Научная статья на тему 'Биокатализаторы и молекулярная диагностика'

Биокатализаторы и молекулярная диагностика Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
944
142
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФОСФОЛИПАЗА А2 / ЭНЗИМОДИАГНОСТИКА / ОСТРЫЙ ПАНКРЕАТИТ / ЭНЗИМОТЕРАПИЯ / АНТИГЕМОЛИТИЧЕСКИЕ И АНТИПАНКРЕАТИТНЫЕ СРЕДСТВА

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Литвинко Наталья

Представлен обзор исследований в области использования в диагностике и терапии ферментов, в частности фосфолипазы А2, для выявления острого панкреатита и как индикатора с целью обнаружения потенциальных антигемолитических и антипанкреатитных средств, а также оценки антиоксидантного потенциала организма и безопасности антибиотиков. Разработано новое направление в энзимодиагностике и энзимотерапии: создание и применение инновационных нанореакторов однои двухкомпонентных по белку на основе липолитических ферментов «фосфолипаза А2 лиганд», «фосфолипаза А2 гемоглобин» и «фосфолипаза А2 цитохром Р450».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biocatalysts and molecular diagnostics

The article analyzes the use of enzymes in diagnosis and therapy, in particular the phospholipase A2, for the diagnosis of acute pancreatitis, as a detection indicator of potential antihemolysis and anti-pancreatitis agents, as well as to evaluate the antioxidant potential of the human body and the safety of antibiotics.

Текст научной работы на тему «Биокатализаторы и молекулярная диагностика»



< "nT

Биокатализаторы и молекулярная диагностика

Резюме. Представлен обзор исследований в области использования в диагностике и терапии ферментов, в частности фосфолипазы А2, для выявления острого панкреатита и как индикатора с целью обнаружения потенциальных антигемолитических и антипанкреатитных средств, а также оценки антиоксидантного потенциала организма и безопасности антибиотиков. Разработано новое направление в энзимодиагностике и энзимотерапии: создание и применение инновационных нанореакторов - одно- и двухкомпонентных по белку на основелиполитических ферментов «фосфолипаза А2 -лиганд», «фосфолипаза А2 - гемоглобин» и «фосфолипаза А2 - цитохром Р450».

Ключевые слова: фосфолипаза А2, энзимодиагностика, острый панкреатит, энзимотерапия, антигемолитические и антипанкреатитные средства.

Задачу решает

не тот, кто наслаждается частичным успехом, а исследователь, добивающийся полноценного результата.

Абрам Иоффе

Наталья Литвинко,

заместитель главного ученого секретаря НАН Беларуси, завлабораторией Института биоорганической химии НАН Беларуси, доктор химических наук, доцент

Химические реакции в живых организмах протекают с высокой скоростью благодаря биокатализаторам (ферментам, или энзимам) - наноструктурам белковой природы. Более четкая картина о функционировании этих представителей нано-мира сформировалась с развитием теории химического катализа, выдвинутой шведским химиком Й.Я. Берцелиусом, который первым отметил высокую производительность биологических катализаторов на примере диастазы (альфа-амилазы) - фермента, вырабатываемого в поджелудочной железе и слюнных железах и помогающего переваривать поступающие с пищей углеводы. Однако целенаправленное изучение энзимов началось только в 1920-1930-х гг.

Если множество химических реакций, протекающих с участием ферментов внутри клеток и во внеклеточной среде, идет в таких условиях и с такой скоростью, что обеспечивается максимальная жизнеспособность и поддерживается

физиологически нормальное состояние, с биохимической точки зрения организм можно считать здоровым. Любое нарушение этого «статус-кво» приводит к недугу. Следовательно, методы ранней диагностики, в том числе с применением энзимов, играют определяющую роль в профилактике и лечении болезней человека.

