CC BY
37
innflamation modulation of leukocyte endothelial cell adhesion//J. Leukocyt Biol.-1994.-Vol.55, №5.-P.662-675.
30. Karupiah G., Xie W.-W., Buller R.M.L. et al. Inhibition of viral replication by interferon-induced nitric oxide synthase//Science.-1992.-Vol.261.-P.1445-1448.
31. Kikkawa U., Nishizuka Y. The role of protein kinase S in transmembrane signalling//Ann. Rev. Cell. Biol. Palo Alto, Calif.-1986.-Vol.2.-P.149-153.
32. Lewis M.J., Collins P., Lang D. Endothelium-derived relaxing factor, calcium and inositol phos-phtes//Biochem. Soc. Trans.-1988.-Vol. 16, №4.-P.486-490.
33. Liew F.Y., Cox F.F. Nonspecific resistance mechanisms the role of nitric oxide//Immunol. Today.-1991.-Vol.12.-P.A17-A21.
34. Marletta M.A., Yoon P.S., Jyegnar R. et al. Macrophage oxidation of L-arginine to nitrite and nitrate: nitric oxide is an intermediate//Biochemistry.-1988.-Vol.27, №24.-P.8706-8715.
35. Nishizuka Y. Studies and perspectives of protein
kinase C//Science.-1986.-Vol.233, №4761.-P.305-315.
36. Oswald I.P., Eltoum I., Wynn T.A. et al. Endothelial cells are activated by cytokine treatment to kill an intravascular parasite, schistosoma mansoni, through the production of nitric oxide//Proc. Nat. Acad. Scien. USA.-1994.-Vol.91, №3.-P.999-1003.
37. Palmer R.M.J., Ashton D.S., Moncada S. Vascular endothelial cells synthesize nitric oxide from L-arginine//Nature.-1988.-Vol.333.-P.664-666.
38. Schmidt H.W., Gagne G.D., Nakane M. et al. Mapping of neural nitric oxide synthase in the rat suggests frequent localization with NADFH - diaphorase but not with soluble guanylyn cyclase, and novel paraneural function for nitrinergic sygnal transduction//J. Hictho-chem. Cytochem.-1992.-Vol.40, №10.-P.1439-1456.
39. Scott L.L., Hollier L.M., Dias K. Perinatal herpes virus infections: herpes symplex, varicella and cyto-megalovirus//Infect. Dis. Clin. North. Am.-1997.-Vol.11, №1.-P.27-53.
40. Stray-Pedersen B. New aspects of perinatal infec-tion//Annals of Med.-1993.-Vol.25.-P.295-300.
□ □□
УДК 618.2/.3:616-018/.523 И.В.Довжикова
ГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФОСФОЛИПИДОВ В ПЛАЦЕНТЕ БЕРЕМЕННЫХ ПРИ ГЕРПЕСЕ
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
Было проведено гистохимическое изучение 12 плацент, взятых при родах в срок от матерей с обострением герпетической инфекции во время беременности и не имевших признаков клинического проявления герпеса с помощью специально разработанных методов. Дегидрогеназы фосфатидилсе-рина и фосфатидилхолина выявлялись в основном в эпителии ворсин. Было обнаружено, что в плаценте на фоне герпеса наблюдались тенденции к снижению фосфатидилхолина и фосфатидилсерина, которые вероятнее всего расходуются на синтез других фосфолипидов.
SUMMARY
I.V.Dovdgikova
HISTOCHEMICAL STUDY OF PHOSPHOLIPIDS IN PLACENTA OF PREGNANT PATIENTS WITH HERPES INFECTION
| We carried out histochemical study 12 ||
placentas obtained at term delivery from mothers with herpes infection. Dehidrogenase phosphatidilserine and phsophatidilcholine were revealed only in cilia epithelium. We found that herpes causes phosphatidil choline and phosphatidilserine to decrease mainly because they contribute to the synthesis of other phospholipids.
