МЕЖОРГАННАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЦИТОХРОМ Р-450 ЗАВИСИМЫХ МОНООКСИГЕНАЗ В ТРИАДЕ МАТЬ-ПЛАЦЕНТА -ПЛОД В УСЛОВИЯХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ

Мавлянов И.Р; Мавлянов З.И; Мавлянов С.И

www.afu.uz/journal

МЕЖОРГАННАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЦИТОХРОМ Р-450 ЗАВИСИМЫХ МОНООКСИГЕНАЗ В ТРИАДЕ МАТЬ-ПЛАЦЕНТА -ПЛОД В УСЛОВИЯХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ

Мавлянов И.Р., Мавлянов З.И.,.Мавлянов С.И

Ташкентская Медицинская Академия Университет Альфраганус

Введение. С точки зрения фармакотерапии беременность представляет собой специфическую фазу жизни, которая и в общем и частном отличается от всех других фаз жизни по медицинским, этическим и более всего по правовым основам (Х.П. Кьюмерле, 1987).

Известно, что триада мать-плацента-плод рассматривается как единое биологическое, фармакокинетическое и фармакодинамическое целое [1,2]. Поэтому нельзя ограничиться заботой только о состоянии здоровья матери. При рассмотрении всех вопросов фармакотерапии следует учитывать одновременно возможные последствия лечения и для матери, и для ребенка, так как эмбрион, или плод обладает уникальной специфической чувствительностью к лекарственным средствам, которая совершенно не сравнима с чувствительностью взрослого человека.

Хотя многое известно о характере метаболизма лекарственных препаратов в тканях взрослых людей, существование значительной активности метаболизма лекарственных препаратов в тканях плода человека и плаценты [3], ясно указывает на то, что мы не можем полагаться на наши знания о характере метаболизма в организме матери для того, чтобы надежно оценить метаболизм лекарственных препаратов в триаде мать-плацента-плод. Это указывает на необходимость пополнения наших знаний о метаболизме лекарственных веществ в различных тканях плода, для того чтобы иметь возможность предвидеть вероятный риск тератогенного, эмбрио- и фетотоксического действия любого вещества, имеющегося в окружающей плод среде.

В настоящей работе нами были изучены некоторые ферменты монооксигеназной системы (МОС) в триаде мать-плацента-плод в различные сроки физиологически протекающей беременности в эксперименте.

Материалы и методы. Эксперименты проводили на 32 белых половозрелых крысах-самках смешанной популяции с исходной массой 160170 г, а также доношенных и недоношенных крысятах, родившихся от этих крыс.

Датированную беременность получили по методике, описанной в «Практикуме по эндокринологии» (1968). Спаривание крыс производили с учетом стадии экстрального цикла самок, которую определяли путем взятия влагалищных мазков. Крысы находились на общевиварийном рационе без

www.afu.uz/journal

ограничений доступа к пище и воде.

Для изучения показателей МОС в триаде мать-плацента-плод беременные крысы были разделены на следующие группы:

первая группа - крысы с физиологическим течением беременности, закончившейся самопроизвольными родами на 21-22 сутки беременности;

вторая группа - крысы с физиологическим течением беременности, подвергшиеся искусственному родоразрещению на 19 сутки беременности;

третья группа - крысы с физиологическим течением беременности, подвергшиеся искусственному родоразрещению на 17 сутки беременности.

Контролем служили небеременные самки, находившиеся в аналогичных условиях.

Каждая экспериментальная группа состояла из 10-12 крысят, полученных от 8-10 беременных крыс.

Микросомальную фракцию печени матери, плода и плаценты выделяли методом дифференциального центрифугирования на ультрацентрифуге VAG-601. Содержание цитохромов Р-450 и b5 в изучаемых тканях определяли по методу T. Omura, R. Sato (1964), активность ферментов НАДФ-Н цитохром-с-редуктазы - по методу C.H. Willams (1962). Расчет содержания и активности изучаемых ферментов МОС производили на мг микросомального белка, который определяли по методу O.H. Lowry (1951).

