Коррекция постстрессорных изменений активности гликопротеидных рецепторов тромбоцитов электромагнитным излучением терагерцового диапазона

¹Введение. В последнее время проблема стресса, адаптации и профилактики стрессорных повреждений выдвинулась в число наиболее актуальных проблем современной биологии и медицины [1]. Интерес к этой проблеме вызван резкими изменениями условий жизни человека, обусловленными интенсификацией производственных процессов, урбанизацией, а также ростом так называемых «болезней адаптации» [2, 3, 4].

Особое значение среди болезней адаптации имеют заболевания сердечно-сосудистой системы, включающие целый ряд нозологических форм, среди которых наиболее серьезными являются гипертоническая и ишемическая болезни (их доля составляет 30-35%), и такие их проявления, как острый инфаркт миокарда и стенокардия [5]. Заболевания сердечнососудистой системы лидируют среди причин инвалидности и смертности в России [6, 7].

Ведущую роль в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы играет нарушение микроциркуляции, в том числе ее внутрисосудистого компонента, связанное с повышением функциональной активности сосудисто-тромбоцитарного звена систе-

Адрес: 410012, Саратов, ГСП, ул. Б. Казачья, 112.

ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, кафедра нормальной физиологии им. И.А. Чуевского.

Тел.: (845-2) 66-97-57.

мы гемостаза [8-10]. Для коррекции системы гемостаза в настоящее время используется широкий спектр препаратов, однако фармакотерапия всегда сопровождается возникновением различной степени выраженности побочных эффектов. Поэтому в настоящее время ведется интенсивный поиск новых немедикаментозных методов лечения. Перспективным с точки зрения поставленной задачи является использование электромагнитного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазона частот.

Экспериментальные исследования по изучению влияния электромагнитного излучения терагерцово-го диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения (МСИП) оксида азота на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс, находящихся в состоянии острого стресса, показали существенное влияние данного вида излучения на восстановление агрегационной способности кровяных пластинок. Однако механизм нормализующего влияния электромагнитного излучения на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц на функции тромбоцитов не изучен.

Известно, что ключевую роль в агрегации тромбоцитов играет их рецепторный аппарат, в частности гликопротеидные рецепторы тромбоцитов [8]. Мембранные белки тромбоцитов опосредуют действие биохимических агентов, активирующих или ингибирующих их активность. Они играют ключевую роль в осуществлении двух главных реакций тромбоцита – адгезии и агрегации [9]. Большинство этих белков гликозилированы, т.е. являются гликопротеидами.

В арсенале современных гистохимических методов исследования важное место принадлежит методам иммуногистохимии с применением монокло-нальнвх антител и лектинов. Лектины представляют собой новый тип гистохимических реагентов, основным свойством которых является специфическое связывание с углеводными детерминантами тканевых и клеточных гликоконьюгатов без изменения химической структуры последних. Высокая селективность лектинов позволяет выявлять тонкие различия между близкими по структуре олигосахаридами или гликопептидами, а также между множественными формами гликопротеина. Взаимодействие лектинов с клеточными мембранами позволяет использовать их в исследованиях структуры мембраны. Связывание лектинов с мембранами вызывает целый ряд изменений в молекулярной организации мембраны и ее функции, позволяющих использовать лектины как своеобразные структурные и функциональные зонды. Как структурные зонды лектины дают возможность получить информацию о химической природе углеводных детерминант наружной поверхности клеточной мембраны (маннозе, галактозамине, сиаловой кислоте); количестве рецепторов лектина на поверхности клетки и константах ассоциации (диссоциации) комплекса лектин-рецептор; распределении рецепторов на поверхности клетки. Как функциональные зонды лектины дают информацию о подвижности мембранных рецепторов и функции примембранных сократительных структур; влиянии на транспортные механизмы мембраны; внутриклеточных процессах, наступающих после взаимодействия мембранного рецептора с лигандом.

В связи с этим целью настоящего исследования являлось изучение с помощью лектинов изменения состава углеводного компонента и активности гли-копротеидных рецепторов тромбоцитов белых крыс при стрессорных нарушениях микроцируляции и их восстановление под влиянием электромагнитного излучения терагерцового диапозона на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,663 ГГц.

Методы. Для решения поставленной задачи проводили изучение образцов обогащенной тромбоцитами плазмы тридцати белых беспородных крыс-самцов массой 180-220 г. Экспериментальных животных содержали в стандартных условиях вивария на обычном пищевом рационе. Эксперименты на животных проводили в соответствии с требованиями Женевской конвенции «International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals» (Geneva, 1990).

