МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО
КОНОВАРТ ОКСАНА ВІКТОРІВНА
УДК 612.112.94.015.11.014.23.014.333
МЕХАНІЗМИ ДІЇ БЛОКАТОРІВ Н2-ГІСТАМІНОВИХ І
М1-ХОЛІНЕРГІЧНИХ РЕЦЕПТОРІВ У ЛІМФОЦИТАХ
ПЕРИФЕРИЧНОЇ КРОВІ
14.03.03 – нормальна фізіологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Львів – 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького МОЗ України
Науковий керівник
доктор біологічних наук, професор, Воробець Зіновій Дмитрович, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, завідувач кафедри медичної біології та генетики
Офіційні опоненти:
доктор медичних наук, професор Скляров Олександр Якович,
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, завідувач кафедри біологічної хімії
доктор біологічних наук, професор Берегова Тетяна Володимирівна, Науково-дослідний інститут фізіології імені академіка Петра Богача біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка МОН України, завідувач відділу фармако-фізіології
Захист відбудеться „16” травня 2008 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.600.03 Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України за адресою: 79010, м. Львів, вул. Пекарська, 52.
З дисертацією можна ознайомитись у Науковій бібліотеці Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького (79010, м. Львів, вул. Січових Стрільців, 6).
Автореферат розісланий „ 7 ” квітня 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Томашова С.А.
Актуальність теми. Розвиток багатьох захворювань супроводжується оксидативним стресом внаслідок інтенсивного утворення у клітинах активних форм кисню (АФК) (Барабой В.А., Сутковой Д.А., 1997; Владимиров Ю.А., 1989). Завдяки високій реакційній здатності, АФК можуть призводити до ураження клітин, викликаючи окиснення біомолекул та ініціювання ланцюгових процесів пероксидного окиснення у мембранних ліпідах. Зміна ліпідного оточення мембран та посилення процесів пероксидації призводять до структурних порушень у клітинах і модуляції активності мембранозв’язаних ферментів, таких як АТФаза, аденілатциклаза тощо (Барабой В.А., Сутковой Д.А., 1997; Krinsky N.I., 1991). Недостатнє функціонування систем антиоксидантного захисту спричиняє порушення активності Са2+-транспортувальних систем і, відповідно, призводить до зміни концентрації іонізованого кальцію у клітині, який є внутрішньоклітинним месенджером і прямо чи опосередковано регулює більшість клітинних функцій. Каталітична активність ферментів антиоксидантної системи (АОС), яка регулює процеси вільнорадикального окиснення у клітинах, забезпечує підтримання стабільності їх плазматичних мембран і внутрішньоклітинних структур в умовах оксидативного стресу (Krinsky N.I., 1991; Ursini F., Bindoli A., 1987). Важлива роль у цих процесах належить ферментам глутатіонової антиоксидантної системи.
Відомо, що гострі та хронічні панкреатити, підвищена шлункова секреція супроводжуються оксидативним стресом (Білоусов Ю.Б., Асецкая И.Л., 1993; Дегтярьова І.І. та ін., 2000; Полотнюк С.Я., Штанова Л.Я., Берегова Т.В., 2006). Для їх лікування широко використовуються блокатори Н2-гістамінових і М1-холінергічних рецепторів (Дегтярьова І.І. та ін., 2000; Gespach C., 1990; Kulkarni P. N., 1997; Leurs R. et all., 1991; Singer M. V. et all., 1991; Sklyarov A. Y. et all., 2001; 2002). Для зниження гіперпродукції хлоридної кислоти парієтальними клітинами слизової оболонки шлунку (СОШ) застосовують блокатори протонної помпи (Burdan F. et all., 2000). Відомо, що блокатор М1-холінергічних рецепторів пірензепін, на відміну від неселективних середників, вибірково пригнічує секрецію кислоти та пепсину у СОШ, зменшує функціональну активність ацинарних клітин підшлункової залози, покращує мікроциркуляцію та кровопостачання. Селективний блокатор Н2-гістамінових рецепторів – фамотидин – не тільки гальмує секрецію шлункових залоз, але й інгібує генерацію АФК, активність аденілатциклази, синтез панкреатичних ферментів.
Хоча Н2 - і М1-рецептори експресуються переважно у парієтальних клітинах СОШ та ацинарних клітинах підшлункової залози, вони також наявні і у лімфоцитах (Ganther F. et all., 2002; Jutel M. et all., 2001; Nomura J. et all., 2003).