Нормальную жизнедеятельность плаценты обеспечивает контроль со стороны ферментов, гормонов, которые активируют различные этапы метаболизма. Характер течения этого процесса тесно связан с состоянием плазматической мембраны. Это касается как степени экспонированности рецепторов и антигенов поверхности, так и способности мембраны передать внешний сигнал на переключение метаболизма. В связи с этим можно сказать, что характеристика плазматической мембраны может служить тестом для определения состояния функционального аппарата клетки. Как известно, одними из составных частей мембраны являются фосфолипиды, среди которых большого внимания заслуживают фосфатидилхолин и фосфатидилсерин. Исследование фосфолипидного
спектра мембран по всей вероятности будет отражать состояние липидного обмена, и свидетельствовать о функциональном состоянии мембраны [6]. Было выявлено, что при беременности с фетоплацентарной недостаточностью происходит нарушение обмена липидов [2], также было показано, что синтез и метаболизм фосфолипидов чувствителен к воздействию факторов, возникающих во время инфицирования вирусом герпеса [1]. Целью нашей работы было исследование с помощью гистохимических методов фосфолипидов (фосфатидилхолина и фосфатидилсе-рина) в плаценте при беременности, осложненной герпесом.
Материалы и методы
Нами было проведено гистохимическое изучение 12 плацент, взятых при родах в срок от матерей с обострением герпесной инфекции во время беременности (6 случаев) и не имевших признаков клинического проявления герпеса (6 случаев - контрольная группа).
Были применены методы, разработанные в лаборатории “Механизмы этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ” ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН (Руководитель д.м.н., профессор М.Т.Луценко) на криостатных срезах свежезамороженной ткани. В качестве субстрата применялись 0,1 М растворы фосфатидилхолина и фосфати-дилсерина, предоставленные фирмой ICN Biomedicals Inc.
Результаты исследования и их обсуждение
Состав липидных клеточных мембран - результат равновесия процессов их синтеза и деградации, а также обмена с окружающей средой. Фосфолипиды -термин, применимый ко всем липидам, содержащим фосфорную кислоту в моно- или диэстерной связи. Они делятся на глицерофосфолипиды и сфинголипи-ды. Простейшим глицерофосфолипидом является фосфатидная кислота. Она содержится в тканях в очень незначительных количествах, но имеет очень важное значение для классификации, так как все прочие глицерофосфолилиды могут рассматриваться как производные фосфатидной кислоты, в которой фосфатная группа этерифицирована еще с одной спиртовой группой (холин, этаноламин, серин, инозит, глицерин). Фосфолипиды имеются во всех мембранах, их гидрофильный участок включает отрицательно заряженную фосфатную группу; во многих фосфолипидах этот заряд компенсируется положительным зарядом какой-либо другой химической группировки. Общий заряд липидной фазы мембраны
- отрицательный.
Первой и наиболее общей функцией мембран и составляющих их фосфолипидов во всех типах клеток, надо считать барьерную функцию. К другим функциям можно отнести роль фосфолипидов в мембранном транспорте и участие их в реакциях, катализируемых мембранными ферментами.
Фосфолипиды обладают способностью быть посредником в переносе всей гаммы веществ, которые физиологически транспортируются через природные
мембраны [4]. Транспорт, совершаемый при участии фосфолипидов, зависит от состава фосфолипидов и может быть модулирован под влиянием различных веществ. Содержание фосфолипидов внутри белковых каналов является, вероятно, условием для образования мицеллярных ионофорных структур, необходимых для переноса растворенных веществ.
Твердо установленным фактом является феномен реактивации ферментов мембранными фосфолипидами. Активность многих мембранных ферментов снижается или совершенно теряется, если из мембраны убрать фосфолипиды. Например, фосфолипидное окружение АТФазы в мембране играет важную роль в поддержании определенной конформации ферментного белка, а значит и его активности.
В большинстве случаев не существует каких-либо специфических белок - липидных взаимодействий, обеспечивающих ферментативную активность, и разные типы липидов могут успешно выполнять одну ту же функцию [3]. Для действия липидов совершенно необходима их способность к образованию мицелл, причем в ряде случаев также требуется наличие определенного поверхностного заряда и степени подвижности углеводородных цепей. Таким образом, в большинстве случаев состав липидов в окрестностях белка должен определяться, по-видимому, чисто физическими факторами. Встречаются некоторые исключения, например, для фермента оксибутиратде-гидрогеназы наиболее предпочтителен в качестве липидного активатора - фосфатидилхолин и его аналоги, а для №-К-АТФазы - различные “кислые” липиды.
Для нормального функционирования мембранных ферментов необходимо “жидкое” состояние окружающих липидов.
Одной из функций мембранных фосфолипидов является участие их в рецепции гормонов. В понятие рецепции гормонов входит как узнавание и специфическое связывание гормонов, так и влияние мембранных липидов на биохимические процессы путем изменения проницаемости мембран для ионов, изменения активности мембранных ферментов, в первую очередь, аденилатциклазы. Было установлено, что модификация фосфолипидного состава клеточных мембран с помощью липаз, детергентов и других веществ приводит к снижению рецепции гормонов и утрате отзывчивости аденилатциклазы к гормональным воздействиям.