В качестве модели нарушения внутрисосудистого компонента микроциркуляции использовалась трех часовая иммобилизацию животных в положении на спине.

Облучение животных ТГЧ-волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц проводили малогабаритным генератором «КВЧ-ΝО», разработанным в Медико-технической ассоциации КВЧ (г. Москва) совместно с ФГУП «НПП-Исток» (г. Фря-зино) и ОАО ЦНИИИА (г. Саратов). Облучали предварительно выбритую поверхность кожи площадью 3 см2 над областью мечевидного отростка грудины. Облучатель располагался на расстоянии 1,5 см над поверхностью тела животного. Мощность излучения генератора равнялась 0,7 мВт, а плотность мощности, падающей на участок кожи размером 3 см2, составляла 0,2 мВт/см2. Доза облучения определялась плотностью мощности, падающей на кожу, и суммарным временем облучения. Облучение животных проводили в течение 30 мин.

Забор крови осуществляли пункцией правых отделов сердца. В качестве стабилизатора использовали раствор гепарина в дозе 40 ЕД/мл.

Состав углеводного компонента гликопротеидо-вых рецепторов тромбоцитов осуществляли при помощи селективных белков – лектинов. Связывание лектинами гликопротеидных рецепторов в присутствии фибриногена вызывает агрегацию форменных элементов крови, в том числе тромбоцитов.

Агрегацию тромбоцитов исследовали по методу, двухканальным лазерным анализатором агрегации тромбоцитов 230 LA «BIOLA» (Россия) при помощи компьютера и специализированной MS Windows-совместимой программы «Aggr» (НПФ «Биола»). В качестве индукторов агрегации использовались растворы растительных лектинов (в конечной концентрации 32 мкг): лектин (агглютинин) зародышей пшеницы (Wheat Germ Agglutinin – WGA) – избирательно взаимодействует с Ν-ацетил-D-глюкозамином и сиаловой кислотой; конканавалин A (Concanavalin A, ConA), выделенный из конского боба Canavalia ensiformis – избирательно взаимодействует с D-маннозой; лектин семян фасоли обыкновенной (фитогемагглютинин-P, PHA-P) – взаимодействует преимущественно с β-D-галактозой.

Исследование проведено на трех группах животных по 10 особей в каждой: контроль – интактные животные; вторая группа – животные в состоянии иммобилизационного стресса; третья группа – животные, подвергшиеся облучению электромагнитными волнами ТГЧ-диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176-150,664 ГГц на фоне острого иммобилизаци-онного стресса.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи пакета программ Statisti-ca 6.0. Проверяли гипотезы о виде распределений (критерий Шапиро - Уилкса). Большинство наших данных не соответствуют закону нормального распределения, поэтому для сравнения значений использовался U-критерий Манна – Уитни.

Результаты. В результате проведенных исследований у интактных белых крыс-самцов нами обнаружена агрегация тромбоцитов при индукции фитогемаглютинином-Р, что свидетельствует о наличии в составе гликопротеидных рецепторов тромбоцитов β-D-галактозы (табл. 1). При этом у интактных животных не отмечается агрегации тромбоцитов при индукции конконавалином-А и лектином зародышей пшеницы (WGA) (табл. 2, 3), что указывает на отсутствие в составе углеводного компонента гликопро-теидных рецепторов тромбоцитов крыс Ν-ацетил-D-глюкозамина, сиаловой кислоты и маннозы, в отличие от тромбоцитов человека.

В ходе острой стресс-реакции у крыс-самцов происходят сдвиги в активности гликопротеидных рецепторов тромбоцитов, так как отмечается изменение показателей агрегатограмм при индукции фитогемаглютинином-Р. Так, статистически достоверно по сравнению с группой контроля увеличены максимальный размер образующихся тромбоцитарных агрегатов и максимальная скорость образования наибольших тромбоцитарных агрегатов. Кроме того, у животных, находящихся в состоянии острого иммо-билизационного стресса, отмечается статистически достоверное по сравнению с группой контроля уменьшение времени достижения максимального размера

Таблица 1

Показатели агрегации тромбоцитов, индуцированной фитогемаглютинином-Р, у крыс-самцов при острой стресс-реакции и ТГЧ-облучении на частотах МСИП ΝО