Влияние различных фармакологических препаратов на поверхностный заряд мембран эритроцитов

Актуальность. На современном этапе уделя- заноидов на состояние поверхностного заряда ется значительное внимание состоянию клеточных эритроцитов [2]. Также большое значение имеет мембран в изучении патогенетических механизмов исследование влияния препаратов ингибиторов многих заболеваний. В качестве универсальной метаболических путей арахидоновой кислоты, модели клеточной мембраны в большинстве ис- нестероидных противовоспалительных препараследований анализируется состояние цитоплазма- тов (ацетилсалициловая кислота, индометацин) тической мембраны эритроцита. Мембранам эрит- на электрокинетические свойства эритроцитов в роцитов присущи общие принципы организации и связи с их широкой распространенностью в терафункционирования мембран других клеток, поэто- пии воспалительных заболеваний. Актуальным му выявленные закономерности нарушений структу- представляется исследование действия блокаторы и функции мембраны эритроцита, могут быть ров кальциевых каналов, которые часто встреча-использованы для анализа других мембранных ются в схемах лечения сердечно-сосудистых бо-систем. Это позволяет использовать эритроциты в лезней.

качестве доступного для практического примене- Цель исследования состояла в изучении воз-ния «тест-объекта» в оценке состояния цитоплаз- действия арахидоновой кислоты и ее метаболитов магических мембран. циклоксигеназного и липоксигеназного пути, а так-

Такой показатель, как лабильность поверхно- же препаратов неселективных ингибиторов циклок-стного заряда мембраны эритроцита, влияет на сигеназы аспирина и индометацина, блокатора суспензионную устойчивость эритроцитов и рео- кальциевых каналов финоптина и блокатора связы-логические свойства крови. Поверхностный заряд вания ионов кальция с кальмодулином трифтазина эритроцитов обусловлен диссоциацией кислотных на электрофоретическую подвижность эритроцитов и основных групп клеточной мембраны, его вели- в постоянном электрическом поле.

чина зависит от многих факторов (состава плазмы Методы исследования. Исследование было крови, pH среды и др.) [4, 5]. Электрокинетические проведено на 44 беспородных крыс-самцах массой свойства мембраны эритроцитов определяются 200-220 г, у которых брали пробы крови. В каж-состоянием и взаимодействием белков цитоскеле- дой пробе с помощью секундомера и микроскопа с та, интегральных белков, содержанием АТФ, ио- окулярной сеткой измеряли скорость передвиже-нов (в первую очередь ионов кальция), которые ния 10 отдельных эритроцитов в постоянном элек-обусловливают вязко-эластические свойства мемб- трическом и находили среднее значение (разность раны эритроцита. потенциалов на неполяризующихся электродах

Этот показатель определяется с помощью ис- 40 мВ). Электрофоретическая подвижность эрит-следования электрофоретической подвижности роцитов в постоянном электрическом поле (ЭФП) эритроцитов (ЭФП) в постоянном электрическом измерялась в p-c^-v^'-cM"1.

поле [4, 5]. ЭФП может изменяться в зависимости Влияние исследуемых веществ изучали метоот адсорбции различных веществ на мембране дом их инкубации в течение 1 часа при 37 °C со эритроцита и при различных патологических со- взвесью эритроцитов интактных животных в соот-стояниях [4-6]. ношении 1:1 в изотоническом фосфатном буфере

Представляет интерес изучение влияния по- (pH 7,4). Исходные растворы исследуемых препа-линенасыщенных жирных кислот, в частности ара- ратов разводили непосредственно перед опытом хидоновой кислоты, а также ее производных эйко- изотоническим раствором хлорида натрия.

Исследовались следующие вещества:

• 1.    Арахидоновая кислота (5, 8,11, 14-эйкозо-тетраеновая кислота) в концентрациях от КГ⁴ до 10"⁹ моль/л;

• 2.    Метаболит липоксигеназного пути - липок-син В (5, 14, 15-тригидрокси-6, 8, 10, 12-эйкозотет-раеновая кислота) в концентрации 3,6-10"⁸; 3,6-10“⁹; 3,6- 1О“¹⁰ моль/л;

• 3.    Метаболит циклокигеназного пути - простагландин Е2 в концентрации от 10^-5 до 10^-8 моль/л;

• 4.    Ингибиторы циклоксигеназы - аспирин в концентрации 10^-4 и 10~⁵ моль/л и индометацин в концентрации 10^-4 и 10^-5 моль/л;

• 5.    Блокатор кальциевых каналов - финоптин (верапамил) и блокатор связывания ионов кальция с кальмодулином - трифтазин в концентрации 10^-4 моль/л.

В качестве группы сравнения исследовалась электрофоретическая подвижность эритроцитов интактных крыс в фосфатном буфере без инкубации (фон).