Полученные результаты обработаны методом вариационной статистики. Результаты. Результаты проведенных исследований представлено в таблице 1. Как видно из таблицы в материнском компартаменте триады, в частности в печени матери, происходит определенные изменение в содержании и активности ферментов системы метаболизма ксенобиотиков в зависимости от срока беременности.

Так содержание терминального гемопротеида цитохрома Р-450 на 19 день беременности имеет тенденцию к снижению. При этом значение этого гемопротеида снижается по сравнению с 17 днем беременности на 17%. А с увеличением срока беременности до 21 дня наблюдается увеличения содержания цитохрома Р-450 на 28,4% по сравнению с 19 днем беременности. И в данном сроке по содержанию этот гемопротеид существенно не отличается от таковых 17 днем беременности. Следовательно, в печени беременной крысы лишь на 19 день беременности отмечается некоторая тенденция к снижению содержания цитохрома Р-450.

Изучения содержания второго гемопротеида цитохрома b5 системы цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ в печени беременных крыс показывает, что в отличие от цитохрома Р-450 цитохром b5 на 19 день беременности имеет тенденцию к повышению (табл.1). При этом содержание подледнего в данном сроке повышается на 12,9% по сравнению с 17 днем беременности. А приходя

www.afu.uz/journal

на 21 день беременности снижается на 43% по сравнению с 19 днем. Следовательно цитохром b5 и цитохром Р-450 в динамике течения физиологической беременности претерпевают разнонаправленные сдвиги. Если содержание цитохрома Р-450 снижается, то содержание b5 повышается или наоборот, если содержание Р-450 повышается, то содержание b5 снижается. Известно, что определения содержания гемопротеидов не позволяет судить об их каталитической активности [2]. Поэтому нами для оценки их активности дополнительно было изучено активность маркерного фермента система метаболизма ксенобиотиков - НАДФ-Н цитохром С-редуктазы. Исследование активности этого фермента в печени беременных крыс с ее физиологическим течением показало, что в динамике течения беременности активность НАДФ-Н цитохром С-редуктазы также претерпевает определенные изменения (табл .1).

Как видно из представленных данных на 19 день беременности активность маркерного фермента возрастает по сравнению с 17 днем беременности на 10,2% и последующем сроке (21 день) остается неизмененным. Следовательно, активность НАДФ-Н цитохром С-редуктазы в динамике течения физиологической беременности претерпевает изменения аналогично цитохрома

b5.

Для характеристики состояния системы метаболизма ксенобиотиков в плодном компартаменте триады мать-плацента-плод нами было изучены показатели монооксигеназой системы (МОС) в печени плода (табл.1).

Результаты проведенных исследований показывают, что в печени плода в динамике течения физиологической беременности происходит заметные изменения. Так при этом на 19 день беременности содержание цитохромов Р -450 и b5 по сравнению с 17 днем беременности увеличивается на 23% и 17,6%. А приходя на 21 день беременности на 33,9% и 11,4% соответственно, по сравнению с 19 днем беременности. В данном сроке содержание этих гемопротиедов, соответственно превышало значение таковых на 17 день беременности на 64,7% и 31,1%. Наряду с увеличением содержания основных гемопротеидов, в печени плода наблюдается заметный прирост активности НАДФ-Н цитохром С-редуктазы. При этом активность этого фермента на 19 и 21 дни беременности по сравнению с 17 днем беременности повышается соответственно на 17,7% и 55%.

Изучение показателей системы метаболизма в плаценте в динамике течения беременности также представлены в таблице 1. Как видно из представленных данных содержание цитохром Р-450 и b5 на 19 день беременности по сравнению с 17 днем увеличивается на 33,8% и 24,4% соответственно. А приходя на 21 день беременности степень прироста гемопротеидов ослабевает. При этом содержание цитохрома b5 даже уменьшается по сравнению с таковой на 19 день беременности на 21% и достигает до уровня 17 дневного срока.

www.afu.uz/journal

В то же время активность НАДФ-Н цитохром С-редуктазы в плаценте возрастает параллельно увеличению срока беременности на 19 день - на 16,7% и 21 день - на 77,3% соответственно по сравнению с 17 днем беременности. Следовательно и в плацента в динамике течения беременности происходит аналогичные с печенью плода изменения в системе метаболизма ксенобиотиков. Однако в отличие от печени плода в конце физиологической беременности со стороны системы метаболизма плаценты отмечается тенденция регрессированию.

