Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клеменова Ирина Александровна

Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе
<
Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Клеменова Ирина Александровна. Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.00.11 / Клеменова Ирина Александровна; [Место защиты: ФГУ "Центральный научно-исследовательский кожно-венерологический институт"]. - Москва, 2008. - 259 с. : 17 ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Современные представления о структуре клеточных мембран 15

1.2. Физические методы исследования плазматических мембран 27

1.2.1. Электронная микроскопия как метод исследования плазматических мембран 28

1.2.2. Рентгеноструктурный анализ 31

1.2.3. Методы изучения динамики плазматических мембран 32

1.2.4. Возможности атомно-силовой микроскопии в изучении плазматических мембран и перспективы ее использования в дерматологии 32

1.4. Данные литературы о состоянии плазматических мембран при псориазе 41

2. Современные представления о роли мембранной экспрессии маркеров адгезии, активации и апоптоза в функционировании клеток 45

3. Методы коррекции нарушений плазматических мембран 56

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 64

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН РАЗЛИЧНЫХ КЛЕТОК У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ 75

3.1. Липидный состав мембран эритроцитов при псориазе 75

3.1.1. Фосфолипидный состав 75

3.1.2. Особенности состава нейтральных липидов в мембранах эритроцитов при псориазе

3.2. Особенности фосфолипидного состава мембран лимфоцитов при псориазе 95

3.3. Обмен нейтральных липидов в мембранах лимфоцитов 102

3.4. Липидный состав сыворотки крови у больных псориазом 105

3.5. Особенности фосфолипидного состава мембран фибробластов кожи при псориазе 110

Глава 4. ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КЛЕТОК ПРИ ПСОРИАЗЕ

4.1. ПОЛ в мембранах эритроцитов 115

4.2. ПОЛ в мембранах лимфоцитов 122

4.3. ПОЛ в плазме крови 127

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН КЛЕТОК КОЖИ 135

5.1. Отработка методики исследования плазматических мембран клеток кожи методом атомно-силовой микроскопии

5.2. Исследование клеток кожи с помощью атомно-силового микроскопа "Solver-P4" (NT-MDT)

5.3. Исследование фибробластов на атомно-силовом микроскопе Solver Bio (NT-MDT)

5.4. Результаты исследования плазматических мембран кератиноцитов с помощью атомно-силовой микроскопии

Глава 6. КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕМБРАННОЙ ЭКСПРЕССИИ МАРКЕРОВ АДГЕЗИИ, АКТИВАЦИИ И АПОПТОЗА У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ 153

6.1. Мембранная экспрессия маркера адгезии ICAM-1 на лимфоцитах больных псориазом 153

6.2. Мембранная экспрессия маркера адгезии ICAM-3 на лимфоцитах больных псориазом 157

6.3. Мембранная экспрессия интегрина CD1 lb на лимфоцитах больных псориазом 161

6.4. Маркер активации лимфоцитов (рецептор к ИЛ-2; CD25+) у больных псориазом 165

6.5. Мембранная экспрессия маркера активации/апоптоза лимфоцитов (CD95+) у больных псориазом 168

6.6. Мембранная экспрессия маркеров адгезии, активации и апоптоза на фибробластах больных псориазом 171

6.7. Состояние иммунного статуса больных псориазом 172

6.9. Состояние цитокинового статуса у больных псориазом 180

6.10. Влияние сыворотки больных псориазом на апоптоз нейтрофилов в эксперименте in vitro 182

Глава 7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАКТОРНОГО АНАЛИЗА В ОЦЕНКЕ РЕ ЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ПРИ ПСОРИАЗЕ 185

Глава 8. ВЛИЯНИЕ ТЕРАПИИ НА СОСТОЯНИЕ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ 195

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 202

ВЫВОДЫ 221

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 223

ЛИТЕРАТУРА 224

Введение к работе

По данным крупномасштабных эпидемиологических исследований псориаз является наиболее распространенным хроническим дерматозом. В различных странах заболевание поражает 1-3% населения [333, 345]. Причем в мировой популяции в последнее время отмечается не только рост заболеваемости псориазом, но и увеличение частоты тяжелых и трудно поддающихся терапии случаев, а также инвалидизирующих форм заболевания, хотя достоверные причины этого явления остаются неизвестными [202, 282].

