Структурно-функциональная перестройка клеточных мембран в патогенезе рассеянного склероза

Исследования последних лет, посвященные рассеянному склерозу (РС), позволили продемонстрировать, что в сохранении целостности и нормального функционирования биологических структур с высоким содержанием липидов (в частности, миелина) большую роль играет процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) [4, 7, 9, 10, 11]. Не исключено, что именно измене- ние состава липидов, приводящее в том числе к нарушению целостности гематоэнцефалического барьера, является пусковым фактором развития демиелинизирующего процесса при РС [8, 11, 15, 16].

Цель исследования: оценить состояние отдельных элементов ПОЛ у больных ассеян-ным склерозом.

Материалы и методы.

В настоящей работе было проведено исследование 62 больных с диагнозом РС. Контрольную группу составили 20 практически здоровых доноров. Для решения поставленных задач нами использован комплекс биохимических методов исследования: определение концентрации диеновых коньюгатов полинена-сыщенных жирных кислот фосфолипидов и шиффовых оснований [1, 2, 3]; определение содержания а-токоферола - жирорастворимого антиоксиданта; исследование активности супероксиддисмутазы - фермента антиради-кальной защиты; исследование активности каталазы - фермента антиперекисной защиты [1, 2, 3, 5]; определение содержания фосфолипидов унифицированным методом с помощью малахитового зеленого, и определение холестерина методом, основанным на реакции Златкиса; определение фосфолипазной активности [1, 2, 3].

Результаты и обсуждение.

Важным показателем активности мембранодестабилизирующих процессов является уровень функциональной активности эндогенных фос- фолипаз и динамика накопления липоперекисей. Изменение данных показателей в зависимости от стадии РС представлены таблице 1.

Содержание липоперекисей (ДК и ШО) статистически достоверно повышено в мембранах всех клеток крови (эритроциты, тромбоциты, лимфоциты) у больных РС в стадии обострения заболевания. В тромбоцитарных мембранах эти показатели остаются стабильно высокими и в период ремиссии [4]. В мембранах лимфоцитов и эритроцитов содержание липоперекисей в стадии ремиссии процесса имеет тенденцию к снижению, но не достигает нормативных показателей [4, 10]. В период обострения заболевания наблюдается также более высокий уровень активности фосфолипазы а2, чем в период ремиссии [4]. При этом повышение активности фермента наблюдается преимущественно в лимфоцитарных и эритроцитарных мембранах больных РС. В период ремиссии в эритроцитарных мембранах этот показатель начинает снижаться, хотя не достигает нормативных параметров, в то время как в лимфоцитарных мембранах становится даже ниже нормы [4, 10].

Таблица 1

Показатели активности фосфолипазы а2 и содержание продуктов ПОЛ в клетках крови больных РС в зависимости от стадии заболевания (M+m)

Показатель	Величины анализируемых показателей
	Здоровые, n=20	Обострение, n=42	Ремиссия, n=20
Показатели в тромбоцитарных мембранах
Фосфолипаза а2, мкмоль/мг белка	0,33+0,03	1,65+0,1*	2,05+0,2* **
ДК, нмоль/мг липидов	36,13+0,56	50,74+4,3*	52,7+0,4*
ШО, у.е. фл/мг липидов	61,5+2,97	80,79+5,9*	80,9+7,8*
Показатели в лимфоцитарных мембранах
Фосфолипаза а2, мкмоль/мл	5,75+0,57	6,86+0,3*	4,01+0,2* **
ДК, нмоль/мл	37,8+1,17	68,6+0,5*	51,01+0,4* **
ШО, у.е. фл	7,9+0,50	12,23+1,0*	11,92+0,9*
Показатели в эритроцитарных мембранах
Фосфолипаза а2 % гемолиза	4,43+0,21	21,6+1,7*	12,7+0,9* **
ДК, нмоль/мл	48,4+3,5	158,64+8,9*	118,7+4,4* **
ШО, у.е. фл	18,3+1,02	28,69+1,6*	20,9+1,8* **

Примечание: p<0,05; * - p - достоверность статистических различий между показателями у здоровых и больных РС в зависимости от стадии заболевания; ** - p - достоверность статистических различий между показателями у больных РС в стадии обострения и ремиссии.

Таблица 2

Показатели активности ферментов антиоксидантной защиты и содержания а-токоферола в клетках крови больных РС в зависимости от стадии заболевания (M+m)

Показатель	Величины анализируемых показателей
	Здоровые, n=20	Обострение, n=42	Ремиссия, n=20
Показатели в тромбоцитарных мембранах
СОД, у.е. торм/мг белка	2,21+0,20	2,44+0,1	3,11+0,2* **
Каталаза, мкмоль/мг белка	1,51+0,13	2,85+0,1*	3,02+0,21*
а-токоферол, нмоль/мл	3,75+0,28	2,22+0,2*	2,19+0,1*
Показатели в лимфоцитарных мембранах
СОД, % торм	45,4+0,51	25,21+2,03*	30,94+2,8*
Каталаза, мкмоль/мл/мин	8,3+0,38	5,16+0,41*	5,81+0,36*
а-токоферол, нмоль/мл	8,8+0,9	2,19+0,1*	3,1+0,09* **
Показатели в эритроцитарных мембранах
СОД, % торм	45,3+2,9	24,84+0,9*	44,3+1,3**
Каталаза, мкмоль/мл/мин	3,9+0,1	2,41+0,1*	3,4+0,15**
а-токоферол, нмоль/мл	5,8+0,28	3,22+0,2*	5,49+0,1**

Примечание: p<0,05; * - p - достоверность статистических различий между показателями у здоровых и больных РС в зависимости от стадии заболевания; ** - p - достоверность статистических различий между показателями у больных РС в стадии обострения и ремиссии.

