Сибирский государственный медицинский университет (г. Томск)
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
В медицине в целом и в наркологии в частности, произошли существенные перемены. Стало очевидным, что потребление психоактивных веществ ведет не только к развитию личностных и психических аномалий, но и является причиной широкого круга соматических заболеваний. Известно, что хроническое употребление опийных препаратов сопровождается развитием многочисленных висцеральных осложнений со стороны печени, желудочно-кишечного тракта, кроветворной системы [8]. Биологическим мембранам клеток принадлежит ключевая роль в обеспечении и регуляции их физиологической активности. Хорошо известно, что липиды клеточных мембран являются молекулярной основой структурных и функциональных свойств [7]. В настоящее время установлена регуляторная роль липидов в процессах стимуляции клетки к пролиферации и дифференцировки. Особый интерес при этом представляет изучение сфингомиелинового цикла в связи с тем, что сфингомиелин и продукты его ферментативного гидролиза играют определяющую роль в сигнальной трансдукции, регулирующей ведущие клеточные процессы – иммунный ответ, рост, дифференцировку и апоптоз [1].
В связи с этим, цель настоящего исследования состояла в изучении активности сфингомиелиназы, содержания сфингомиелина (СФМ) и церамидов в плазматических мембранах (ПМ) лимфоцитов при абстинентном синдроме у больных опийной наркоманией.
Методика исследования
Материалом данного исследования служили лимфоциты периферической крови 38 больных опийной наркоманией в возрасте от 18 до 28 лет поступивших в стационар в связи с выраженными проявлениями синдрома отмены (по МКБ – 10 рубрика F 11). Длительность потребления наркотиков составляла от 1 года до 7 лет. Все больные получали одинаковое лечение по стандартной схеме. Забор крови осуществляли утром натощак из кубитальной вены на 4-5 сутки от последней инъекции наркотика. Контрольную группу составили 15 практически здоровых доноров. Лимфоциты выделяли по методу [4]. Плазматические мембраны получали по методу [7]. Определение активности сфингомиелиназы проводили по методу [9]. Определение неорганического фосфата и белка проводили по методу [3]. Статистическую обработку полученных результатов проводили с применением методов одномерной статистики. Для каждого показателя вычисляли среднее значение, ошибку среднего, достоверность различий между двумя параметрами (по критерию Манна – Уитни) проводили с использованием пакета статистических программ “ STATGRAPHICS”
Результаты исследования
Проведенные эксперименты показали, что в группе больных активность сфингомиелиназы ПМ лимфоцитов увеличивалась в 2,4 раза (р < 0,05) (таблица 1) по сравнению с показателем в контрольной группе. Данные изменения совпадают с достоверным увеличением уровня СФМ в 1,2 раза (р < 0,05) и снижением уровня церамидов в 2,7 раза (р < 0,05) по сравнению с показателем в контрольной группе. Сфингомиелиназа является одним из ключевых ферментов в цепи превращений холинсодержащих фосфолипидов клетки, являющихся не только структурными элементами клеточных мембран, но и вторичными мессенджерами . В результате активации метаболизма сфингомиелина включается как позитивный, так и негативный механизмы регуляции протеинкиназы С [5]. Это определяется тем, что в результате включения синтеза сфингомиелина из церамида и фосфорилхолина образуется диацилглицерин – активатор протеинкиназы С, а гидролиз сфингомиелина сфингомиелиназой приводит к появлению в конечном итоге сфингозина, который обладает множественными функциями, как зависящими от протеинкиназы С, так и независимыми от этого фермента. Сфингозин в определенных концентрациях, вызывающих цитотоксический эффект, способен ингибировать активность протеинкиназы С и те процессы которые зависят от этого фермента [6]. Одним из факторов, определяющих изменение активности сфингомиелиназы, является концентрация субстрата катализируемой реакции – сфингомиелина. Уровень сфингомиелина – это динамическая величина, которая определяется скоростью его синтеза de novo и скоростью его деградации под действием сфингомиелиназы [1]. Таким образом, концентрация сфингомиелина может оставаться повышенной при увеличенной активности сфингомиелиназы, если синтез сфингомиелина de novo преобладает над его деградацией под действием фермента. К факторам, косвенно свидетельствующим о преобладании синтеза сфингомиелина над его гидролизом, относится снижение уровня церамидов (таблица 1) являющемся субстратами для синтеза сфингомиелина de novo. Сфингомиелин и церамиды обладают разнонаправленным влиянием на различные клеточные процессы, а в регуляции митогенной активности, пролиферации, дифференцировки клеток и апоптозе даже являются антагонистами. Церамиды вызывают ингибирование протеинкиназы С и экспрессии bcl-2 (белка блокирующего апоптоз), выход кальция и активацию нуклеаз, снижают активность фосфолипазы D и модулируют активность других фосфолипаз , а также непосредственно изменяют транскрипционную активность ДНК и др. Данные эффекты лежат в основе антипролиферативного, противоопухолевого и других влияний церамидов. Накопление сфингомиелина связывают с развитием онкологических заболеваний, в отличие от церамидов, которые обладают антипролиферативным действием за счет индукции апоптоза поврежденных клеток.
Таким образом, у больных опийной наркоманией в период абстиненции наблюдается увеличение содержания сфингомиелина, снижение содержания церамидов и повышение активности сфингомиелиназы. Все это приводит к “активному“ дисбалансу в липидном обмене лимфоцитов. Это является одним из основных факторов снижающих функциональную активность лимфоцитов, обуславливающих формирование иммунодефицита и как следствие присоединение инфекционных заболеваний.
Таблица 1
Содержание сфингомиелина, церамидов (мМР/мг белка) и активность сфингомиелиназы (мМР/мин на мг белка) в плазматических мембранах лимфоцитов больных опийной наркоманией в состоянии абстиненции (Х ± m)
Наименование показателя | Группа контроля n=15 | Группа больных n=32 |
Содержание сфингомиелина (мМР/мг белка) Содержание церамидов (мМР/мг белка) Активность сфингомиелиназы (мМР/мин. мг белка) | 27,5 ± 1,8 13,1± 0,5 4,2 ± 0,3 | 32,1 ± 0,6* 4,70 ± 0,27* 9,9 ± 0,3* |
Список литературы:
1. Алесенко А.В // Биохимия. – 1998. - Т.63, № 1. – С. 75-82.
2. Бабенко Н.А. // Биохимия – 1991 - Т.56, №2 - С.346-353.
3. Колб. В.Г., Камышников.В. С. //Справочник по клинической химии. – Мн.: Беларусь, 1982. – 366 с.
4. Лимфоциты: выделение, фракционирование, характеристика./ Под ред. Дж. Натвина, П. Перлманка, Х. Вигзеля. – М., 1980.
5. Пушкарева. М. Ю., Боровкова. О.В., Алесенко. А. В. // Биохимия. -1991. Т.56.- №5. – С.903-911
6. Русаков. С. А., Филлипова. Г. Н., Пушкарева. М. Ю. и др. // Биохимия. -1993. –Т.58.- №5. – С.724-731
7. Финдлей Дж., Эванс С. Биологические мембраны: Пер. с англ. – М., 1991.
8. Шабанов. П.Д., Штакельберг. О. Ю Наркомании: патопсихология, клиника, реабилитация // Под редакцией А. Я. Гриненко. Серия “Мир медицины“ – СПб.: Издательство “Лань“, 2000. – 368с
9. Hostetler K. X., Yazaki P. J. // J. Lipid. Res. 1979. V.20. P. 456-463