Псориаз редко приводит к гибели больных, однако значительно ухудшает качество жизни пациентов, их социальную, а нередко и трудовую адаптацию [73, 113, 146, 226, 235, 274, 345]. Существенными являются финансовые затраты на лечение, являющееся обычно достаточно продолжительным [122, 123, 344].

Несмотря на продолжающееся интенсивное изучение этиопатогенеза псориаза, в механизмах развития этого заболевания сохраняется много неясного [46, 47, 93, 295, 414]. Этиология псориаза в настоящее время остается неизвестной [119, 381, 422, 438, 449]. В многочисленных публикациях дерматоз относят к мультифакториальным заболеваниям с полигенной детерминацией наследственной компоненты предрасположения [172, 173]. Многофакторность развития псориаза подразумевает реализацию генетической программы под воздействием многочисленных экзо- и эндогенных причин [4, 76, 114, 214, 408, 416].

К настоящему времени описано более 1000 маркеров, подтверждающих генетическую предрасположенность к заболеванию [174, 252, 273]. Корреляционный анализ выявил у больных псориазом повышенную частоту антигенов HLA-B13, В17, DR-7, Cw6, В27 [273, 276]. Причем выделяются два типа псориаза: I тип, возникающий в молодом возрасте и ассоциированный с генетиче-

ской предрасположенностью и связью с антигенами HLA-B13, В57, Cw6. II тип заболевания проявляется у лиц старше 40 лет с отсутствием семейного анамнеза и характеризуется отсутствием связи с перечисленными антигенами [131].

В основе клинических проявлений псориаза находится повышенная репродукция клеток эпидермиса с нарушением процесса дифференцировки, приводящая к формированию дефектного рогового слоя на фоне воспалительных явлений в дерме [5, 59, 161, 177, 181, 197, 198, 239, 249, 265, 395].

Несмотря на определенные успехи, достигнутые в лечении псориаза за последнее десятилетие [141, 142, 144, 149, 150, 221, 222, 224, 234], возможности терапевтических схем все еще остаются ограниченными. Во многом такая ситуация обусловлена отсутствием полной картины патогенеза псориаза, сведений о первичных наследуемых биологических дефектах, приводящих к возникновению и хронизации гиперпролиферации кератиноцитов.

Особенно интенсивно изучаются иммуннопатологическое процессы у больных псориазом [10, 84, 85, ПО, 111, 112, 124, 128, 129, 148, 154, 162, 166, 167, 203, 206]. В то же время функциональные возможности иммунокомпетент-ных клеток определяются состоянием их мембран [100]. Существуют многочисленные публикации об иммунных нарушениях у больных псориазом [44, 90, 182, 185, 186, 187, 188, 189, 206, 218, 229, 230, 231, 243, 247, 248, 253, 261, 382], однако мембраны иммунокомпетентных клеток при псориазе ранее не исследованы. Имеющиеся в литературе сведения о состоянии плазматических мембран у больных псориазом базируются лишь на изучении эритроцитарных мембран, немногочисленны, противоречивы [153]. Особую актуальность исследованию мембран придает их значение в функционировании всех клеток, систем и организма в целом [52, 53]. Плазматические мембраны обеспечивают важнейшее условие существования биологических объектов - автономность и тесную связь с окружающей средой, выполняют барьерную, механическую, энергетическую, коммуникативную и многие другие функции [54]. Роль клеточных мембран в

жизненно важных процессах связана также с их совокупной площадью, достигающей в организме человека десятков тысяч квадратных метров [52].

Именно поэтому исследование ультраструктурных и функциональных особенностей мембран различных клеток у больных псориазом представляется весьма актуальным. Невыясненными остаются конституциональные и приобретенные особенности структуры плазматических мембран, не определены признаки патологии плазматических мембран, характерные как для псориаза в целом, так и для различных стадий данного заболевания, его типов и клинических форм. Недостаточное внимание уделяется поиску системных особенностей плазматической мембраны у больных псориазом. Совершенно недостаточно исследованы интегральные характеристики плазматических мембран различных клеток при псориазе. Не определено диагностическое и прогностическое значение структурно-функционального состояния плазматических мембран клеток крови и кожи, что затрудняет возможности коррекции предполагаемых мембранопатологических изменений.