В клиническую практику прочно вошел ряд энзимных препаратов животного происхождения (трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза, пепсин, лидаза и др.), а также получаемых из растений (папаин, бромелаин и др.). Отмечено, что при комбинации ферментов растительной и животной природы, имеющих различную субстратную специфичность, значительно усиливается суммарная активность смесей. Официнальные средства, содержащие подобные смеси, известны как препараты системной энзи-мотерапии. Например, «Вобэнзим» выпускается в Германии с 1959 г., его успех привел к созданию серии подобных энзимных композитов.

В нашей стране интенсивное развитие функциональной биохимии началось с 50-х гг. XX в. Наибольший вклад белорусские ученые внесли в функциональную биохимию центральной нервной системы (ЦНС) и синапсов, в том числе нейромедиаторов и мембран; в разработку нейрохимических основ поведения, в совершенствование патологической химии ЦНС, гистохимии, витаминологии, радиационной и клинической биохимии, лабораторной медицины; в изучение

влияния фармакологических средств и экстремальных факторов на нервную систему [1].

Новые молекулярно-биохимические технологии лабораторного исследования, созданные в Республике Беларусь в ходе выполнения финансируемых целевым назначением тем НИР, все шире внедряются в деятельность клинико-диагностических подразделений лечебно-профилактических организаций. В целом в отечественных медучреждениях осуществляется 170-200 млн исследований в год, в том числе общеклинических - около 80-90 млн, гематологических - 70-80 млн, биохимических -35-40 млн, иммунологических - 11-14 млн, цитологических и бактериологических -по 5-6 млн [2].

В медицине энзимы находят применение по нескольким направлениям: энзимодиагно-стика, медицинские технологии и промышленность, энзимотерапия, применение ингибиторов ферментов.

Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях человека. Она развивается по двум путям:

■ использование ферментов в качестве избирательных реагентов для открытия и количественного определения нормальных или аномальных химических веществ

в сыворотке крови, моче, желудочном соке и др. (например, выявление глюкозы, белка или других компонентов в моче, в норме не обнаруживаемых). Так, установление активности лактатдегидрогеназы в плазме крови необходимо при заболеваниях сердца, печени, скелетной мускулатуры. Увеличение активности альфа-амилазы (диастазы) в плазме крови и моче наблюдается при воспалительных процессах в поджелудочной и слюнных железах. В последнее время стали применять ферменты рестрикции - специфические эндонуклеазы, катализирующие разрывы межнуклеотидных связей ДНК, для диагностики фенилкетонурии, а- и р-талассе-мии и других наследственных болезней. Метод основан на полиморфизме рестрикционных фрагментов ДНК;

■ открытие и количественное определение самих ферментов в биологических жидкостях при патологии. Заболевания тех или иных органов всегда сопровождаются специфичным «ферментативным профилем». Инфаркт миокарда - увеличением активности лактатдегидрогеназы, креатинкиназы, аспартатаминотранс-феразы. Оказалось, что ряд молекул появляется в сыворотке крови при распаде клеток (отсюда их название «некротические ферменты»).

Ферменты в медицинских технологиях. Специфичность энзимов к определенным субстратам нашла широкое применение

в лабораторной диагностике. Многие ее методы основаны на взаимодействии добавляемого извне фермента с распознаваемым соединением. В результате возникает специфичный продукт реакции, по содержанию которого судят о концентрации искомого вещества (глю-козооксидазный, холестеролоксидазный способы). Иммуноферментные методы базируются на образовании тройного комплекса «фермент -антиген - антитело». Определяемый компонент не является субстратом фермента, но является антигеном. Фермент может присоединять этот антиген вблизи от активного центра. Если в среде есть антиген, то при добавлении антител и формировании тройного комплекса активность фермента изменяется, ее измеряют любым способом.

