Введение к работе
- з -
Актуальность проблемы. В настоящее время актуальным является поиск средств биогенной природы для применения их в качестве препаратов, оказывающих целенаправленное корригирующее влияние на нарушенные метаболические процессы (Березов Т.Т., 1982; Коровкин Б. Ф. , 1982; Розенфельд Е. Л., Попова И. А. , 1989; Тутель-ян В. А. с, соавт. , 1992, Crawfurd t al. , 1982).
Ферменты занимают центральное место в слодной иерархии биохимической регуляции, будучи одновременно объектом, воспринимающим информационные сигналы, и исполнительными макромолекулами. Возможность изменения ферментативной активности благодаря динамичности междоменных, межсуСъединичных, белок-белковых взаимодействий в зависимости от микроокружения, взаимодействия с различными лигандами, определяет направленность, интенсивность метаболических потоков (Наградова Е К., 1988; Лушак В. И. , 1991, 1992; Курганов Б. И. , 1992; Муронец R И., Наградова Н. К. , 1984; Курганов Б. И. , Любарев А. Б. , 1989, 1991, Srere, 1976, 1980, 1981; Bronstein, Knull, 1981, Marcus еt al., 1986; Srivastava, Bernhard, 1986, Freedrich et al., 1987; Fahien, Kmiotek, 1989, Harris, Winzor, 1990).
Наличие множества путей регуляции ферментативного катализа раскрывает перспективы поиска средств для активного влияния на метаболизм с помощью биомолекул разной структуры.
Цель и задачи исследования. Изучить состояние азотистого обмена при введении экзогенных малатдегидрогенаэн и лататдегид-рогеназы, выяснить характер вызываемых изменений в метаболизме с целью обоснования, возможности применения этих ферментов г качестве знзимотерапевтических средств.
Для достижения цели были поставлены соедующие задачи:
-
Получить в препаративных количествах малатдегидрогеназу и лактатдегидрогеназу из животного сырья.
-
Изучить в динамике влияние данных экзогенных дегидроге-наз на процессы трансаминирования аминокислот.
-
Выяснить интенсивность метаболизма азотоеодержащих соединений в сыворотке крови, скелетной и сердечной мышцах через различные временные интервалы после введения ферментов в организм экспериментальных животных.
-
Охарактеризовать состояние белкового обмена в печенп при
- 4 -воздействии лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы в условиях in vitro.
5. Выяснить состояние метаболических процессов в сердечной мышце на субклеточном уровне (цитоэоль, митохондрии) после введения экзогенных дегидрогеназ.
Научная новизна и научно-практическая значимость.
Впервые получены сведения о характере включения экзогенных дегидрогеназ в метаболические процессы животного организма, специфичности и продолжительности вызываемых эффектов. Установлено влияние экзогенных лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы на состояние азотистого метаболизма. Выявлено воздействие экзогенных ферментов на активность сопряженных с их функцией ферментативных систем. Установлены ранее неизвестные факты о включении экзогенных дегидрогеназ в процессы обмена различных тканей организма (сердечная и скелетная мышцы, печень) как на тканевом, так и субклеточном уровнях. Выявлена динамика изменения уровня ряда интегральных метаболитов (малата, оксалиацетата, глутамата, 2-оксоглутарата) в ответ, на введение ферментов - малатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы. Полученные данные впервые позволяют проанализировать возможность коррекции азотистого метаболизма введением экзогенных дегидрогеназ.
Результаты проведенного исследования вносят существенный вклад в раскрытие механизма формирования сдвигов в обмене веществ при гиперфэрментемиях. В частности, характеризуют состояние азотистого обмена, в ответ на введение экзогенных лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы. Полученные данные о характере и значении изменения состояния ряда ферментативных систем и унифицированных метаболитов являются основой для перспективного использования дегидрогеназ для коррекции обмена при патологических состояниях, связанных с гипоксией. Использованный в работе методический подход с введением экзогенных ферментов, полученных из неиспользуемых ранее тканей млекопитающих, может быть применен для изучения патогенеза заболеваний, - протекающих с ги-перферментемией.
Апробация работы. Публикации. Основные положения работы доложены на: Всероссийской конференции "Вопросы медицинской химии и лабораторной диагностики", Хабаровск, 1989; "Вопросы теоретической и практической медицины'.', Уфа, 1990; "XLII Студенческой научной конф^нили". Вильніх:, ІУЧ0; "Итоговых,студенческих на-
- 5 -учных конференциях", Самара, 1990, 1991, 1992; "55-й итоговой научной студенческой конференции", Красноярск, 1991; "Научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов", Самара, 1992; "Обмен веществ в корме и патологии", Тюмень, 1992.
Основные положения диссертации отражены в 8 печатных работах, опубликованных в центральной и местной печати, в л-атериалах Всесоюзных, региональных конференций.
На зашиту выносятся следующие положения:
-
Экзогенные малат- и лактатдегидрогенаэы вызывают стабильные изменения в белковом обмене, специфичные для различных тканей экспериментальных животных.
-
Введенные в организм дегидрогенаэы способствуют синхронному увеличению обмена аминокислот, унифицированных метаболитов в цитоплазме и митохондриях, что обеспечивает окисление их до конечных продуктов без накопления промежуточных метаболитов.
-
Малатдегидрогеназа и лактатдегидрогеназа могут быть использованы в перспективе в качестве биогенных средств коррекции метаболизма при патологических состояниях, протекающих с ги-поксическом синдромом.
-
Разработанная модель гиперферментемии может найти применение как способ изучения молекулярных нарушений при врожденных и приобретенных энзимопатиях.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материалов и методов исследования, б глав, в которых представлены полученные рузуль-таты, заключения, выводов, списка литературы. Материал изложен на 124 страницах машинописного, текста и иллюстрирован 2 схемами, 21 таблицей и 9 рисунками. Библиография содержит 52 работы отечественных и 117 иностранных авторов.
