Выявленные изменения липидного компонента МЭ после токсического действия метгемоглобинобразователей явились следствием, по всей видимости, многофакторного воздействия на клетки красной крови и эритроцитарную мембрану в условиях интоксикации метгемоглобинобразователями. Считается, что важным механизмом модификации липидного компартмента МЭ является усиление процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ферментативного гидролиза [3]. Наряду с активацией ПОЛ накопление в эритроцитах ионов Са 2+ - вторичного мессенджера - запускает совокупность процессов, к которым относятся активация Са 2+-зависимых фосфолипаз, аминофосфолипидной транслоказы, протеаз, приводящих к нарушению структуры МЭ. Увеличение содержания фракции лизофосфатидилхолина и встраивание лизофосфолипидов в мембрану приводит к изменению упаковки липидных молекул мембраны, способствуя переходу липидного бислоя в монослой, активации проницаемости мембраны для ионов Na+ и K+, образованию гидрофильных каналов и солюбилизации ферментов с последующей везикуляцией мембраны эритроцита, образованием эхиноцитов [8]. Поскольку фосфатидилэтаноламин играет важную роль в регуляции активности Ca2+, Mg2+-АТФазы [13], уменьшение его содержания в мембране может приводить к нарушению внутриэритроцитарного ионного гомеостаза. Кроме того, закономерным результатом уменьшения уровня фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина, богатых полиненасыщенными жирными кислотами, является снижение антиокислительной активности липидов мембраны эритроцитов, что усугубляет дисбаланс свободнорадикального окисления [6].
Структурная модификация липидной фазы МЭ может быть причиной нарушения ионной проницаемости, липид-липидных и липид-белковых взаимодействий, увеличения "жесткости" мембраны [4]. Исследование МЭ неполярным зондом пиреном, диффундирующим в ее гидрофобном компартменте, у крыс при метгемоглобинемиях, индуцированных НН и ФГ, позволило получить фактические доказательства нарушения структуры мембраны красных клеток крови. Было установлено, что средние значения отношения величин интенсивностей флуоресценции эксимерных и мономерных молекул пирена достоверно ниже средней величины аналогичного показателя у животных контрольной группы, что указывало на повышение упорядоченности липидной фазы МЭ. Признаки повышения микровязкости липидного матрикса МЭ у экспериментальных животных после введения ФГ сохранялись в течение 21 сут (рис. 2).
Рис. 2. Параметры эксимеризации зонда пирена при лв = 340 нм в мембране эритроцитов у крыс после острого воздействия нитрита натрия (НН) в дозе 90 мг на 1 кг массы животного и солянокислого фенилгидразина (ФГ) в дозе 150 мг 1 кг массы животного: 1 - контроль, 2 - после введения НН; 3 - после введения ФГ
Заключение
Приведенные выше результаты свидетельствуют о значительном нарушении липидного бислоя МЭ у животных при токсическом действии метгемоглобинобразователей. Изменения структуры эритроцитарной мембраны при метгемоглобинемиях, индуцированных действием нитрита натрия и солянокислого фенилгидразина в DL50, носят однонаправленный характер и проявляются снижением абсолютного содержания общих липидов и фосфолипидов, нарушением липидного спектра - увеличением доли холестерина, лизофосфатидилхолина, сфингомиелина и фосфатидилсерина на фоне снижения содержания фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина, а также возрастанием микровязкости липидной фазы. Действие фенилгидразина оказывает более выраженный и продолжительный во времени мембранодестабилизирующий эффект. Важно подчеркнуть, что молекулярные нарушения МЭ, достигая своего максимального проявления в острый период метгемоглобинемии, носят стойкий характер, сохраняясь после ее ликвидации. Этот факт, на взгляд авторов настоящей статьи, следует учитывать при разработке патогенетически обоснованных стратегии и тактики коррекции развивающихся при отравлениях метгемоглобинобразователями гипоксических расстройств и связанных с ними осложнений.
Литература
1. Башарин В.А. Экспериментальная оценка состояния системы глутатиона и перекисного окисления липидов в различных органах и тканях при острых отравлениях 1,1-диметилгидразином и фенилгидразином: Автореф. дис. … канд. мед. наук. СПб., 2001. 24 с.
2. Биологические мембраны. Методы: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Б. Финдлея, У.Г. Эванза. М.: Мир, 1990. 424 с.
3. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестн. РАМН. 1998. № 7. С. 43--51.
4. Владимиров Ю.А., Добрецов Г.Е. Флуоресцентные зонды в исследовании биологических мембран. М.: Наука, 1980. 320 с.
5. Добрецов Г.Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран и липопротеидов. М.: Наука, 1989. 277 с.
6. Кальнова Н.Ю., Пальмитина Н.П. Изменение фосфолипидного состава и антиокислительной активности липидов эритроцитов при опухолях молочной железы и их радиационном лечении // Биохимия. 1980. Т. 45. № 9. С. 1646--1653.
7. Кушаковский М.С. Клинические формы повреждения гемоглобина. Л.: Медицина, 1968. 324 с.
8. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А. Физиология и патофизиология эритроцита. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. 202 с.
9. Новицкий В.В., Шперлинг И.А., Жаткин О.А. и др. Изменения морфофункционального статуса эритроцитов при экспериментальных метгемоглобинемиях // Токсикол. вестн. 2004. № 1. С. 16--20.
10. Струков М.А. Кислородтранспортные системы при различных методах реанимации больных с тяжелым экзотоксическим шоком // Токсикол. вестн. 1999. № 2. С. 11--16.
11. Тино Г., Гриппи М.А. Транспорт газов к периферическим тканям и обратно. Патофизиология легких. 3-е изд., испр. М.; СПб.: БИНОМ: Невский диалект, 2001. С. 144--162.
12. Шперлинг И.А. Морфофункциональный статус эритроцитов при экспериментальных метгемоглобинемиях: Автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск, 2002. 24 с.
13. Suju M., Davila M., Poleo G. et al. Phosphatidylethanol stimulates the plasma-membrane calcium pump from human erythrocytes // Biochem. J. 1996. V. 317. Pt. 3. P. 933--938.