Реализация действия гормонов через аденилат-циклазную систему связана с присутствием в плазматической мембране определенных фосфолипидов. На многих примерах убедительно показана важная роль фосфолипидов в рецепции гормонов и их влияние на метаболизм клетки [4]. Также липиды мембран принимают непосредственное участие в трансмембранном переносе калия.
У большинства природных фосфаглицеридов насыщенные жирные кислоты находятся обычно в положении С-1, а ненасыщенные жирные кислоты, содержащие от одной до четырех двойных связей, в положении С-2, хотя известны исключения из этого правила.
Распределение фосфолипидов в мембране асимметрично. Считается, что в наружном слое преобладают фосфатидилхолины, а во внутреннем - фосфа-тидилэтаноламины. Для мембран органелл характерно следующее распространение: фосфатидилэтано-ламин и фосфатидилсерин расположены преимущественно на цитоплазматической стороне, сфингомие-лин и фосфатидилинозитол - на внутренней, которая топологична наружной стороне плазматической мембраны, а фосфатидилхолин более или менее равномерно распределен между обоими сторонами.
Существует несколько путей синтеза фосфолипидов. Синтез фосфатидилсерина может проходить по следующему пути. Он начинается с двух молекул жирной кислоты, которые переносятся от донора на молекулу глицерофосфата, в результате чего получается самый примитивный фосфолипид - фосфатид-ная кислота. На последующем этапе образуется ци-тидинфосфоацилглицерол из фосфатидата и фосфо-рилированного нуклеотида - цитидинтрифосфата. Равновесие этой реакции смещается в сторону образования продукта благодаря гидролизу пирофосфата. Затем активированный фосфатидиловый остаток реагирует с гидроксильной группой полярного спирта. В качестве которого используется серин (имеющий данную группу в боковой цепи) и образуется фосфа-тидилсерин и цитидинмонофосат.
Чаще фосфатидилсерин в животных тканях синтезируется в основном из фосфатидилэтаноламина в ходе обменной реакции, катализируемой ферментом фосфатидилсерин-декарбоксилазой эндоплазматиче-ского ретикулума [5].
В фосфатидилсерине преобладают насыщенные и длинноцепочечные ацильные составляющие (жирнокислотные цепи), что, вероятно, имеет значение для более плотной упаковки фосфолипидной молекулы и, следовательно, повышает их стабильность и непроницаемость.
Фосфатидилсерин несет отрицательный заряд и относится к числу “кислых” фосфолипидов. Как известно, наибольшим сродством к кальцию обладают “кислые” фосфолипиды, поэтому вероятнее всего, взаимодействие с ионами кальция осуществляется за
счет фосфатидилсерина. Этот фосфолипид также необходим для взаимодействия фосфолипазы С с мембранами, для проявления функциональной активности К-№-АТФазы. Фосфатидилсерин участвует в пространственном сближении и слиянии мембран посредством кальцийсвязывающего белка - синекси-на. На фосфатидилсерине замыкается целый ряд клеточных рецепторов.
Нами была проведена гистохимическая реакция для выявления активности дегидрогеназы фосфати-дилсерина, косвенным образом отражающей его содержание и метаболизм. Фермент определялся в виде небольшого числа гранул темно-синего цвета в эпителии ворсин плаценты. В соединительнотканной строме и эндотелии ворсин присутствия следов гистохимической реакции практически не обнаруживалось. В плаценте женщин, перенесших во время беременности герпес, в нескольких случаях наблюдалась тенденция к незначительному уменьшению интенсивности окрашивания эпителия формазаном. В других - активность выявляемого фермента в тро-фобласте беременных с герпесом была на таком же уровне, что и в плацентах контрольной группы (рис. 1).
Фосфатидилсерин может служить источником для синтеза других молекул фосфолипида. Его декарбок-силирование с освобождением молекулы углекислого газа дает фосфатидилэтаноламин. Каждый этап синтеза фосфатидилэтаноламина катализируется особым ферментом, содержащим в качестве простетической группы - пиридоксальфосфат. Таким образом, в фосфатидилэтаноламине остаток фосфорной кислоты этерифицирован аминоспиртом - этаноламином. Биосинтез происходит в эндоплазматическом рети-кулуме. Ферменты, участвующие в синтезе, сами являются мембранными белками, их активные участки расположены на цитоплазматической стороне мембраны ретикулума.