Для выявления внутриорганного взаимоотношения изучаемых показателей МОС в органах триаде мать-плацента-плод в динамике течения физиологической беременности проведен настоящий анализ. Анализ этого взаимоотношения в материнском компартаменте, т.е. в печени беременной крысы показывает, что на 17-й день беременности содержание цитохрома Р-450 в 2,7 раза превышает содержание цитохрома b5, на 19 день беременности это соотношения снижается в 1,3 раза по сравнению с 17 днем беременности за счет уменьшения абсолютного содержания цитохрома Р -450 и увеличения цитохрома b5.

Приходя на 21 день беременности соотношения между Р-450 и b5 опять возрастает до 4,5, что в 2,3 выше чем такового на 19 день беременности. Соотношения содержания изучаемых гемопротеидов в печени матери независимо от сроков беременности в среднем составляет 3:1, т.е. в условиях физиологической беременности в печени матери в среднем содержание цитохрома Р-450 в 3 раза выше чем содержания цитохрома b5. Следовательно, несмотря на колебания в течении исследуемых сроков беременности абсолютных значений гемопротеидов их соотношения остаётся стабильным. Анализ соотношения содержания цитохромов Р-450 и b5 в плодном компартаменте, т.е в печени плода показывает, что во всех исследуемых сроках беременности соотношения между двумя гемопротеидом существенно не изменяется и находится в пределах 3:1. И здесь содержание цитохрома Р-450 в 3 раза превышает содержание цитохрома b5. Следовательно, несмотря на прогрессивное увеличение содержания этих гемопротеидов в динамике течения беременности их соотношения существенно не меняется.

В плаценте также в начальной сроках беременности соотношения Р-450 и b5 относительно стабилен, однако, приходя на 21 день беременности их соотношение превышает, такового на 17 и 19 день беременности в среднем в 1,5 раза. Это происходит за счет увеличения содержания цитохрома Р-450 и уменьшения b5. Вместе с тем среднее соотношения этих гемопротеидов в плаценте, независимо от сроков беременности также приравняется 3:1. Следовательно, во всех изучаемых органах триады мать-плаценты-плоды, независимо от срока беременности соотношения цитохрома Р-450 к цитохрому b5 составляет в среднем 3:1, что возможно, направлено на обеспечения

www.afu.uz/journal

стабильного и адекватного функционирования системы метаболизма ксенобиотиков.

Как было указано выше, что содержания цитохрома Р-450 и b5 не отражает их каталитическую активность. Одним из маркеров их каталитической активности является НАДФ-Н цитохром С-редуктаза так, как последний участвует переносе электронов из НАДФ-Н зависимых флавопротеидов к цитохрому Р-450. В связи с этим для оценки каталитической активности цитохрома Р-450 мы использовали показатель отношения НАДФ-Н цитохром С-редуктазы к цитохрому Р-450, который отражает скорость потребления электронов в цитохром Р-450 зависимой системе транспорта электронов и характеризует метаболическую активность МОС, адекватную функциональной активности исследуемого органа [2]. На наш взгляд этот показатель вполне может характеризовать скорость оборота цитохрома Р-450 в цикле окисления субстратов и позволяет судить об каталитической активности последнего в органах триады мать-плацента-плод.