Энзимотерапия. Ферменты служат лекарством. Самые распространенные ферментативные препараты - комплексы ферментов желудочно-кишечного тракта (Фестал, Панзинорм форте, Мезим форте, Энзистал и т.п.), содержащие пепсин, трипсин, амилазу и другие и используемые для заместительной терапии при нарушениях переваривания пищи. Тканевой фермент гиалуронидаза нужна организму для обратимого изменения проницаемости межклеточного вещества, в основе которого - гиа-луроновая кислота. Лекарственную форму гиа-луронидазы - лидазу - вводят для размягчения рубцов, восстановления подвижности в суставах, рассасывания гематом. Цитохром с - белок, участвующий в процессах тканевого дыхания,-применяют при асфиксии новорожденных, астматических состояниях, сердечной недостаточности, различных видах гепатита. Рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза входят в состав глазных капель для лечения вирусных конъюнктивитов. Трипсин ингалируют при бронхолегочных заболеваниях для разжижения густой и вязкой мокроты. Фицин фармпромышленность добавляет к зубным пастам для удаления зубного налета. Коллагеназа важна для ускорения отторжения некротизированных тканей, очистки трофических язв.

Использование ингибиторов ферментов. Весьма широко применяются ингибиторы про-теаз (контрикал, гордокс) при панкреатитах - состояниях, когда в протоках и клетках поджелудочной железы активируются пищеварительные ферменты. Ингибиторы холин-эстеразы (физостигмин, прозерин) приводят к накоплению нейромедиатора ацетилхо-лина в синапсах и показаны при миастении,

Основные разделы Ферменты Примеры использования

Лактатдегидрогеназа (изофермент ЛДГ-1) Инфаркт миокарда

Аспартатаминотрансфераза (ACT) Инфаркт миокарда

Аланинаминотрансфераза (АЛТ) Заболевания печени (например, инфекционный гепатит), инфаркт миокарда

КК (изофермент ММ - мышечный типизофермент, МВ - сердечный тип) Прогрессирующая дистрофия, инфаркт миокарда

Кислая фосфатаза (КФ) Рак предстательной железы

Альфа-амилаза (диастаза) Заболевания поджелудочной железы

Пепсин Нарушение переваривания белков в желудке, нарушение синтеза или секреции пепсина

Трипсин, химотрипсин Лечение гнойных ран

Таблица. Применение ферментов в медицине

Лечение

Стрептокиназа, урокиназа Предотвращение тромбообразования при пересадке органов и других операциях

Гиалуронидаза Рассасывание рубцов

Аспарагиназа Лечение некоторых злокачественных образований

Нуклеазы (ДНКаза) Вирусный конъюнктивит, ринит, гнойный бронхит

Уреаза Удаление мочевины из организма в аппаратах «искусственная почка»

Глюкозооксидаза Определение концентрации глюкозы в крови

Холестеролоксидаза Определение холестерина в крови

Липаза Определение триацилглицеринов в крови

Использование ферментов в качестве аналитических реактивов

Уреаза

Определение мочевины в крови

двигательных и чувствительных нарушениях при невритах, радикулитах, психогенной импотенции. Препараты, содержащие ингибиторы моноаминоксидазы («Наком», «Мадопар»), повышают выработку нейромедиаторов катехолами-нов при лечении паркинсонизма, сохраняя нормальную передачу сигналов в нервной системе. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (каптоприл, эналаприл и т.п.) используются как антигипертензивное средство, вызывающее расширение периферических сосудов, уменьшение нагрузки на миокард, снижение артериального давления. Ингибиторы гидрок-симетилглутарил-КоА-редуктазы (ловастатин, флувастатин, аторвастатин) «работают» на снижение синтеза холестерола при атеросклерозе, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, дислипопротеинемиях. Ингибитор карбоанги-дразы (ацетазоламид) - как мочегонное средство при лечении глаукомы, отеков, эпилепсии, алкалозах и горной болезни.