Фосфатидилэтаноламин также может быть синтезирован из этаноламина в результате ряда последовательных реакций.
Фосфатидилэтаноламин - один из основных структурообразующих липидов на всех уровнях биологической организации. Фосфатидилэтаноламин
Рис. 1. Активность фосфатидилсериндегидрогеназы в плаценте при беременности, осложненной герпесом (А) и в контроле (Б). Увеличение 90 х 15 (А); 40 х 15 (Б).
обычно содержит более длинные и ненасыщенные цепи жирных кислот, чем фосфатидилхолин. Таким образом, он является наиболее окисляемой фракцией липидного спектра, так как в его состав входит большое количество ненасыщенных жирных кислот.
При нейтральном рН фосфатидилэтаноламин обычно несет небольшой отрицательный заряд. Присутствие этого фосфолипида обеспечивает большую устойчивость мембраны под воздействием кальция и других поливалентных ионов.
Фосфатидилэтаноламин может служить источником для синтеза фосфатидилхолина. При этом аминогруппа этого фосфоацилглицерола трижды метилируется с образованием фосфатидилхолина. Донором метильных групп в этой реакции является Б-аденозилметионин. Кроме того, при синтезе фосфатидилхолина может использоваться готовый холин -такие реакции называются резервным путем или путем синтеза из готовых остатков. При этом, холин фосфорилируется с помощью АТФ с образованием фосфорилхолина, который затем реагирует с цити-динтрифосфатом (ЦТФ) и образует цитидиндифос-фат-холин (ЦДФ-холин). Остаток фосфорилхолина этой молекулы переносится на диацилглицерол, образуя фосфатидилхолин.
Фосфатидилхолин широко представлен в клетках различных тканей, он выполняет как метаболические, так и структурные функции в мембранах. Фосфати-дилхолин - один из наименее реакционноспособных фосфолипидов, образующих устойчивые ламеллярные структуры в крайне широком диапозоне изменений рН, температуре и концентрации двухвалентных ионов. Этот фосфолипид полностью электронейтра-лен.
Нами было проведено определение дегидрогеназы фосфатидилхолина - фермента, дающего возможность дать косвенную оценку метаболизма и содержания фосфатидилхолина. В контрольной группе активность этого фермента обнаруживалась в незначительном количестве практически только в хориальном эпителии ворсин плаценты. Предварительная оценка активности фосфатидилхолиндегидрогеназы в плаценте беременных, перенесших герпесную ин-
фекцию, показала небольшое снижение активности гистохимической реакции (рис. 2).
По всей видимости, в симпластическом эпителии ворсин плацент женщин, перенесших герпес, происходил расход этого фосфолипида. Известны ферменты, специфически катализирующие гидролиз определенных сложноэфирных связей в фосфатидилхолине. Так, фосфолипаза А1 гидролизует только сложноэфирную связь в положении 1, тогда, как фосфолипа-за А2 - сложноэфирную связь в положении 2. Удаление одного остатка жирной кислоты в положении С-1 или С-2 фосфатидилхолина приводит к образованию лизофосфатидилхолина.
В большинстве клеточных мембран лизофосфати-дилхолин присутствует в небольших количествах. Он обладает мембраномодулирующими свойствами. В физиологических концентрациях лизофосфатидилхо-лин влияет на форму клеточных элементов крови, инициирует клеточное слияние, передает кальциевый сигнал через рецептор. Его накопление в мембране необходимо для включения обратной связи в гормональном ответе клеток. Лизофосфатидилхолин способен производить достаточно тонкие перестройки клеточных мембран, что влечет за собой изменение активности мембранных ферментов. В норме лизо-фосфатидилхолин присутствует как минорный липидный компонент, но в больших количествах он обладает цитотоксичностью. Опытным путем [7] было установлено, что инкубация клеток с лизофосати-дилхолином вызывает их гибель.
Таким образом, мы обнаружили, что в плацентах женщин, перенесших герпетическую инфекцию, наблюдалась тенденция к снижению содержания изученных нами фосфолипидов. Мы считаем, что, скорее всего, уменьшение фосфатидилсерина связано с изменением метаболической ситуации, возникшей при инфицировании вирусом герпеса, направленной на некоторый повышенный расход на синтез других фосфолипидов и вероятное снижение содержание основного источника для синтеза фосфатидилсерина
- фосфатидилэтаноламина.