Результаты проведенных исследований в этом направлении показывает, что в печени матери на 19 день беременности число оборотов цитохрома Р-450 возрастает в 1,3 раза по сравнение с 17 днем беременности. Приходя к 21 дню беременности, этот показатель снижается и приравняется таковому при 17 дневном сроке беременности. Следовательно, изменения содержания цитохрома Р-450 в динамике течения беременности в печени матери компенсируется за счет изменения его каталитической активности т.е. за счет увеличения его числа оборота в цикле окисления субстратов. В отличие от печени матери в печени плода, число оборотов цитохрома Р-450 в динамике течения беременности существенно не изменяется. И в среднем цитохром Р-450 в печени плода почти в 6 раз чаще и больше делает оборота в цикле окисления субстратов. Следовательно, несмотря на прогрессивное повышения содержания цитохрома Р-450 в печени плода его каталитическая активность держится стабильно в течение всего периода беременности. В плаценте каталитическая активность цитохрома Р-450 незначительно снижается на 19 день беременности и возрастает в 1,3 раза по сравнению с 19 днем беременности на 21 день исследования. Число оборота цитохрома Р-450 в плаценте в 1,2 реже чем в печени плода и 4,5 раза чаще чем в печени матери. Следовательно в плаценте, как и в печени матери количественные сдвиги в содержании цитохрома Р-450 регулируется за счет изменения его скорости оборота в течении всего периода беременности.

Вполне логично, что наряду с определенной внутриорганной интеграции, компоненты системы метаболизма ксенобиотиков должны находится в определенной взаимоотношениях между органами системы мать-плацента-плод. Для выяснения этого вопроса нам отдельно было изучена соотношения изучаемых показателей МОС между органами триады мать-плацента-плод.

www.afu.uz/journal

При этом изучение соотношения показателей МОС между матери и плода показывает, что если на 17 день беременности соотношения цитохрома Р-450 между печенью матери и плода составляет 21,6:1, то приходя на 21 день беременности - составляет 14:1. Это происходит за счет преимущественного увеличения содержания цитохрома Р-450 в печени плода. В то же время соотношения второго гемопротеида цитохрома b5 между изучаемыми органами триады мать-плацента-плод 17 и 19 дни беременности почти одинаково и составляет 20:1. Однако на 21 день беременности это соотношения уменьшается почти в 2 раза за счет преимущественного роста содержания цитохрома b5 в печени плода.

Необходимо отметить, что независимо от сроков беременности соотношения как цитохром Р-450, и так b5 между печенью матери и плодом остается одинаковым и составляет в среднем 16,7:1. Следовательно, в условиях физиологически протекающей беременности, существует четкая межорганная интеграция между соответствующими органами материнского и плодного компартаментов триады мать-плаценты-плод по отношению содержания основных гемопротеидов МОС цитохромов Р-450 и b5.

В отличие от соотношения цитохромов Р-450 и b5, соотношения активности НАДФ-Н цитохром С-редуктазы остается относительно стабильным во всех изучаемых сроках беременности и составляет в среднем 2,9:1 между печенью матери и плодом.

Для нас представляя определенной интерес изучить взаимоотношения компонентов МОС между плацентой и плодным компартаментом. Результаты проведенных исследований показывает, что во всех исследуемых сроках беременности между плацентой и печенью плода существует четкая и стабильная взаимоотношения при этом соотношения цитохрома Р-450 между плацентой и печенью плода на 17, 19 и 21 дни беременности составляет 1,3:1; 1,1:1; 1,2:1 соответственно. Соотношения содержания цитохрома b5 между изучаемыми органами триады в соответствующих сроках беременности также составляет 1,34:1; 1,42:1 и 1,01:1. Следует отметить, что независимо от сроков беременности соотношения как цитохрома Р-450, так и b5 между плацентой и печенью плода остается сравнимым и в среднем составляет 1,27:1. По отношению активности НАДФ-Н цитохром С-редуктазы между плацентой и печенью плода в исследуемых сроках беременности также устанавливается стабильная соотношения (1:1).

Учитывая, что печень матери, плацента и печень плода представляет триаду мать-плацента-плод, мы в настоящем разделе также анализировали удельное соотношение показателей МОС в единой функциональной системы мать-плацента-плод.