Для диагностики органических и функциональных поражений органов и тканей широко применяются отдельные ферментные тесты, выгодно отличающиеся от других клинических химических анализов высокой чувствительностью и специфичностью. Известно около 20 тестов, основанных на количественном определении активности ферментов (и изофермен-тов), главным образом в крови (реже в моче), а также в биоптатах (кусочки тканей, полученные при биопсии). Следует отметить, что из огромного числа ферментов (более 3500),

открытых в природе (частично и в организме человека), в диагностической энзимологии используется лишь ограниченный их набор и для весьма небольшого числа болезней (гепатиты, инфаркт миокарда, органические поражения почек, поджелудочной железы, печени и др.).

Доказано, что органы и ткани человека характеризуются специфическим ферментным и изоферментным спектром, подверженным не только индивидуальным, но и суточным колебаниям. Существует большой градиент концентрации энзимов между внутриклеточными и внеклеточными частями тела. Поэтому любые, даже незначительные, повреждения клеток (иногда функциональные расстройства) приводят к выделению ферментов во внеклеточное пространство, откуда они поступают в кровь.

Благодаря усилиям ученых Института микробиологии НАН Беларуси полностью удовлетворяется спрос наших потребителей по ферменту глюкозооксидаза для отечественных датчиков «Глюкосен» для экспресс-анализа глюкозы в крови. В 2016 г. в институте разработана и экспериментально обоснована схема ферментативного получения флударабин-5'-монофосфата из 2-фтораденина и циклоцитидина как донора арабинозного фрагмента. Итоговый препарат может использоваться в качестве пролекарства в терапии рака.

В ходе реализации Госпрограммы «Наукоемкие технологии и техника» на 2016-2020 гг. (подпрограмма 8 «Импортозамещающие диагностикумы

1Лнгм,

\ л>

Антигемолитическое действие

ФЛА2 Naja naja oxiana

3,5-дизамещенные производные тиотетроновой кислоты

н

ч

%

Антипанкреатитное действие

ФЛА2 поджелудочной железы (панкреаса)

Рис. 1. Подавление активности ФЛА2 яда кобры Naja naja oxiana в присутствии тестируемых соединений (например, 3,5-дизамещенных производных тиотетроновой кислоты) свидетельствует об их антигемолитическом действии - потенциальных свойствах противоядия, а снижение активности ФЛА2 панкреаса - об их анти-панкреатитном действии, то есть способности противодействовать развитию воспаления поджелудочной железы

и биопрепараты - 2020») в 2016 г. разработаны технологии производства и выпущены опытные партии 8 диагностикумов: гемосор-бент «Антилипопротеид», набор реагентов для определения на молекулярном уровне нарушений метаболизма лекарственных средств, комплект изотонических, лизирующих, депротеи-нирующих растворов и детергентов для автоматических гематологических анализаторов типа MEK Nihon Kohden (Япония) на 18 параметров крови (3 раствора и 1 детергент), изделие медицинского назначения «Универсальный РНК-стандарт», никель-активированная поли-стирольная 96-луночная панель для иммуно-ферментных тест-систем «Никель-Сорб»; изготовлены экспериментальные образцы тест-системы для выявления специфических антител к вирусу гепатита С методом иммунного блоттинга, препараты мышиных антивидовых поликлональных иммуноглобулинов, специфичных к IgG и IgM человека [3].

Также в прошлом году при поддержке ГКНТ успешно завершен совместный белорусско-индийский проект «Вклад в биоинформатику и наномедицину: компьютерная, биохимическая и биофизическая оценка новых производных пептидов и жирных кислот, а также наноструктурированных материалов на их

основе в качестве «молекулярного оружия» против инфекционных заболеваний», в котором от нашей стороны принимали участие ученые НИИ ФХП БГУ.

Определяющими для разработки новых методов диагностики являются результаты исследования взаимосвязи «структура - функция» в ряду биополимеров (белков, гликопро-теинов, ДНК, РНК) и низкомолекулярных биорегуляторов (компонетов нуклеиновых кислот, гормонов, производных липидов), полученные на системной основе в Институте биоорганической химии НАН Беларуси (ИБОХ) [4]. Это достижения в области иммуноферментного микроанализа на базе ферментов-маркеров антигенов и антител (пероксидаза хрена, ката-лаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, лактат-дегидрогеназа, конъюгаты ферментов с антигенами и антителами против них, с низкомолекулярными стероидными гаптенами, тироперок-сидаза и др.) для обнаружения широкого спектра заболеваний, в том числе патологий щитовидной железы, инфекционных и злокачественных опухолей предстательной железы.