Кроме того, была обнаружена и тенденция к уменьшению фосфатидилхолина, которую можно
Б
Рис. 2. Активность фосфатидилхолиндегидрогеназы в плаценте при беременности, осложненной герпесом (А) и в контроле (Б). Увеличение 40 х 15.
также объяснить, исходя из предположения об изменении содержания фосфатидилэтаноламина, являющегося одним из предшественников для образования фосфатидилхолина. Также, возможно повышался расход фосфатидилхолина в сторону синтеза лизо-фосфатидилхолина.
Итак, можно сказать, синтез и метаболизм фосфолипидов в плаценте чувствителен к воздействию токсических факторов, присутствующих при герпетической инфекции у женщины. Уже на уровне анализа характера обмена фосфолипидов становится очевидным, что структурный и качественный состав мембран нарушается, что не может не отразиться на состоянии функционального аппарата плаценты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Амвросьева Т.В., Вотяков В.И., Андреева О.Т. и др. Дислипидемия, повышенное содержание в клетках липидов при экспериментальной герпетической инфекции и их коррекция антивирусными хи-
миопрепаратами//Вопросы вирусологии.-1992.-Т.37, №1.-С.61-64.
2. Жумагулова С.С., Калиева К.Д. Изменение липидного спектра крови при фетоплацентарной недостаточности и способы их коррекции//Клиническая медицина.-2000.-№6.-С.90-93.
3. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Липидный бислой биологических мембран.-М.: Наука,1982.-224 с.
4. Крепс Е.М. Липиды клеточных мембран.-Л.: Наука,1981.-339 с.
5. Сим Э. Биохимия мембран.-М.: Мир,1985.-110 с.
6. Фетоплацентарная система при ОРВИ/Луценко М.Т., Пирогов А.Б., Гориков И.Н. и др.-Благовещенск: ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН, 2000.-168 с.
7. Nilsson J., Dahlgren B., Ares M. et al. Lipoprotein - like phospholipid particles inhibit the smooth muscle cell cytotoxicity of lisophosphotidilcholine and platelet-activating factor//Arteriosclerosis, Thromboso-sant Vasc. Bid.-1998.-Vol.18, №1.-P.13-19.
□ □□
УДК (618.36+618.33)-06:616.921.5 И.Н.Гориков
ЭХО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФЕТОПЛАЦЕНТАРНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ГРИППЕ А(Н3Ш) У БЕРЕМЕННЫХ ЖЕНЩИН
ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН
РЕЗЮМЕ
Установлено, что грипп у женщин в I триместре беременности приводит к уменьшению толщины плаценты и бипариетального размера головки плода, а в Ш триместре гестации - к увеличению данных эхографических показателей перед родами. На этом фоне возрастает сосудистое сопротивление в пуповинной и среднемозговой артерии у плода. При гриппе у пациенток в I триместре беременности наблюдаются следующие морфологические изменения в последе: снижается масса, площадь материнской поверхности плаценты, наружный диаметр вены пуповины, магистральных вен преконфлюентной зоны и периферической части плодовой поверхности органа; увеличивается толщина пупочного канатика и количество варикозных узлов в его вене.
SUMMARY
I.N.Gorikov
ECHO-MORPHOLOGIC CHARACKTERISTICS OF FETOPLACENTAR SYSTEM IN PREGNANT WOMEN WITH INFLUENZA A(H3N2)
| Influenza in pregnant women during the I ||
trimester of gestation period leads to reduction of placenta layer and biparietal size of fetus head. During the III trimester this can cause an increase in echo-graphic indices before delivery. This is accompanied by an increase in vessel resistance in umbilical and brain arteries of the fetus. Placenta of patients with influenza showed the following morphological changes: low weight, reduced placenta surface, decreased external diameter umbilical veins and margin veins of pre-confluental zone and peripheral part of the fetus; increased thickness of umbilical cord and increased number of varicose nodes in its veins.
Известно, что при экстрагенитальной и акушерской патологии у беременных отмечается четко выраженная зависимость между перестройкой эхографической картины плаценты и изменением некоторых морфологических структур последа при его рождении [3]. Установлена достоверная связь основных органометрических параметров плаценты и массы новорожденных [4]. Однако до настоящего времени в литературе отсутствуют сведения о характере структурно-функциональной перестройки основных компонентов фетоплацентарной системы (ФПС) и их взаимоотношениях при гриппозной инфекции у бе-