В условиях физиологически протекающей беременности наблюдается определенное взаимоотношения в компонентах системы метаболизма

www.afu.uz/journal

ксенобиотиков в триады мать-плацента-плод.

При этом если в соотношениях цитохромов на 17 день беременности почти в 20 раз больше вклад материнского организма, то приходя на 19 и особенно 21 дни беременности заметно снижается вклад материнского компартамента и увеличивается вклад плодного компартамента.

Почти аналогичная, но более поздних сроках беременности (21 день) прослеживается картина по отношению соотношения цитохрома b5. В то же время по отношению активности фермента НАДФ-Н цитохром С-редуктазы в изучаемых сроках беременности четко прослеживается стабильное соотношения во всех компартаментах триады. Следовательно в условиях физиологически протекающей беременности прослеживается четкая межорганная интеграция компонентов системы метаболизма ксенобиотиков. Обсуждение.Полученные результаты показывают, что в динамике физиологического течения беременности в материнском компартаменте триады мать-плацента-плод система цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ подергается незначительным изменениям. В целом система метаболизма ксенобиотиков в печени беременных крыс характеризуется в динамике течения «нормальной» беременности относительной стойкостью или инертностью. В отличие от материнского компартамента в плодом компартаменте, в частности в печени плода в динамике течения физиологической беременности происходит заметный прирост функциональной активности системы цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ.

Следовательно в условиях физиологического течения беременности материнском компартаменте метаболизм ксенобиотиков остается относительно неизмененным, а в плодном компартаменте повышает свою функциональную активность пропорционально сроку беременности. В то же время в плаценте сначала повышается, а в последующем - более близкие к родам сроки снижается функциональная активность системы метаболизма ксенобиотиков. Таким образом, с увеличением срока беременности увеличивается вклад плодного компартамента в общей объем метаболизма ксенобиотиков в триаде мать-плацента-плод.

Известно, что система метаболизма ксенобитиков - МОС локализованы в эндоплазматическом ретикулуме клеток органов и тканей эктодермального происхождения [3]. По предназначению в метаболизме ксенобиотиков органы и ткани организма обеспечены различным набором ферментов МОС. Кроме того в каждом конкретном органе компоненты этой системы находится в определенной соотношении, что характеризует их внутриорганную интеграцию.

При этом, результаты анализа внутриорганной интеграции компонентов МОС в органах триады мать-плацента-плод в динамике течения физиологической беременности свидетельствуют о том, что несмотря на заметные колебания

www.afu.uz/journal

абсолютных значений изучаемых показателей МОС, существует четкая их внутриорганная корреляция. Это прежде всего прослеживается в сохранении стабильного соотношения цитохрома Р-450 к цитохрому b5 во всех органах триады в течении изучаемых сроков беременности. Кроме того, обнаруживается тенденция к компенсации количественных сдвигов в содержании цитохрома Р-450 за счет изменения его каталитической активности в результате повышения или снижения числа его оборотов в цикле окисления субстратов.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать заключение что в динамике течения беременности наблюдается своеобразные изменения в показателях МОС, которые зависит от срока беременности и компартаменты триады мать-плацента-плод. При этом если в материнской компартаменте абсолютное значение показателя МОС сравнительно стабильное, то в плаценте и особенно в плодном компартаменте увеличивается пропорционально сроку беременности. Это указывает на постепенного повышения вклада плода в общий объем метаболизма ксенобиотиков в триаде мать-плацента-плод.

Однако, несмотря на количественные сдвиги в показателях отдельных компонентов МОС в органах триады мать-плацента-плод, в исследуемых сроках беременности, прослеживается четкая внутриорганная их интеграции, направленная на обеспечения стабильного их соотношения. Поэтому, как в печени матери, печени плода, так и в плаценте, независимо от сроков беременности соотношения цитохрома Р-450 и b5 составляет в среднем 3:1. Аналогичная интеграция в содержании гемопротеидов отмечается между печенью матери и плода - (16,7:1), а также между плацентой и печенью плода (1,27:1). Колебание содержания цитохрома Р-450 в компартаментах триады компенсируется за счет увеличения их числа оборотов в цикле окисления субстратов. Следовательно, в условиях физиологически протекающей беременности как между компанентами МОС, так и между органами триады мать-плацента-плод создаётся своеобразная интеграция направленная на обеспечения общего объема метаболизма ксенобиотиков в триаде мать-плацента-плод. Выводы.

