WEB-ресурс научно-практических конференций

ОКСАЛАТЗАВИСИМОЕ УГНЕТЕНИЕ АКТИВНОСТИ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ПОЧЕК В СВЯЗИ С ЕЁ ИЗОФЕРМЕНТНЫМ СПЕКТРОМ

К. Н. Хлус

Буковинский государственный медицинский университет

Регуляция активности лактатдегидрогеназы (L-лактат: NAD+ оксидоредуктаза, ЛДГ, КФ 1.1.1.27), катализирующей обратимую реакцию взаимопревращения пирувата и лактата, является одним из механизмов, обеспечивающих адаптивную координацию аэробного и анаеробного обмена углеводов в организме.

Ведущую роль в осуществлении такой регуляции играют низколекулярные ингибиторы экзогенного и эндогенного происхождения, в частности, один из конечных метаболитов - щавелевая кислота. Это соединение и его соли широко распространены в природе, составляя значительный компонент повседневного рациона человека.

Характерной особенностью оксалатов является чрезвычайное разнообразие механизмов неблагоприятного воздействия на организм. Так, кальцийоксалатный литогенез составляет основу развития наиболее опасной формы мочекаменной болезни, заболеваемость которой в целом за последние годы, в частности, на Украине увеличилась с 75 до 111,5, а распространенность - с 263,3 до 410,7 на 100000 населения. При этом на долю генетической составляющей фенотипической дисперсии при возникновении нефролитиаза приходится 61,3% [5]; таким образом, преобладающее количество случаев мочекаменной болезни является следствием метаболических нарушений на уровне энзимопатий.

Щавелевая кислота и её водорастворимые соли существенно изменяют кислотно-основное равновесие в организме, значительно снижая доступность многих биологически важных металлов, нарушают пищеварительную, кардиоваскулярную и нейрональную функции, локомоцию и координацию движений.

Угрожающей тенденцией последнего периода стало возрастание генетически обусловленных оксалозов (респираторный оксалоз, гипероксалатурический хронический обструктивный бронхит), при которых нарушается синтез ферментов, катализирующих реакции преобразования важнейших эндогенных предшественников оксалатов [4].

Недавнее выявление в атмосфере мощных фотохимических реакций синтеза дикарбоновых кислот, среди которых наибольшая часть приходится на щавелевую кислоту биогенного и антропогенного происхождения [7] констатировало появление новых источников и путей поступления в организм человека соединений щавелевокислотного ряда.

С учетом распространенности оксалатов в природе, роли оксалатсодержащих соединений в хозяйственной деятельности человека, разнообразия механизмов и путей реализации токсических свойств, глубины и тяжести отрицательных эффектов оксалаты можно рассматривать как один из опаснейших естественных факторов экологической агрессии, а исследования в этой области – актуальными и перспективными.

Цель данного исследования - установление связи между оксалат-индуцированными изменениями активности ЛДГ почек белых крыс и её изоферментным составом.

Предмет исследования: безъядерные гомогенаты почек белых крыс возрастом 6-12 мес. (n=10). Объект исследования: корреляционная 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 [2 ] . Раствор щавелевой кислоты вносили в систему за 5 мин до инициации реакции раствором NADH.

Изоферментный спектр ЛДГ определяли с помощью диск-электрофореза в ПААГ [3]. Концентрацию белка определяли по методу Лоури [6]. Рассчитывали среднюю арифметическую с ошибкой x±S _x , параметрический коэффициент корреляции Пирсона r и непараметрический коэффициент корреляции Спирмена r _S с применением компьтерного пакета математико-статистических программ NCSS 2000 [1].

Результаты исследования представлены в таблице. Щавелевая кислота оказывает существенное ингибирующее влияние на ЛДГ. Снижение активности фермента в среднем составило 62,58±1,51 %. Соотношение активностей отдельных изоферментов выявило преобладание аэробных фракций - ЛДГ ₁ и ЛДГ ₂ (соответственно, 34,09 и 27,34 %, суммарно 61,43 %).

Таблица 1

При этом наибольшая положительная корреляция между степенью угнетения ЛДГ и относительной изоферментной активностью показана именно для аэробных фракций фермента. В частности, параметрический коэффициент корреляции в отношении изофермента ЛДГ ₁ составляет 0,96, а изофермента ЛДГ ₂ - 0,92.

Напротив, зависимость между активностью анаэробных фракций - ЛДГ ₄ и ЛДГ ₅ - и ингибированием ЛДГ носит высоко достоверный отрицательный характер. Для гибридной формы ЛДГ ₃ значимой связи со снижением активности фермента не найдено.

Как известно, аэробные фракции ЛДГ, которые преобладают в ткани почек, относятся к Н-типу фермента (Н ₄ - ЛДГ ₁ , Н ₃ М - ЛДГ ₂ ). Можно заключить, что Н-субъединицы ЛДГ, в отличие от М-субъединиц, обладают высокой чувствительностью к действию оксалат-аниона.

Таким образом, щавелевая кислота в концентрации 0,5 мМ существенно (в среднем на 62,58 %) угнетает in vitro обратную ЛДГ-реакцию в ткани почек белых крыс возрастом 6-12 месяцев, причём, преимущественно, в результате избирательного ингибирования активности изоферментов Н-типа - ЛДГ ₁ и ЛДГ ₂ .

Литература:

1. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник. – СПб.: Питер, 2001. – 752 с.

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

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

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

5. Постолов Ю.М. Значення генетичних факторів для виникнення нефролітіазу // Урологія. – 1999. - № 1. – С. 19-21.

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

7. Rohrl A., Lammel G. Low-molecular weight dicarboxylic acids and glyoxylic acid: seasonal and air mass characteristics // Environ. Sci. Technol. – 2001. – Vol. 35, № 1. – P. 95-101.