В последнее время одним из наиболее перспективных направлений развития науки является область нанотехнологий. Благодаря нанотехнологиям, объединяющим фундаментальные достижения науки, техники, биологии и медицины, появилась возможность изучения биологических объектов с разрешением на уровне молекулярного, а также исследовать отдельные структуры живых клеток, нативных молекул белков, вирусов [365, 387]. Уникальную возможность изучения нанообъектов предоставляет метод исследования, относящийся к нанотехнологиям - атомно-силовая микроскопия [298, 299]. Данный метод позволяет изучать ультраструктуру плазматической мембраны. Ранее клетки кожи путем атомно-силовой микроскопии не изучались.

Все перечисленное определяет безусловную актуальность, перспективность и практическую значимость научного поиска особенностей структурно-функционального состояния плазматических мембран при псориазе, как дополнительных эндогенных наследуемых факторов патогенеза данного заболевания.

Исходя из научно-практической значимости указанной проблемы, в настоящей работе поставлена цель исследования.

Цель исследования: на основании определения клинико-патогенетической роли структурно-функциональной организации плазматических мембран клеток крови (эритроцитов, лимфоцитов) и кожи (фибробластов, кератиноцитов) разработать новое перспективное направление терапии больных псориазом.

Задачи исследования:

  1. Изучить структурное состояние липидного би слоя плазматических мембран эритроцитов, лимфоцитов периферической крови, а также культивируемых дермальных фибробластов больных псориазом путем определения фракций фосфолипидов, неэстерифицированных жирных кислот, глицеролипидов, холестерина, определить динамику показателей в зависимости от типа, стадии и клинической формы заболевания.

  2. Определить функциональное состояние плазматических мембран лимфоцитов периферической крови у больных псориазом с помощью исследования мембранной экспрессии маркеров дифференцировки, активации, адгезии и апоптоза в зависимости от типа, стадии и клинической формы псориаза.

  3. Определить возможности использования атомно-силовой микроскопии для исследования нативных культивируемых клеток кожи.

  4. Исследовать особенности ультраструктуры плазматических мембран дермальных фибробластов, а также кератиноцитов больных псориазом с помощью атомно-силовой микроскопии.

  5. Путем использования метода многомерной математической статистики -факторного анализа определить, какие из изученных показателей вносят

наибольший вклад в формирование механизмов развития патологического процесса при псориазе.

  1. Провести анализ изменений структуррю-функциональных особенностей плазматических мембран различных клеток у больных псориазом, происходящих под влиянием обычной терапии (с использованием дезинтокси-кационных средств, препаратов кальция и витаминов), а также применения метотрексата.

  2. Разработать пути медикаментозной коррекции выявленных нарушений плазматических мембран у больных псориазом.

Научная новизна результатов исследования.

Научная новизна и теоретическая ценность выполненного исследования заключается в обосновании и фактическом подтверждении концепции наличия системных наследственно предопределенных особенностей строения плазматических мембран при псориазе, которые являются одним из патогенетических факторов развития заболевания. Комплексное исследование липидного спектра мембран эритроцитов и лимфоцитов позволило установить особенности структурной организации плазматических мембран, характерные как для псориаза в целом, так и для отдельных типов, стадий и форм заболевания. Выявлен принципиально важный факт системности мембранных нарушений, что позволяет экстраполировать полученные данные на другие типы мембранных структур организма.

Впервые у больных псориазом исследовано структурно-функциональное состояние плазматических мембран лимфоцитов, выявившее как нарушение организации липидного бислоя, так и патологические изменения мембранной экспрессии маркеров адгезии, активации и апоптоза.