1. В динамике течения физиологической беременности система метаболизма ксенобиотиков в материнском компартаменте триады мать-плацента-плод остаётся стабильным и существенно неизмененным в течении всего периода наблюдения (17, 19 и 21 дни беременности).

2. В плодном компартаменте и плаценте при физиологической беременности происходит повышения функциональной активности системы метаболизма ксенобиотиков параллельно увеличению срока беременности.

3. Во время физиологической беременности существует четкая внутри- и

www.afu.uz/journal

межорганная интеграция компонентов МОС в триаде мать-плацента-плод. 4. Несмотря на изменения содержания и активности ферментов метаболизма ксенобиотиков в органах триады мать-плацента-плод в динамике течения физиологической беременности наблюдается стабильность в соотношении основных гемопротеидов этой системы (цитохром Р-450 : цитохром b5) как в отдельных органах триады (3 : 1), так и между органами матери и плода (16,7 : 1).

Показатели цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ в триаде мать-плацента-плод в динамике физиологической беременности.

Показатели МОС Орган триады мать-плацента-плод Сроки беременности, день

17 19 21

Цитохром Р-450 нм/мг белка Печень матери Печень плода Плацента 1,335+0,073 0,0618+0,000 1 0,0796±0,004 0 1,108+0,037 0,0760+0,0010 * 0,1065+0,0020 * 1,423+0,010 0,1018+0,0010* 0,1203+0,0005*

Цитохром b5 нм/мг белка Печень матери Печень плода Плацента 0,491+0,034 0,0238+0,000 1 0,0320+0,000 1 0,5545+0,044* 0,0280+0,0010 * 0,0398+0,0030 * 0,3156+0,0100 0,0312+0,0010* 0,0315+0,0006

НАДФ-Н-цитохром С-редуктаза нм/мг белка/мин. Печень матери Печень плода Плацента 72,900+0,300 22,000+0,100 21,600+0,100 80,300+0,300* 25,900+0,100* 25,200+0,300* 78,200+0,400* 34,100+0,200* 38,300+0,200*

Примечание. * - Р<0,05 по сравнению с 17 дневным сроком беременности Список литературы

1. Радзинский В.Е., Смалько П.Я. Биохимия плацентарной недостаточности. - М. - 2001. - 276с.

2. Стрижанов А.Н., Игнатов И.В., Каспарова А.Э. Функциональная система мать-плацента-плод. / В кн.: Клинические лекции по акушерству и гинекологии. Под. ред. А.Н.Стрижанова, А.И.Давыдова, Л.Д.Белоцерковцевой. - М. - 2000. -С. 6-16.

3. Хасанова Д.А. Взаимосвязь свободно радикального окисления липидов с

www.afu.uz/journal

активностью ферментов детоксикации в плаценте у рожениц с резус -иммунизацией / В кн.: Актуальные вопросы акушерства и гинекологии. Ташкент - 1995 - с. 99-104.

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Мавлянов И. Р., Мавлянов З. И., Мавлянов С. И.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Мавлянов И. Р., Мавлянов З. И., Мавлянов С. И.

INTERORGAN INTEGRATION OF CYTOCHROME P-450 DEPENDENT MONOOXYGENASES IN THE MOTHER-PLACENTA-FETUS TRIAD UNDER CONDITIONS PHYSIOLOGICAL PREGNANCY

Текст научной работы на тему «МЕЖОРГАННАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЦИТОХРОМ Р-450 ЗАВИСИМЫХ МОНООКСИГЕНАЗ В ТРИАДЕ МАТЬ-ПЛАЦЕНТА -ПЛОД В УСЛОВИЯХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ»