Содержание к диссертации
ВВЕДШИЕ 5-8
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава I. ОБЩИЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ВИТАМИНА D
1.1. Физиологические функции витамина D 9-Ю
1.2. Обмен витамина D И его основные метаболиты.. 10-15
1.3. Регуляция образования 1,25-диоксивитамина D
и его роль в поддержании гомеостаза кальция.. 15-17
1.4. Механизм действия 1,25-диоксивитамина D 17-25
1.5. Активность и физиологическая роль 24,25-диоксивитамина D 25-34
1.6. Синтетические аналоги активных метаболитов витамина D 35-39
Глава 2. НАРУШЕВИЕ ГШЕОСТАЗА КАЛЬЦИЯ И ОСТЕОГЕНЕЗА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ 40-45
Глава 3. ПРИМЕНЕНИЕ АКТИВНЫХ МЕТАБОЛИТОВ ВИТАМИНА D И ИХ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ ОНЛЕНА КАЛЬЦИЯ И ОСТЕОГЕНЕЗА ПРИ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ;.. 46-55
Глава 4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Создание экспериментальной недостаточности витамина D 56
4.2. Оценка обеспеченности животных витамином D 56
4.3. Определение концентрации кальция в сыворотке крови 56-57
4.4. Определение концентрации фосфора в сыворотке крови • 57
4.5. Определение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови 57
4.6. Определение концентрации 25-оксивитамина D в сыворотке крови 61
4.7. Изучение активного транспорта кальция вывернутым отрезком тонкого кишечника крысы in vitro 61
4.8. Определение содержания кальция и фосфора в казеине и рационе 62
4.9. Изучение состава костной ткани 62-63
4.10. Изучение биологической активности холекальциферола, 1,25-диоксихолекальциферола и 24,25-диоксихолекальциферола 63
4.11. Изучение влияния холекальциферола, 1,25-диоксихолекальциферола и 24,25-диоксиходекальциферола на концентрацию кальция, фосфора и состав бедренной кости крыс, лишенных витамина D 64
4.12. Изучение биологической активности 5,6-транс-I,25-диоксихолекальциферола, 22-дегидро-1,25-диоксихолекальциферола и 22-дегидро-5,6-транс 1,25-диоксихолекальциферола 64-65
4.13. Воспроизведение у крыс хронической почечной недостаточности 65
4.14. Определение остаточного азота в сыворотке крови 66
4.15. Определение содержания кальция в аорте и почке 66
4.16. Изучение влияния 1,25-диоксихолекальциферола и 24,25-диоксихолекальциферола на фосфорно-кальциевый обмен у крыс с хронической почечной недостаточностью 66-67
РЕЗУЛЬТАТЫ
Глава 5. Сравнительное изучение биологической активности витамина Dg, 1,25-диоксивитамина Dg и
24,25-диоксивитамина ъ% 70-86
Глава 6. Сравнительное изучение биологической активности 5,6-транс- и 22-дегидроаналогов 1,25-диоксивита мина D3 87-97
Глава 7. Сравнительное изучение влияния 1,25-диоксивитамина Dg и 24,25-диоксивитамина Dg на фосфор-но-кальциевый обмен и костную ткань при экспериментальной почечной недостаточности у крыс 98-121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ I22-I4I
ВЫВОДИ 142-144
МУЧНО-ПРЖШЧЕСКЙЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 145-146
ЛИТЕРАТУРА 147-173
Введение к работе
За последние годы достигнуты значительные успехи в изучении обмена и механизма действия витамина к .
Установление того факта, что витамин в выполняет свои функции в организме в форме образующихся из него активных метаболитов (5,19,25,69,141), открыло широкие перспективы их практического использования для коррекции фосфорно-кальциевого обмена при целом ряде патологических состояний, а изучение взаимосвязи химической структуры и биологической активности этих метаболитов позволяет ближе подойти к выяснению конкретного механизма их действия на молекулярном уровне.
Одним из важнейших метаболитов витамина о является 1,25-диоксивитамин D (I,25(0H)2 D 3), биохимические функции и роль которого в настоящее время установлены (5,29,69,70,72, 141). Другим активным метаболитом витамина D является 24,25-диоксивитамин (24,25(ОН)2о 3)» функции и роль которого в механизме действия витамина D менее ясны.
Установлено, что между синтезом I,25(ffi)2D3 и 24,25(Ш)2І) з существуют реципрокные взаимоотношения. В условиях дефицита витамина D и гипокальциемии из этого витамина синтезируется, главным образом, I,25(0H)2D3» При достаточной обеспеченности организма витамином D и образуется преимущественно 24,25(0Н)2І з, тогда как образование I,25(0H)2D3 заторможено (71,84,141,160).
По мнению ряда авторов, 24,25 (QH о з не несет каких-либо функций в организме и образование этого метаболита является первым этапом на пути инактивации и выведения витамина D из организма (50,68,71,140). Другие исследователи полагают, что 24,25(0Н)о Е о может играть роль в процессах остеогенеза, в частности, в процессе минерализации костной ткани и для достижения полного эффекта витамина D на кость необходим не только I,25(GH)2Dg, но и 24,25(0H)2D3 а также, возможно, и другие метаболиты этого витамина (113,164,167,174,178).