Доказана возможность применения атомно-силовой микроскопии в исследовании нативных культивируемых клеток кожи. Впервые с помощью

11 атомно-силовой микроскопии получены изображения плазматических мембран культивируемых клеток кожи (фибробластов и кератиноцитов), показаны характерные особенности ультраструктуры поверхности мембран в норме и при псориазе.

Впервые в изучении патогенеза псориаза использован метод многомерной математической статистики - факторный анализ, с помощью которого определены шесть факторов, определяющих развитие псориаза. Показано, что наибольший вклад в формирование механизмов развития патологического процесса при псориазе вносят изменения, затрагивающие фосфолипидный состав плазматических мембран, а также мембранную экспрессию маркеров адгезии, активации и апоптоза.

Результаты исследования служат теоретическим обоснованием включения в терапию больных псориазом мембранопротекторных терапевтических средств.

Практическая значимость исследования:

Проведенное комплексное изучение структуры и функции плазматических мембран различных клеток при псориазе с выделением мембранопатоло-гических признаков, характерных для различных типов, стадий и клинических форм псориаза, создало предпосылки использования результатов в клинической практике.

Разработана методика изучения нативных культивируемых клеток кожи с помощью атомно-силовой микроскопии. Определены возможности и перспективы использования атомно-силовой микроскопии в исследованиях плазматических мембран клеток кожи.

Разработан метод прогнозирования тяжести течения псориаза путем определения мембранной экспрессии на лимфоцитах молекул адгезии.

Результаты проведенного исследования дают возможность разработки новых лекарственных средств лечения псориаза путем коррекции липиднои составляющей плазматических мембран.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Механизмы формирования псориаза включают конституционально обусловленное звено на уровне плазматической мембраны клеток, маркерами которого являются нарушения молекулярного состава липидного бислоя эритроцитов, лимфоцитов периферической крови, дермальных фибробла-стов, а также повышенная мембранная экспрессия маркеров адгезии, активации и апоптоза на лимфоцитах крови и дермальных фибробластах.

  2. Различные клинические типы, стадии и клинические формы псориатиче-ского процесса имеют общие и специфические особенности вовлечения мембранных структур эритроцитов и лимфоцитов периферической крови в патогенез заболевания.

  3. Новый метод исследования клеток - атомно-силовая микроскопия, позволяет исследовать культивируемые клетки кожи в нативном состоянии и определить особенности поверхности плазматической мембраны на молекулярном уровне.

  4. Клетки кожи (фибробласты и кератиноциты) при псориазе имеют характерные особенности ультраструктуры поверхности плазматической мембраны.

  5. Традиционная терапия больных псориазом (с применением дезинтокси-кационных средств, препаратов кальция и витаминов) не приводит к нормализации структуры плазматических мембран при псориазе, а использование метотрексата при высокой клинической эффективности со стороны кожного процесса усугубляет мембранопатологические изменения в организме в целом.

Апробация материалов диссертации:

Основные положения диссертации представлены и обсуждены на: Конференции молодых ученых Поволжья и Северного Кавказа. Н.Новгород, 2000 г.;

Заседаниях Нижегородского научного общества дерматовенерологов 2000 г. и 2007 г.;

VIII Всероссийском съезде дерматовенерологов (Москва, 2001);
Первом Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Санкт-Петербург,
2003);

Всероссийской научно-практической конференции «Современные направления развития диагностики, лечения и профилактики ИППП и дерматозов» (Нижний Новгород, 2004);

15-th Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology "From Hippocrates to Modern Dermatology" Rhodes-Greece 2006; Заседаниях проблемной комиссии ФГУ Нижегородский НИКВИ Росздра-ва2001 и 2006 гг.;

IX Всероссийском съезде дерматовенерологов (Москва, 2005);

X Всероссийской конференции дерматовенерологов «Организация оказа
ния дерматовенерологической помощи в современных условиях», (Моск
ва, 2006);

Втором Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Санкт-Петербург, 2007).

Внедрение результатов исследования в практическое здравоохранение.

По материалам диссертации опубликовано 43 печатные работы, в т.ч. 10-в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ, получено 3 патента на изобретение, издано 1 пособие для врачей и 1 усовершенствованная медицинская технология.