Созданные в институте средства молекулярной диагностики с использованием полимераз-ной цепной реакции (ПЦР-диагностика) позволяют определить новые наследственные аномалии или склонность к их развитию и обеспечивают точность постановки диагноза (например, ускоренное выявление туберкулеза по идентификации комплекса Mycobacterium tuberculosis, опухолей в тканях молочной железы - по уровню экспрессии онкогена Her-2 и др.) и выбор схемы лечения.

Впервые в мире в 2016 г. у микобактерий, вызывающих туберкулез, обнаружен фермент (цитохром Р450 124 Micobacterium tuberculosis), способный превращать витамин D и 7-дегидро-холестерин в неактивные формы, предположительно выступающий в качестве фактора пато-генности этих микроорганизмов и их способности подавлять иммунитет организма-хозяина. Полученные результаты реально перспективны для направленного поиска новых эффективных противотуберкулезных препаратов.

Важную роль для медицинской диагностики заболеваний, связанных с нарушением процессов стероидогенеза, в том числе в определении риска возникновения химически индуцируемых раковых опухолей, играет исследование полиморфизма монооксигеназ - стероид-пре-вращающих ферментов семейства цитохромов Р450 (CYP). В 2016 г. в ИБОХ созданы наборы

реагентов для ПЦР-диагностики полиморфизмов генов СУР2С 19, СУР2С 9, а также выпущены ферментные препараты рекомбинантных цитохромов - СУР 19, СУР 11В2, СУР 17, СУР 51, СУР2С9.1, СУР2С9.2, СУР2С9.3, СУР2С19.1А, СУР2С19.1В, СУР2С 19.9 и СУР2С19.13.

В лаборатории прикладной энзимологии ИБОХ накоплен значительный потенциал в изучении важнейших практически значимых аспектов структурной химии 10 фосфолипаз разных классов (ФЛА2 ядов трех змей и пчелы, панкреаса свиньи, человека; трех изоформ микробных ФЛС и Б 1 - из капусты), а также в области их взаимодействия с ферментами стероидогенеза (СУР2В 4 и СУР3А4), на основе углубленных исследований взаимосвязи «структура - функция» в условиях воздействия внутренних и внешних факторов на гидролиз фосфолипидов (фосфолипо-лиз) [4]. Полученные новые фундаментальные знания привели к развитию прикладных исследований в обоих упомянутых направлениях энзимодиагностики: использование ферментов для обнаружения потенциальных терапевтически важных соединений (одноферментные нано-реакторы: ФЛА2 - лиганд) и определение активности энзимов как маркеров патологических процессов (сопряженные биферментные нано-реакторы: ФЛА2 - гемоглобин; ФЛА2 - СУР2В 4 и ФЛА2 - СУР3А4).

В настоящее время одним из распространенных методов изучения фермент-лигандных взаимодействий является их оценка путем компьютерного моделирования (докинга), которое, однако, обязательно требует экспериментального подтверждения.

В наших исследованиях в качестве избирательных реагентов для выявления среди химических соединений потенциальных антипан-креатитных или антигемолитических средств сразу применялась фосфолипаза. Сначала полуколичественным методом с использованием

гель-диффузии ферментов в агарозный гель, содержащий эмульсию яичного желтка [5] или эритроциты [6], проводили скрининг десятков тестируемых веществ на их способность подавлять фосфолиполиз. Затем среди выявленных образцов с наиболее выраженным ингибиру-ющим ферменты эффектом проводили углубленное изучение их действия количественно с помощью кинетики ферментативной реакции [7, 8] (рис. 1).