В связи с этим в настоящей работе нами было проведено сравнительное исследование биологической активности 1,25(01 2 3 и 24,25(Ш)2І 3 а также сочетания этих метаболитов по их действию на активный транспорт кальция в кишечнике, концентрацию кальция, фосфора в крови и состояние костной ткани крыс, лишенных витамина D .
В последние годы установлено, что биохимические функции активных метаболитов витамина реализуются путем взаимодействия этих метаболитов с высоко специфическими рецепторами в соответствующих органах-мишенях (143, 221). В связи с этим приобретает особое значение выяснение роли отдельных функциональных груші и участков молекул метаболитов витамина D в реализации их биологических функций.
Известно, что даже незначительные изменения в структуре боковой цепи витамина D и его метаболитов, в частности ее удлинение или укорочение, а также перемещение отдельных группировок, ведут к резкому снижению или потере биологической активности. 5,6-Транс-изомеризация молекулы витамина D g и 25-окси-холекальциферола (25ffiDs) приводит к снижению или утрате ре-зорбирующего действия на кость при сохранении способности стимулировать систему всасывания кальция в кишечнике (102,103,128). В то же время, данные о биологической активности 5,6-транс-изо-меров І,25(0Н)2І з очень скудны, есть сообщения, что 5,6-транс--1,25(OID2D3 обладает более слабым Са-мобилизующем действием на костную ткань по сравнению с соответствующим цис-изомером (129,225).
Десатурация углерод-углеродной связи в положении 22, по данным ряда авторов, также снижает гиперкальциемическую активность некоторых метаболитов витамина D (74,180). В то же время сходство биологической активности витаминов D „ и D g (ІЗ, 73,108) свидетельствует, что наличие двойной связи в положении 22 не должно существенно влиять на биологическую активность 22-дегидроаналогов метаболитов витамина D . Поскольку 22-дегидро-производные являются промежуточными продуктами при некоторых способах химического синтеза 25- и 24-оксипроизводных витамина D , то сохранение ими биологической активности позволило бы использовать их для нормализации кальций фосфорного обмена вместо соответствующих метаболитов с насыщенной боковой цепью, в частности 1,25(011)215 3 10 может иметь экономический эффект в связи с большей простотой их получения.
В связи с этим одной из задач настоящей работы явилось сравнительное исследование биологической активности витамина D3, 1,25(ОН)2D3 а также 5,6-транс- и 22-дегидро-аналогов I,25(0H)2D3 • 5,6-транс-І,25(0Н)2Оз» 22-дегидро-І,25(Ш)2в 3 и 22 erHflpo-5,6paHC-I,25(0H)2D з» оцениваемой по их действию на уровень кальция и фосфора в сыворотке крови, активный транспорт кальция в кишечнике и состояние костной ткани крыс, длительное время находившихся на рационе, лишенном витамина D .
Нарушение образования активных форм витамина D в почках является одной из причин дефектов всасывания кальция,гипокальцие-мии и костных изменений при хронической почечной недостаточности: врожденном витамин D -зависимом рахите, диабете, гипопаратире-озе и других ситуациях. Применение I,25(0H)2D 3 или ег0 синтетического аналога, I -оксихолекальциферола (I ОН 3)» Для коррекции этих нарушений не всегда бывает эффективным, а в ряде случаев вызывает побочные явления, выражающиеся, главным образом, в развитии гиперкальциемии и кальциноза внутренних органов и тканей (168,218), что резко суживает пределы допустимых доз и делает в ряде случаев необходимым отмену препарата. Причиной этих недостатков в значительной степени является наличие у I,25(0H)2D3 и Io OHDg выраженного резорбирущего действия на кость (90,129,174,177,199).
Ряд литературных данных (23,46,156,174,177), а также результаты, полученные нами при сравнительном изучении биологической активности 1,25(011)2 3 и 24,25(ОН)? і 3 (і), давали основание полагать, что более эффективным препаратом для коррекции нарушений фосфорно-кальциевого обмена и костных изменений при хронической почечной недостаточности (ХПН) может оказаться 24,25(ОН) Dg в силу наличия у этого метаболита сочетания таких свойств как способность к стимуляции всасывания кальция в кишечнике и поддержанию его уровня в крови без выраженного резорбирущего действия на кость.
Исходя из этих предположений, нами в качестве третьего этапа наших исследований было изучено влияние 1,25( ОН) 2 3 и 24,25(0Н)2 з на фосфорно-кальциевый обмен и состояние костной ткани у крыс с экспериментальной почечной недостаточностью.
Наряду с теоретическими задачами работа преследовала практическую цель - исследовать биологическую активность отечественных препаратов 1,25(0 2 3 и 24,25(0 2 3» а также синтетических аналогов 1,25(ОН)2D3: 5,6-транс-І,25(0Н)2І)3 22-дегидро-1,25-(СН)рБз и 22-AerHflpo-5,6paHC-I,25(0H)2D3 синтезированных в Научно-производственном объединении "Витамины". Испытание указанных соединений проводилось в соответствии с планом НИР Института питания АМН СССР, тема В 21 "Сравнительное изучение биологической активности метаболитов витамина D и их синтетических аналогові координационным планом НИР АН СССР по проблеме "Биоорга-ническая химия" на 1981-85 гг.(постановление ГКНТ СССР от 28.07.78 № 368).
