Введение к работе
Актуальность темы. Метаболическая ро.ль витамина К, являющого-ся кофактором витамин К-зависимой 7-карооксилазн, осуществляющей посттрансляционную модификацию глутаминопих остатков белков системы свертывания крови, достаточно хорошо изучена [Suttle J.".v., 198V). В последнее время появились данные о возможном участии витамина К в поддержании гомеостаза кальция и остэогенезе. Его роль в этих процессах может быть опосредована зависящими от ного Са-связывакщими белками (костные остоокальцил и матриксный Gla-содоржяіций белок, роцоптор гормональной формы витамина D) ІСоргеев И.Н. 1989, Price Р.А. с.a, 1985,1]. Рогуляторноо воздействие витамин К может тагако осуществлять опосредованно через мембраны как их природный минорный компонент ГБогданов Я.Г., Лидер В.А., 1985,1986, Лидер В.А. 1930; Олеокин А.В., Самуилов В.Д. 1988]. В то же время в поддержания гомеостаза кальция важная роль принадлежит реакциям энергетического обмена. Недостаточность витамина К, сопровождаясь изменением белково-лилидного окружения мембранных ферментов энергетического метаболизма, может оказывать влияние на их активность (нарушение окислительного фоефорилирова-ния и понижение его эффективности) (Богданов Л.Г., Лидер В.А., 1985,1986; Удаоевич И.И., Печснина Н.И.,1?М). Наряду с этим в литературе описаны многочисленные факт» снижения активности целого ряда цитоплазмэтических ферментов энергетического обмена (гоксоки-наза, креатинкиназа) Тфи дефиците витамина К у животных [Матусис И.И. с соавт.,1974; Матусис Л.П., J.T70J.
В связи с этим не ліплено оснований предположение, что недостаточность витамина К может быть одним из факторов, нарушающих нормальную регуляцию кальциевого гомеостаза. Таким образом, исследование роли витамина К в процессах регуляции обмена кальция представляется весьма актуальным с точки зрения раскрытия . механизмов нарушении кальциевого гомеостаза, поиска новнх подходов возможной корректировки этих нарушений яри различных заболеваниях.
Исследования проводились в соответствии с планами НИР Института питания АМН СССР по томам 095, раздел I: Экспериментальное изучение метаболических и физиологических последствий недостаточного потребления витаминов (1985-88 гг.); 043: Изучение обмена, рецепции и механизма действия витамина 1); обоснование применения активных метаболитов этого витамина как нммуномодуляторов, рогуля-торов тгролифоряшш и диффоренцнровки клеток (1989-91 гг.); Обще-
союзной научно-технической программой O.as.00 " .'оздать и освоить производство продуктов детского питаїгия и витяминизировашшх продуктов на осново научных принципов рационального и сбалансированного питания", утвержденной постановленном ГКІГГ СССР № 555 от 30 октября 1985 г.
Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в 'исследовании влияния недостаточности витамина К на процессы оотеогено-за, обмен кальция и некоторые Ферментные системы энергетического обмена, участвующие в поддержании кальциевого гомеостазо при дефиците и нормальной обеспеченности витамином Г), а также в экспериментальной оценке возможности комбинированного применения витамина К и метаболитов витамина D для коррекции нарушений обмена кальция при постменопаузнг' остеопорозе.
В соответствии с поставленной целью ігродполагалось решить следующие задачи:
-
Изучить состояние зависящих от витамина D процессов кальциевого гомеостаз" ч остеогенеза в зависимости от обеспеченности организма зкеппримянталыгых кпнотных внтпмшюм К.
-
Охарактеризовать состояние ферментных систем знергетичес-кого обмена, участвующих в попдержапии гомоостаза кальция, п)>и дефиците витамина К.
-
Изучить возможность комбинированного применения витамина К и метаболитов витамина D для коррекции нарушений обмена кальция на модели постменопаузного остеопороза у крнс (овариэктомия)
-
Изучить и сопоставить метаболические изменения при алиментарном дефиците витамина К и внодонии антивитамина К - иелентана.
Научная новизна.
Впорпие изучено влияние алиментарной недостаточности витамина К у крнс на обмен кальция. Показано, что пищовая недостаточность витамина К приводит к снижению концентрации в синоротко кропи 25(0H)D, активности витамин D 25-гидроксшіязьі. активного транспорта кальция и активности витаминР зависимой щелочной фосфатази в тонком кишечнике.
Впернно показана роль витамина К в кальциевой регуляции сократите лыюго аппарата сколотннх мши крнс. Алиментарная недостаточность витамина К приводит к уменьшению содержания тропонина С на 25%, снижению сродстпа Са -ЛТРязы миофибрилл к ионам кальция и увеличению степени со актина:;—>; отими ионами, обнаружена избирательная чувствительность мышечного изозима растворимой кроатинки-
папи к алиментарной недостаточности этого витамина.
Впервые охарактеризован обмен кальция и состав костной ткани у овзризктомирояанных крыс после ігоролома большой борцовой кости.
Впорпно выявлено модифицирующие действие витамина К на кинетические параметры Na,K- и споктринзавиеимой АТРаз посредством изменения белкового и литгалного состава мембран эритроцитов.
Впервые изучено и экспериментально доказано различие метаболических изменоний при алиментарном дофшшто витамина К и при введении антивитамина К - полонтаиа.
Впорвыо сформулирована копцоїтция о мембраноопосредопагогом и об опосредованном чероз гормональную систему витамина D действии витамина К на гомеостаз кальция и энергетический обмен.
Научно-практическая значимость.
Полученные в работе результати расширяют представления о роли витамина К в гомеостазе кальция, остеогенозо и энергетическом обмене и были использованы фирмой "Roche" (Австрия) при разработке в 1992 г. мультивитяминного препарата "Cal~0-Vita", содержащего витамины К, D„, С, Dfi и кальций, предназначенного для профилактики остеопороза.
Апробация диссертации. Материалы диссертации доложены на XII Всесоюзном совещании по транспортным АТРазам (Иркутск, 1987), 18 научной конференции молодых учоннх биологического факультета МТУ (Москва, 1907), VHT Всесоюзном симпозиуме "Биофизика и биохимия биологической подвижности" (Путино, Т987), научной конференции молодых ученых "Модико-Оиологичоские аспекты науки о питании" (Алма-Ата, Казахстан, 1987), 7 and 9 Workshop on vitamin D (California, 1988; Florida, 199-1, USA), VI Всесоюзной конференции по биохимии мышц (Тбилиси, 1909), Всесоюзной конференции по клинической витаминологии (Москва, 1991), I Congress "V1 і.злИпз and Biolactors Jn Life Science" (Kobe, Japan, 19Э1) и конференции отдела.витаминологии Института питания АМН СССР (1989,1994).
Публикации. По теме диссертант! опубликовано 22 работы.
Структура диссертации. Диссертация, общим объемом 155 стр., состоит из вводония, обзора литорятуры, описания материала и методов исследования, пяти глав результатов ообствошшх исслодоватгй, заключения, выподов, библиографического указателя (344 источника). Работа содержит 21 таблицу и иллюстрирована 4 рисунками.