Результаты исследования используются в процессе преподавания на курсах тематического усовершенствования врачей по дерматологии (г. Нижний Новгород), при обучении врачей дерматовенерологов, клинических ординаторов и аспирантов, студентов на кафедре кожных и венерических болезней Нижегородской государственной медицинской академии. Результаты исследований внедрены в работу клиник ФГУ "Нижегородский научно-исследовательский кожно-венерологический институт Росздрава", ГУЗ Нижегородский областной кожно-венерологический диспансер, Мордовский республиканский кожно-венерологический диспансер, ГУЗ Воронежский областной клинический кожно-венерологический диспансер, ГУЗ Астраханский областной клинический кожно-венерологический диспансер, Сергачский кожно-венерологический кабинет Нижегородской области, Сормовский кожно-венерологический диспансер, Кабардино-балкарский кожно-венерологический диспансер.

Современные представления о структуре клеточных мембран

Единство автономности живой клетки и ее тесной связи с окружающей средой - необходимое условие существования организма на всех уровнях организации. Именно поэтому важнейшая составляющая существования клетки -плазматическая мембрана [52, 62].

Плазматические мембраны предназначены для выполнения жизненно необходимых функций. Так, барьерная функция обеспечивает селективный, регулируемый, пассивный и активный обмен веществ между клеткой и окружающей средой. Матриксная функция обеспечивает взаимную ориентацию мембранных белков, регулируя протекание различных процессов на поверхности мембраны, в частности, функционирование ферментов и клеточных рецепторов [287]. Важнейшая роль плазматических мембран в жизненных процессах связана также с их совокупной площадью, достигающей в организме человека десятков тысяч квадратных метров [62].

В настоящее время общепринята жидкостно-мозаичная модель строения мембран. Согласно данной гипотезе, плазматическая мембрана представляет собой протяженную бислойную структуру [13]. В состав мембраны входят ли-пиды с включением белков, что придает строению мембраны необходимую для поддержания целостности клетки прочность [3].

Липиды, образующие клеточные мембраны, обладают амфифильными свойствами (то есть молекулы липидов имеют как гидрофильные, так и гидрофобные участки), поэтому в водной среде они могут взаимодействовать между собой и с молекулами воды [52]. Гидрофобные участки липидов мембран образуют протяженные бислойные структуры, в которых гидрофильные участки обращены в водную фазу. При физиологических условиях липиды находятся в жидком агрегатном состоянии. В мембранном бислое липидные молекулы могут перемещаться латерально, обеспечивая жидкостность и гибкость слоя [62].

В составе мембран обнаруживаются липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и стероиды. Стабильность мембранного бислоя зависит от состава и соотношения составляющих его липидов [164]. Основная масса липидов в мембранах представлена фосфолипидами - фосфатидилэтаноламином (ФЭА), фосфатидилхолином (ФХ), фосфатидилсерином (ФС), сфингомиелином (СМ), фосфатидилинозитом (ФИ). ФЭА и ФХ составляют 65-85% липидов клеточных мембран [13].

Фосфолипиды представляют собой сложные органические высокомолекулярные соединения [120]. Они характеризуются специфическими особенностями, разделяющими их не только по физико-химическим свойствам, но и по функциональным качествам [23]. Доказано существование двух категорий фосфолипидов, функционально активных и, наоборот, метаболически инертных. Первые из них обладают высокой степенью обмениваемости, вторым же присуще противоположное свойство, они выступают, главным образом, в роли пластических соединений [48, 49].

Кроме того, фосфолипиды разделяют еще на кислые - фосфотидилинози-тол, фосфатидилсерин, кардиолипин, фосфатидные кислоты, обладающие высокой степенью обмениваемости, и нейтральные — лизолецитины, лецитины, сфингомиелины, фосфатидилэтаноламины, характеризующиеся сравнительно низкой степенью обмениваемости [23, 24].