На основе установления спектральных изменений гемоглобина под влиянием жирных кислот [9] нами разработана уникальная методология определения активности ФЛА2 в биологических жидкостях [10], а также в рамках выполнения задания ГП «Импортозамещающая фармпродукция» создана не имеющая аналогов в мире соответствующая тест-система и организовано совместное с ХОП ИБОХ производство наборов реагентов ФЛА2-ФОА для диагностики острого некротического панкреатита [11].

Впервые по развитию дифференциального спектра гемоглобина (НЬ) в диапазоне волн полосы Соре, возникающего при образования его супрамолекулярного комплекса с жирными кислотами, отщепляемыми под действием ФЛА2 от субстрата, определена особенность динамики активности ФЛА2, кардинально отличающая таковую от показателей других, общепринятых лабораторных тестов диагностики острого панкреатита: ФЛА2 отражает поражение мембран клеток, вызванное некробиотическим процессом, тогда как все остальные ферментативные (и многие не ферментативные) тесты - преимущественно общий отклик организма на воспалительный процесс в поджелудочной железе [12].

На первом этапе (рис. 2А) при взаимодействии фермента ФЛА2 с фосфолипидами (субстрат) отщепляется жирная кислота (ЖК). На втором этапе (рис. 2Б) во время образования супрамолекулярного комплекса гемоглобина

^ разностный спектр НЬ

гемоглобин (НЬ)

Взаимодействие ФЛА2 панкреаса с субстратом

Модель супрамолекулярного комплекса НЬ с ЖК

л р

0,04

0,02

-0,02

-0,04

2

3

Л, нм

400 1 440

_

Рис. 2.

Определение активности ФЛА2 в сыворотке крови гемоглобиновым методом

0

Рис. 3. Результаты доклинических(А) и клинических(Б) испытаний набора реактивов ФЛА2-ФОА

62

Рис. 4. Предложенная схема сопряженности биохимических процессов антибиотик-»цито-хром Р450«- фос-фолипаза А2: эконазолдействует на активность ФЛА2 предположительно через конформационные изменения цитохрома Р450, которые влияют на взаимодействие цитохрома и фосфолипазы А2

Активность ФЛА2 (мкмоль/л) в сыворотке крови

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5о|Вд|-

10

12 3 4

у крыс (слева направо):

1 - интактные животные

2 - в день лапаротомии

3 - экспериментальный панкреатит 4-6 - после лечения

16 гНБЪ

14 12 10

1 2 3 4 5

Группы больных

у человека (слева направо):

1 - стандарт ЮООХ без ФЛА2

2 - здоровые доноры

3 - больные парапроктитом 4-5 - больные панкреатитом

с ЖК, полученной в процессе фосфолиполиза, гемопротеин превращается в окисленную низкоспиновую форму - гемихром, что выражается в развитии на третьем этапе (рис. 2В) разностного спектра. При этом интенсивность возникающего спектра является количественным показателем активности панкреатической ФЛА2 в сыворотке крови подопытных животных:

ФЛА2

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

увеличение

Эконазол *

Р450

Каталитическая активность

■ к + Р450 - а -Р450 - econazol (1:5)

10

20

30

40

50

интактного (1), с экспериментальным панкреатитом (2), после введения лекарства (3) (рис. 2В). Все этапы проходят в кювете спектрофотометра в одну стадию.

Каждый разностный спектр характеризуется в единицах оптической плотности как разность поглощения (AD) в диапазоне длин волн 405-423 в опытной кювете против контрольной через 60 и 100 минут от начала реакции (AD = (D 405-423 = Di(405) + D2(423)). Активность ФЛА2 выражается в международных единицах (МЕ/л), то есть количестве продукта - миристиновой кислоты (мкмоль), полученного при гидролизе димиристоилфосфатидилхолина сывороточной ФЛА2 за 1 минуту.