Адаптація організму до стресових чинників та підтримання гомеостазу здійснюється за участю нервової, ендокринної та імунної систем (Давтян Т.К., Аванесян Л.А., 2001). Виявлена функціональна та фенотипова подібність між нервовою та імунною системами. Лімфоїдні та нервові клітини здатні синтезувати одні і ті ж біологічно активні речовини, експресувати одні і ті ж рецептори, зокрема М1 і Н2. Це обумовлює те, що лімфоцити, як й нервові клітини, можуть активно і оперативно брати участь в індукції та регуляції стрес-реакції організму шляхом синтезу і секреції різноманітних факторів (Давтян Т.К., Аванесян Л.А., 2001). Виходячи з цього, можна припустити, що лімфоцити крові можуть бути зручною, адекватною та актуальною моделлю для вивчення багатьох процесів, зокрема механізмів дії Н2 - і М1 - антагоністів. Стимуляція В - і Т-лімфоцитів супроводжується каскадом біохімічних реакцій і різноманітних шляхів мобілізації Са2+ (Choquet D. et all., 1994). Са2+ задіяний у всіх регуляторних системах та у формуванні клітинної відповіді на зовнішні впливи (Костюк П.Г., Чазов Е.И., 1988; Choquet D. et all., 1994; Gallo E. M. et all., 2006). Низькі концентрації іонізованого кальцію у клітині (10-6-10-7 М) підтримуються завдяки скоординованій роботі Са2+-транспортувальних та інших іон-транспортувальних систем, зокрема Са2+, Мg2+-АТФази та Nа+, К+-АТФази. Отже, для розкриття механізму дії блокаторів Н2 - та М1 - рецепторів і протонної помпи при ряді захворювань травної системи доцільно вивчати на модельних системах, зокрема лімфоцитах периферичної крові, їх ефект на іон-транспортувальні системи і на системи антиоксидантного захисту.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького у рамках теми „Вивчення регуляторної ролі кальцію у функціонуванні глутатіонової антиоксидантної системи клітин” (№ реєстрації ІН.07.00.0001.04). Тема дисертації затверджена на засіданні Вченої Ради медичного факультету № 2 Львiвського національного медичного унiверсистету iмені Данила Галицького, протокол № 3 від 21 грудня 2005 р., на засіданні проблемної комісії з медико-біологічних дисциплін Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, протокол № 1 від 7 грудня 2005 р. та на засіданні Проблемної комісії "Фізіологія людини" АМН та МОЗ України, протокол № 1 від 15 лютого 2007 р.
Мета роботи: з’ясувати роль глутатіонової антиоксидантної системи і транспортувальних АТФаз у реалізації ефектів блокаторів Н2-гістамінових та М1-холінергічних рецепторів, а також блокатора протонної помпи у лімфоцитах периферичної крові.
Завдання дослідження:
1. Встановити оптимальні умови для функціонування глутатіонпероксидазної, глутатіонтрансферазної, глутатіонредуктазної, Na+,K+-АТФазної та Са2+,Mg2+-АТФазної активностей лімфоцитів периферичної крові, використовуючи як пермеабілізуючий агент сапонін.
2. Вивчити вплив блокатора Н2-гістамінових рецепторів фамотидину на активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи та активність транспортувальних АТФаз у лімфоцитах периферичної крові.
3. Вивчити вплив блокатора М1-ацетилхолінових рецепторів пірензепіну на активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи та активність транспортувальних АТФаз у лімфоцитах периферичної крові.
4. Дослідити вплив омепразолу як блокатора протонної помпи на активність ферментів глутатіонової антиоксидантної системи та активність транспортувальних АТФаз у лімфоцитах периферичної крові.
Об’єкт дослідження: механізми дії ферментів глутатіонової антиоксидантної системи і транспортувальних АТФаз в опосередкуванні ефектів блокаторів Н2-гістамінових та М1-холінергічних рецепторів, а також блокатора протонної помпи у лімфоцитах периферичної крові.
Предмет дослідження: ферменти глутатіонової антиоксидантної системи – глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза та глутатіонтрансфераза, Na+,K+-АТФаза та Ca2+,Mg2+-АТФаза у лімфоцитах крові при дії фамотидину, пірензепіну та омепразолу.
Методи дослідження: виділення моноядерних лімфоцитів з периферичної крові практично здорових донорів у градієнті густини фікол-урографіну, біохімічні методи (пермеабілізація клітин сапоніном, визначення концентрації білка за Лоурі, визначення активностей глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази, Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФаз, оцінка стану пероксидації ліпідів, визначення вмісту неорганічного фосфату), статистично-математичне опрацювання результатів за допомогою t-критерію Стьюдента.
Наукова новизна одержаних результатів. Уперше комплексно вивчено функціонування окремих ланок глутатіонової антиоксидантної системи, транспортувальних АТФаз та їх чутливість до іонів кальцію у моноядерних лімфоцитах периферичної крові. Встановлені оптимальні концентрації сапоніну, які розкривають латентні активності глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази, Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФаз у лімфоцитах периферичної крові, що дає змогу виявити функціональні зв’язки між цими ферментами. Підібрані оптимальні умови для вивчення активностей цих ферментів у пермеабілізованих лімфоцитах.
З’ясовано, що блокатор Н2-гістамінових рецепторів фамотидин дозозалежно впливає на активність глутатіонпероксидази та глутатіонредуктази – при низьких концентраціях активує ці ферменти, а при високих (>10-3 М) інгібує. Водночас цей препарат у концентраціях >10-4 М практично повністю інгібує Са2+, Мg2+ - та Nа+, К+-АТФазні активності лімфоцитів периферичної крові.