Снижение уровня активности фосфолипазы а2 в лимфоцитах при ремиссии РС является предиктором стабилизации лимфоцитарных мембран и биохимической основой клинической ремиссии заболевания. Таким образом, уровень активности фосфолипазы а2 и содержание продуктов ПОЛ в мембранах клеток крови патогенетически значимы в возникновении обострения РС.

Одним из важнейших механизмов, регулирующих активность процессов ПОЛ, является состояние системы антиоксидантной защиты в организме больного [3, 5, 6]. При обострении РС статистически достоверно повышается активность каталазы в тромбоцитах больных.

В состоянии ремиссии в тромбоцитарных мембранах статистически достоверно повышается активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы. Система антиоксидантной защиты в тромбоцитах испытывает напряжение при обострении РС, возникает несостоятельность отдельных её звеньев (СОД и каталаза в период обострения не реагируют в достаточной степени), что является одним из факторов, лежащих в основе экзацербации заболевания. В лимфоци- тарных и эритроцитарных мембранах происходит снижение активности СОД и каталазы, а степень этой депрессии закономерно усугубляется в период обострения РС [4, 8].

Анализ показателей системы антиоксидантной защиты у больных РС в разные стадии заболевания представлен в таблице 2.

Таким образом, дефицит или несостоятельность отдельных звеньев системы антиоксидантной защиты создает перспективу для формирования цепных реакций дестабилизации клеточных мембран.

Это предположение подтверждается низким уровнем а-токоферола при РС, что является результатом его активного потребления в условиях оксидантного стресса [4, 8].

Активному воздействию на мембраны процессов переокисления со стороны эндогенных фосфолипаз подвергаются, прежде всего, мембранные липиды, в результате чего происходит модификация липидного бислоя клеточных мембран [3, 5, 12, 13, 14]. Изменение липидного бислоя клеточных мембран у больных РС в зависимости от стадии заболевания представлено в таблице 3.

Таблица 3

Структура липидной фазы мембран клеток крови и содержание кальция в клетках больных РС в зависимости от стадии заболевания (M + m)

Показатель	Величины анализируемых показателей
	Здоровые, n=20	Обострение, n=42	Ремиссия, n=20

Показатели в тромбоцитарных мембранах

ОХ, мкмоль/мл	0,291 + 0,02	0,47 + 0,032*	0,443 + 0,03*
ОФЛ, мкмоль/мл	0,184 + 0,016	0,07 + 0,005*	0,106 + 0,01* **
ОХ/ОФЛ	1,58	6,7	4,18

Показатели в лимфоцитарных мембранах

ОХ, мкмоль/мл	0,69 + 0,12	0,85 + 0,01*	0,81 + 0,09*
ОФЛ, мкмоль/мл	0,243 + 0,011	0,095 + 0,02*	0,198 + 0,02**
ОХ/ОФЛ	2,8	8,9	4,0
ЛФХ, мкмоль/мл	0,019 + 0,001	0,04 + 0,003*	0,032 + 0,002* **

Показатели в эритроцитарных мембранах

ОХ, мкмоль/мл	1,52 + 0,04	0,56 + 0,02* **	0,89 + 0,01*
ОФЛ, мкмоль/мл	0,516 + 0,03	0,386 + 0,01*	0,312 + 0,02*
ЛФХ, мкмоль/мл	0,048 + 0,04	0,22 + 0,003* **	0,04 + 0,004*

Примечание: p<0,05; * - p – достоверность статистических различий между показателями у здоровых и больных РС в зависимости от стадии заболевания; ** - p – достоверность статистических различий между показателями у больных РС в стадии обострения и ремиссии.

Анализ структуры липидной фазы мембран у больных РС на разных стадиях заболевания позволил продемонстрировать, что уровень холестерина в мембранах тромбоцитов и лимфоцитов сохраняется стабильно высоким, независимо от стадии заболевания. Однако уровень общих фосфолипидов при обострении РС статистически достоверно ниже, чем в период ремиссии. В итоге интегральный показатель выраженности структурных изменений липидной фазы тромбоцитарных и лимфоцитарных мембран (отношение холестерин / фосфолипиды) в значительно большей степени изменен в стадии обострения заболевания. Но и в период ремиссии соотношение холестерин / фосфолипиды при РС не соответствует нормативным параметрам [4, 8].

Также установлено, что в различные фазы заболевания происходит накопление мембрано- детергентной фракции – лизофосфатидилхолина (ЛФХ) в эритроцитарных и лимфоцитарных мембранах [10]. При этом повышение содержания ЛФХ наиболее выражено при экзацербации заболевания. Следовательно, в период обострения заболевания степень структурной перестройки клеточных мембран значительно больше, чем в период ремиссии.