Набор ФЛА2-ФОА хорошо зарекомендовал себя как в эксперименте на животных (рис. 3А), так и в клинических испытаниях (100%-ное выявление больных панкреатитом, n=90) (рис. 3Б). В 2016 г. удовлетворены потребности БелМАПО в 30 таких диагностикумах. Импортозамещение составило около 15 тыс. долл.

Проведено исследование на кинетическом уровне активности ФЛА2 в условиях повышающейся концентрации цитохрома Р450 (моль/ моль) в присутствии и при отсутствии экона-зола - антибиотика нового поколения (рис. 4). Обнаружено, что преинкубация с эконазолом цитохрома Р450 3А4 человека повышает активирующее действие последнего на фосфолипаз-ную реакцию. Полученные данные при масштабировании могут стать основой для методики тест-системы определения in vitro безопасных доз антибиотиков [13].

На кинетическом уровне проведен ингиби-торный анализ функционирования фосфолипаз под действием ряда ксенобиотиков. Обнаружены

1000 0

-1000 -2000 -3000 -4000 -5000 -6000 -7000 -8000 -9000

ФЛА2 + P450 P450 ---ФЛА2

Л, нм

45

40

25

20

15

5

0

5

6

8

0

t, мин

'N Absorbance, A423-405 1 I Di, положение / ^ максимума S \ при Л = 423 нм 14 V V j Wavelenght, nm Рис. 5. Действие перекисно-окисленного фосфатидилхолина, индуцированного УФ, на спектральные свойства метгемоглобина, вызванные

380 400 1 1 1 У 420 440 460 переходом его

в гемихром,

в присутствии

-Т сыворотки крови

ч. ,,-У с использованием

Ч [ разностной

спектрофотометрии

D2, положение (Лй403 -42з)

vA- минимума

при Л = 405 нм

неизвестные ранее ингибиторы фосфолиполиза среди амидов жирных кислот, 9-Ме, 10-Ме, 11-Ме аналогов простагландинов, производных тиоте-троновой кислоты, оксазола, 1-, 3-циклогексан-дионов, фосфодиэфирных производных ацикло-вира и аденозина и др. [7, 8, 14].

В настоящее время в нашей лаборатории разрабатывается методика тест-системы для оценки общей антиоксидантной способности сыворотки крови и совместно с сотрудниками БелМАПО осуществляется ее апробация при конкретных патологиях (остром некротическом панкреатите, перитоните, кардиомиопатиях, ревматических заболеваниях и др.) для выяснения необходимости хирургического вмешательства или консервативного лечения с использованием универсального агента УФ-окисленного фосфатидилхолина (рис. 5). Установлено, что в присутствии сыворотки крови амплитуда разностного спектра гемоглобина существенно меньше, чем в ее отсутствие. Это показывает, что сыворотка за счет своего антиоксидантного потенциала значительно снижает степень окисления фосфолипидов. Следовательно, наблюдаемая разница между интенсивностью дифференциального спектра гемоглобина в присутствии сыворотки и без нее может служить мерой общей антиоксидантной способности этой биологической жидкости [15].

Таким образом, достижения энзимологии находят все большее применение в медицине,

http://innosfera.by/2017/11/diagnostics

ЛИТЕРАТУРА

1. Становление лабораторной медицины и клинико-лабораторной службы в Республике Беларусь / В.С. Камышников, В.Г. Колб, Г.М. Костин // Лабораторная диагностика. Восточная Европа. 2012, №3. С. 10-21.

2. Камышников В.С. Лабораторная медицина за рубежом: подготовка и клинико-лабораторная деятельность специалистов с медицинским и немедицинским образованием // Медицинские новости. 2011, №2. С. 55-61.

3. Отчет о деятельности Национальной академии наук Беларуси в 2016 году.- Минск, 2017.