Из всех фракций фосфолипидов мембран особая роль принадлежит ЛФХ [74]. Еще в 70-е годы XX века было показано,что ЛФХ является цитолитиче-ским липидным фактором, а в 90-х годах были открыты уникальные свойства ЛФХ, такие как способность усиливать и вызывать клеточную пролиферацию, стимулировать адгезию и дифференцировку лимфоидных клеток, активировать Т-лимфоциты, инициировать хемотаксис моноцитов, повышать экспрессию молекул адгезии на эндотелии [208].

Установлено, что ЛФХ образуется в клеточных мембранах под влиянием наружных сигналов и влияет на эффект, вызываемый этими сигналами [52]. ЛФХ относится к группе вторичных мессенджеров, образующихся при активации гормоночувствительной цитозольной фосфолипазы А2 [74, 223]. Последняя активируется под действием на клетки гормонов и агонистов, а также под влиянием ростовых факторов [78]. При этом происходит транслокация фермента из цитоплазмы в мембрану и в результате образуются три типа вторичных мессенджеров - арахидоновая кислота (предшественник простагландинов), ненасыщенные жирные кислоты и ЛФХ [106]. Даже низкие концентрации ЛФХ (1-5мкМ) вызывают специфические биологические эффекты. ЛФХ в концентрациях, превышающих критическую, способен вызвать перестройки липидного бис-лоя, приводящие к появлению неспецифической проницаемости мембран [208].

Характерная особенность биомембран - различный состав липидов по обе стороны бислоя. Фосфолипиды в мембране расположены асимметрично [74]. ФХ находится преимущественно в наружной части липидного бислоя, а ФЭА и ФС - на внутренней стороне бислоя [169]. ФХ и ФЭА метаболически связаны друг с другом, их гидролиз при участии фосфолипазы А2 приводит к отщеплению НЭЖК и образованию ЛФХ и лизофосфатидилэтаноламина, обладающих сильным гемолитическим действием [219, 398]. Кроме того, ФХ изменяет плотность поверхностного заряда мембраны, и именно поэтому снижение его концентрации может снижать чувствительность клеток-мишеней к лизису [100, 176].

Фосфолипидный состав

Можно предположить, что увеличение содержания фракции ЛФХ, выявленное в эритроцитарных мембранах больных псориазом, является признаком активации фосфолипазы А2. Особенностью ЛФХ является его способность оказывать мембранодеструктивное действие, а его накопление в плазматической мембране инициирует процессы ПОЛ. В свою очередь, фундаментальными исследованиями в области биохимии клеточных процессов доказано, что усиление ПОЛ приводит к деструкции липидного бислоя мембран, нарушению мембранной проницаемости, изменению активности важнейших ферментов и нарушению функционального состояния мембранно-рецепторного комплекса.

Выявленное 50% увеличение фракции ЛФХ в эритроцитарных мембранах является признаком мембранодеструктивных процессов, происходящих при псориазе. Можно предположить, что столь выраженное изменение данной фракции фосфолипидов мембран у больных псориазом не может не сказаться на функционировании рецепторного аппарата клеток, реализуемого на плазматических мембранах.

В эритроцитарных мембранах больных псориазом также обнаружено достоверное увеличение фракции ФХ, составившего в среднем 33,5±0,4 при 31,5±1,3 в группе контроля. ФХ является одним из основных фосфолипидов, формирующих липидный бислой эритроцитарных мембран. Можно предположить, что столь выраженное увеличение фракции ФХ, происходящее при псориазе, связано с двумя процессами: во-первых, с ресинтезом ФХ из ЛФХ, компенсаторно происходящем при резком повышении уровня ЛФХ в эритроцитарных мембранах; во-вторых, с метилированием ФЭА под действием фермента метилтрансферазы, в результате чего ФЭА перемещается с внутренней стороны бислоя на внешнюю, где он превращается в ФХ. Как известно из литературных источников, такой процесс завершается локальным снижением микровязкости бислоя, способствует увеличению латеральной диффузии белков, вызывает кластеризацию рецепторов. Описано, что метилирование ФЭА является сигналом, запускающим функционально важные мембранные процессы: связывание рецепторов с лигандами, освобождение медиаторов. Именно поэтому наряду с выявленным повышением уровня ФХ у больных псориазом закономерным можно считать обнаруженное достоверное снижение содержания ФЭА в мембранах эритроцитов (35,8±0,95 против 38,8±1,8 в контроле). ФЭА содержит большое количество ненасыщенных жирных кислот, в первую очередь подвергающихся процессам перекисного окисления липидов. Повышенный уровень ФХ при снижении ФЭА является признаком существенного нарушения проницаемости мембран эритроцитов у больных псориазом.

