотке крови у крыс с МИМ

Условия опытов

Свободная

Общая

Своб./общ.

Сыворотка

КФ: Контроль

3.9+0.4

11.1+0.6

0.38+0.03

27.6+1.62

МИМ 1-е сутки

5.3+0.3*

8.1+0.2*

0.53+0.03*

37.4+2.46*

МИМ 14-е сутки

6.5+0.5*

9.7+0.8

0.67+0.05*

45.9+2.41*

Кат D: Контроль

0.38+0.03

1.79+0.14

0.249+0.02

Нет

МИМ 1-е сутки

0.34+0.04

1.36+0.09*

0.310+0.05*

Нет

14-е сутки

0.44+0.02

1.17+0.06*

0.382+0.01*

3.38+0.56

В скобках - число животных.

* - достоверные отличия от интактных животных (P<0.05).

Основная роль лизосомальных ферментов при МИМ состоит не в быстром высвобождении из клеточных структур и прямом повреждающем действии на ткани, а в постепенной опосредованной активации лизосом через потенцирование альтерации эндотелия сосудов и кардиомиоцитов агрегированными тромбоцитами, лейкоцитами, и продуктами их деятельности, например гистамином, серотонином, тромбоксаном А2 и другими [3]. Таким образом, можно предположить, что активность лизосомальных ферментов при метаболических поражениях миокарда предназначена для поддержания гомеостаза клетки в условиях хронического воздействия патогенного фактора.

Высокие показатели содержания в сыворотке крови провоспалительных цитокинов, а также повышение активности маркерных лизосомальных ферментов служат одним из маркеров развития повреждения и репарации в миокарде. Полученные в работе результаты исследования указывают на то, что в условиях гормональных перестроек важное значение имеет деструкция лизосомального аппарата клеток, как в миокарде, так и в гранулярных лейкоцитах.

Рецензенты:

  • Ломиворотов В.Н., д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе, заведующий отделом анестезиологии и реаниматологии ФГУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина», г. Новосибирск.
  • Зубахин А.А., д.м.н., профессор, старший преподаватель кафедры физиологии ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ, г. Новосибирск.

Работа получена 22.09.2011


Библиографическая ссылка

Хидирова Л.Д., Маянская Н.Н. ОСОБЕННОСТИ ВОВЛЕЧЕНИЯ НЕЙТРОФИЛОВ И ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ В ПРОЦЕСС РАЗВИТИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 4.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=4774 (дата обращения: 23.05.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252