Введение к работе
Актуальность темы. Мотаболісіоская роль витамина К, являкчдого-ся кофактором витамин К-зависимой 7-нарбокоилазн, осуществляющей поеттрансляционную модификацию глутэминовнх остатков Солков сието-мы свертывания кропи, достаточно хорошо изучена [Suttio ' J.V/., 190'П. Г) последнее время появились данные о возможном участии витамина К в поддержании гомеостаза кальция и остоогенозо. Его роль п зтих процессах может Сыть опосредована зависящими от ного Са-евлзывающими белками (костные остеокалыщн и матриксныи Gta-оодоржаший Полок, роцоптор гормональной формы витамина Р) I Сергеев И.И. 1909, Price Р.Л. о.а, 1985.1 ОВД]. Гогуляторноо воздействие витамин к. можот также осуществлять опосредованно чороз момбранн как их. природный минорный компонент [Богданов It.Р.. Лидер В.Д., I90b,I90G, Лидер Р..Л. 1900; Олескнн Л.В., Самуилов В.Л. 1908J. В то же время в поддержания гомеостаза кальция важная > принадлежит реакциям энергетического обмена. Недостаточность витамина К, сопровождаясь изменением Оолково-дштидного окружения мембранних ферментов знорготичоскогс метаболизма, можот оказывать влияние на их активность (нарушение окислительного фосфорилирова-пия и понижение его зфроктивнооти) (Погдагюп II.Г., Лидер В.Л.. 1905,1906: Уласепич И.И., Почетша М.И..І97Л]. Наряду с зтим в литературе описаны многочисленные факты снижения активности целого ряда цитоплааматичеоких ферментов энергетического обмена (гоксоки-наза, кроатннкинава) ігри дефиците витамина К у хігвотннх (Матуемо И.И. с ооапт.,1974; Матусис Л.И., 19701.
В связи с зтим но лгпионо основ'чпьТ предположение, что недостаточность витамина К можот быть одним из фактороп, нарушающих нормальную рогуллпию кальциевого гомеостаза. Таким образом, исследование роли витамина К в процессах регуляции обмена кальция представляется восьма актуальным с точки зрения раскрытия . механизмов нарушений кальциевого гомеостаза. поиска новых подходов возможной корректировки отих нарушений при различных заболеваниях.
Исследования проводились в соотвотстгиш с планами 1ШР института питания АМН СССР по томам 095, раздел I: Экспериментальное изучение метаболических и Физиологических последствий недостаточного потребления витаминов (1905-08 гг.): 043: Изучение обмена, рецепции и механизма действия витамина D: обосноватшо применоття активных метаболитов зтого витамина как иммуномодуляторов, регуляторов пролифорпции и лифФоронщгровки к.тпток (7989-9Т гг.); Обще-
союзной научно-технической программой 0.30.06 "Создать и освоить производство продуктов дотского питания и витамшшзировяншх продуктов на осново научных принципов рационального и сбалансированного питания", утвержденной постановлением ГК11Т СССР № 555 от 30 октября 1985 г.
Цель и задачи исслєдовй;..л. Цель работы заключалась в исследовании влияния недостаточности витамина К на процессы остеогопе-за, обмен кальция и некоторые форментныо системы энергетического обмена, участвующие в поддоркаїши кальциевого гомеостазе при дефиците и нормальной обеспеченности витамином D, а токжо в экспериментальной оценке возможности комбинированного применения витамина К и метаболитов витамина D для коррекции нарушений обмена кальция при постменопэузном остоопорозе.
В соответствии с поставленной целью предполагалось решить следующие задачи:
-
Изучить состояние зависящих от витамина D процессов кальциевого гомеостаза и остеогенозя в зависимости от обеспеченности организма экспериментальных животных витамшюм К.
-
Охарактеризовать состояние ферментных систем энергетического обмена, участвующих в поддержании гомоостаэа кальция-, при дефиците витамина К
-
Изучить возможность комбинированного применения витамина К и метаболитов витамина D для коррекции нарушении обмена кальция на модели постменопаузного остоопороза у крис (овариэктомия)
-
Изучить и сопоставить метаболические изменения при алиментарном дефиците витамина К и введении антивитамина К - пелентана.
Научная новизна.
Впервые изучено влияние алиментарной недостаточности витамина К у крыс на обмен кальция. Показано, что пищевая недостаточность витамина К приводит к. снижению кошдентрации в сиворотко крови 25(0H)D, активности витамин D 25-гидроксидазы, активного транспорта кальция и активности витаминБ зависимой щолочной фосфатази в тонком кишочнико.
Впорвыо показана роль витамина К в кальциовой регуляции сократительного аппарата сколотинх мышц крыс. Ллимоитарная недостаточность витамина К приводит к умоныпоиию содержания тропонипа С на 25%, снижению сродства Со-АТРазы миофибрилл к ионам кальция и увеличению стопони ое активации отими ионами. Обнаружена избирательная чувствительность мышечного изозима растворимой креатинки-
нязы к алиментарной недостаточности этого витамина.
Впервые охарактеризован обмен кальция и состав костной ткани у овэриэктомировзнных крыс после перелома большой берцовой кости.
Впервые выявлено модифицирующие действие витамина К на кинетические параметры fJa.K- и споктринзависимой АТРаз посредством из-мопония белкового и липидного состава мембран эритроцитов.
Вперпно изучоно и экспериментально локазано различие метаболических изменений при алиментарном дефиците витамина К и при введении антивитамина К - полентана.
Впервые сформулирована концепция о момОраноопосредовапном и об опосредованном через гормональную систему витамина D дойствіга витамина К на гомеостаз кальция и энерготичоский обмен.
Научно-практическая значимость.
Полученные в работе результаты расширяют представления о роли витамина К в гомеостазе кальция, остеогенезе и энергетическом обмене и были использованы фирмой "Roche" (Австрия) при разработке в 1992 г. мультивитаминного препарата "Cal-C-Vlta", содержащего ви-тямшш К, Do, С, Вг и кальций, предна:?начеішого для профилактики остеопорозя.
Апробация диссертации. Материалы диссертации доложены на XT J Всесоюзном совещании по транспортним АТГ'азэм (Иркутск, 1987), 18 научной конференции молодых учоннх биологического факультета МГУ (Москва, 1987), VIIT Всесоюзном симпозиуме "Биофизика и биохимия биологической подвижности" (Путтю, Т987), научной, конфореіщии молодых учоннх "Модико-биологические аспекты науки о питании" (Алма-Ата, Казахстан, 1987), 7 and 9 Workshop on vitamin D (СаІІГогпІз, 1988; Florida, 1994, USA), VT Всесоюзной конференции по биохимии мышц (Тбилиси, 1989), Всесоюзной конференции по клинической витаминологии (Москва, 1991), I Соп^геая "VIlamina and Blofactors In Life Science" (Kobe, Japan, 1991) и конференции отдела витаминологии Института питания АМН CCCF (T989.I994).
Публикации. По томе диссертации опубликовано 22 работы.
Структура диссертации. Диссертация, общим объемом 155 стр., состоит из введения, обзора литоратурн, описания материала и методов исследования, пяти глав результатов собствошшх исследований, заіигечония, выводов, библиографического указателя (344 источника). Работа содоржнт 21 таблицу и иллюстрирована 4 рисунками.
Похожие диссертации на Биохимические механизмы витамина К в поддержании гомеостаза кальция и энергетическом обмене