Содержание в эритроцитарных мембранах больных псориазом СМ и ФС не имело достоверных различий с уровнем контрольной группы.

Интегральным показателем, характеризующим текучесть липидной составляющей плазматической мембраны, является коэффициент К (коэффициент, равный отношению суммы ЛФХ, СМ и ФХ к сумме ФС и ФЭА). Было обнаружено, что в группе здоровых лиц этот коэффициент равен 1,4; в то время как у больных псориазом - 1,6; то есть имеет место его повышение в среднем на 15% по сравнению с нормальным значением.

Увеличение коэффициента К, выявленное в эритроцитарных мембранах больных псориазом, свидетельствует о снижении текучести и эластичности плазматических мембран. По имеющимся сведениям повышение коэффициента К закономерно приводит к нарушениям функциональной активности мембра-носвязанных ферментов, рецепторного аппарата клеток. Увеличение коэффициента К также косвенным образом отражает усиление интенсивности процессов ПОЛ в мембранах эритроцитов больных псориазом.

Коэффициент СМ/ФХ характеризует липидную жидкостность мембран. У больных псориазом он был ниже показателей контрольной группы (соответственно 0,6 против 0,7).

ПОЛ в мембранах эритроцитов

Как известно, образование и накопление ДК увеличивает полярность гидрофобных углеводородных хвостов жирных кислот, которые образуют липид-ный бислой мембраны. При этом участки углеводородных хвостов, полярность которых возросла, вытесняются из толщи мембраны к ее поверхности. Этот процесс за счет изменения гидрофобности слоя влияет на проницаемость мембран, на активность мембранно-связанных ферментов и ионный транспорт. Образующиеся в процессе ПОЛ продукты являются мутагенами и обладают выраженной цитотоксичностью: подавляют активность гликолиза и окислительного фосфорилирования, ингибируют синтез белка и нуклеиновых кислот, окисляют белковые тиолы и дисульфиды, ингибируют мембранно-связанные ферменты.

В результате окисления липидов в эритроцитах больных псориазом образуется повышенное количество МДА, содержание которого коррелирует с уровнем ПОЛ. Образующийся в процессе перекисного окисления липидов МДА является мутагеном и обладает выраженной цитотоксичностью.

Прогрессирование процессов перекисного окисления липидов, по данным литературы приводит к образованию токсических продуктов липопероксида-ции, которые, распространяясь по биологическим жидкостям организма, играют важную роль в клеточном повреждении. Не исключено, что системность нарушений у больных псориазом обусловлена данным явлением.

Оценивалась корреляционная зависимость показателей ПОЛ в мембранах эритроцитов в зависимости от возраста пациентов. Использовано вычисление коэффициента корреляции Пирсона. Достоверную прямую связь с возрастом пациентов имел только уровень МДА в эритроцитарных мембранах (г=0,2 р 0,05).

Проведено исследование интенсивности ПОЛ в эритроцитарных мембранах в зависимости от стадии заболевания. Оказалось, что повышение интенсивности ПОЛ характерно как для прогрессирующей стадии псориатического процесса, так и для стационарной стадии заболевания.

Уровень первичных продуктов ПОЛ (ДК) и вторичных продуктов ПОЛ (МДА) в обе стадии псориатического процесса с высокой достоверностью превышал показатели контроля (Таблица 26).

В прогрессирующей стадии заболевания уровень ДК в эритроцитарных мембранах превышал уровень ДК в стационарной стадии на 10%, а уровень МДА в стационарной стадии псориаза имел тенденцию к превышению содержания МДА в прогрессирующей стадии процесса.

Похожие диссертации на Клинико-патогенетическая роль структурно-функциональной организации плазматических мембран при псориазе