4. Литвинко Н.М. Прикладная энзимология фосфатидацилгидролаз в изучении взаимосвязи «структура - функция» в ряду биополимеров и низкомолекулярных биорегуляторов (обзор) // Вес-ф Нацыянальнай акадэми навук Беларуси Сер. хм. навук. 2017, №3. С. 115-128.

5. Способ определения эффекторных свойств физиологически активных соединений / Н.М. Литвинко, С.В. Кучуро, Т.А. Желдакова, Е.Р. Филич. Патент BY №5752, зарег. 07.08.2003.

6. Способ определения антигемолитической активности химического соединения / Н.М. Литвинко, С.В. Кучуро, Г.Н. Рахуба, Д.Б. Рубинов, Т.А. Желдакова. Патент BY №10604, опубл. 30.06.2008.

7. 3,5-дизамещенные производные тиотетроновой кислоты, проявляющие антифосфолипазную активность антипанкреатического профиля действия, и способ их получения / Рубинов Д.Б., Желдакова Т.А., Литвинко Н.М., Кучуро С.В., Рахуба Г.Н. Патент BY №10191, опубл. 28.02.2008.

8. Производные ß-трикетоновтиофенового ряда, проявляющие антифосфолипазную активность антигемолитического профиля действия / Рубинов Д.Б., Желдакова Т.А., Литвинко Н.М., Кучуро С.В., Рахуба Г.Н. Патент BY №10192, опубл. 28.02.2008.

9. Андреюк Г.М. Превращение гемоглобина в гемихром при взаимодействии со свободными жирными кислотами: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.10 / АН БССР, Ин-тбиорган. химии.-Минск, 1988.

10. Способ определения активности фосфолипазы А2 в сыворотке крови / Н.М. Литвинко, Л.А. Скоростецкая, С.В. Кучуро, Г.Н. Рахуба. Патент BY №12552: МПК (2006) C 12Q 1/34, опубл. 30.10.2009.

11. Способ диагностики панкреатита по уровню А2 фосфолипазной активности сыворотки крови / Н.М. Литвинко, Л.А. Скоростецкая. Патент BY №13143: МПК (2009), A 61B 5/145, C 12Q 1/34, опубл. 30.04.2010.

12. Супрамолекулярный комплекс жирной кислоты с гемоглобином как индикатор фосфолиполиза для выявления экспериментального панкреатита / Литвинко Н.М., Скоростецкая Л.А., Гудко Т.Г. и др. // Доклады НАН Беларуси. 2016. Т. 60, №4. С. 82-88.

13. Литвинко Н.М., Антончик Г.Н., Глушакова Т.Г., Герловский Д.О. Особенности взаимодействия цитохрома Р450 и фосфолипаз А2 разной специфичности, обнаруживаемые КД-спектроско-пией // Доклады НАН Беларуси. 2016. Т. 60, №6. С. 64-71.

14. Фосфодиэфирные производные ацикловира - новые ингибиторы панкреатической фосфолипазы А2 / Герловский Д.О., Литвинко Н.М., Скоростецкая Л.А., Кучуро С.В., Калиниченко Е.Н., Фа-рина А.В. // Доклады НАН Беларуси. 2010. Т. 54, №1. С. 75-82.

15. Способ определения общей антиоксидантной способности биологической жидкости с использованием липидной фазы / Литвинко Н.М., Скоростецкая Л.А., Герловский Д.О. Патент BY №19670: МПК (2006.01) G 01N 33/48, опубл. 30.12.2015.

Амплитуда разностного спектра гемоглобина:

1 - УФ-облученного фосфолипида;

2 - необлученного фосфолипида;

3 - УФ-облученного фосфолипида в присутствии сыворотки крови

в частности в профилактике, диагностике и лечении болезней. Успешно развивается новое направление, имеющее свои цели и задачи, специфические методологические подходы и методы исследования, - медицинская энзимология. Она движется по трем главным направлениям, хотя возможности применения научных достижений энзимологии в медицине теоретически безграничны, в частности в области энзимопатологии, энзимодиагностики и энзимотерапии. СИ

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.