Статистическая обработка проводилась с использованием статистического программного пакета Statistica for Windows 6.0. Все данные представлены в виде средних значений с указанием стандартного отклонения в формате М ± ш, при сравнении групп использовались непараметрические критерии Манна-Уитни и Краскела-Уоллиса, статистическая достоверность различий соответствовала критерию р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Полученные результаты по исследованию электрофоретической подвижности эритроцитов после инкубации с арахидоновой кислотой в двух сериях экспериментов (высокие и низкие концентрации) представлены в табл. 1 и 2.

Из табл. 1 видно, что ЭФП после инкубации эритроцитов с арахидоновой кислотой оказывается достоверно выше, чем интактных эритроцитов. Дозозависимый эффект в этой серии не выявлен:

различия между подгруппами по критерию Краскела-Уоллиса недостоверны (р = 0,47).

Во второй серии экспериментов (табл. 2) получены схожие результаты, однако при минимальной концентрации (10-9 моль/л) подобный эффект действия арахидоновой кислоты на ЭФП пропадает. Дозозависимого эффекта также не обнаружено (р = 0,22 по критерию Краскела-Уоллиса).

В целом, влияние арахидоновой кислоты на ЭФП эритроцитов представлено на рисунке.

Из диаграммы становится видно, что любые концентрации арахидоновой кислоты повышают ЭФП эритроцитов крыс, причем наиболее этот эффект выражен при воздействии арахидоновой кислоты в концентрациях 10"4, 10~5, Ю”6 моль/л, где различия между концентрациями были не достоверны. Однако, начиная с концентрации 10“7 моль/л, четко прослеживается тенденция к снижению ЭФП и приближению ее значений к фоновым показателям.

Результаты исследования влияния липокси-на В на ЭФП эритроцитов представлены в табл. 3.

Статистически достоверное повышение ЭФП эритроцитов крыс выявлено только при максимальной концентрации липоксина В (3,6-10'8 моль/л) в среде инкубации, при более низких концентрациях липоксина В подобного эффекта не выявлено. Дозозависимый эффект также не обнаружен (р = 0,058 по критерию Краскела-Уоллиса).

Действие конечного продукта циклокигеназного пути простагландина Е2 представлено в табл. 4.

Простагландин Е2 способствует повышению ЭФП эритроцитов, при уменьшении концентрации простагландина Е2 в среде инкубации подобный эффект пропадает. Статистически достоверных различий между подгруппами по критерию Краскела-Уоллиса не получено (р = 0,067). Следует отметить, что в данном случае (в отличии от результатов, полученных с арахидоновой кислотой) для повышения ЭФП требуются более высокие концентрации простагландина Е2.

Влияние арахидоновой кислоты в высоких концентрациях на ЭФП эритроцитов крыс

Таблица 1

Концентрация, моль/л		10’5	Ю"6	Фон
Количество опытов (и)	15	15	15	8
М ± m	1,46 ±0,07	1,49 ±0,05	1,52 ±0,02	1,29 ±0,02
Р	0,01*	0,01*	0,01*

Примечание. Здесь и в табл. 2-6 * - достоверные различия по критерию Манна-Уитни.

Влияние арахидоновой кислоты в низких концентрациях на ЭФП эритроцитов крыс

Таблица 2

Концентрация, моль/л	Ю"7	10”8	10’9	Фон
Количество (п)	15	15	15	12
М ± ш	1,44 ±0,04	1,39 ±0,02	1,33 ±0,06	1,32 ±0,04
Р	0,005*	0,01*	0,88

Влияние липоксина В на ЭФП эритроцитов крыс

Таблица 3

Концентрация, моль/л	3,6-10~8	3,610~у	3,610’1и	Фон
Количество (п)	15	15	15	12
М ± m	1,38 ±0,03	1,29 ±0,03	1,31 ±0,02	1,32 ± 0,04
Р	0,02*	0,37	0,55

Влияние простагландина Е2 на ЭФП эритроцитов крыс

Таблица 4

Концентрация, моль/л	10"3	10~6	10"7	10”8	Фон
Количество (п)	4	4	4	4	4
М ± ш	1,52 ± 0,04	1,55 ±0,04	1,41 ±0,01	1,41 ±0,02	1,42 ±0,02
Р	0,03*	0,03*	0,48	0,34

Сашенков СЛ., Алачева Л.В., Тишевская Н.В.

Влияние различных фармакологических препаратов на поверхностный заряд...

Влияние арахидоновой кислоты на ЭФП эритроцитов крыс

Действие ингибиторов циклоокисгеназы аспирина и индометацина на изменение ЭФП представлено в табл. 5.

Аспирин и индометацин достоверно понижают уровень электрофоретической подвижности эритроцитов. Этот эффект наблюдается только в относительно высоких дозах соответствующих препаратов. Вполне возможно, что данные препараты, блокируя синтез простагландинов, снижают заряд мембран эритроцитов.

Влияние финоптина (верапамил - блокатор кальциевых каналов мембраны) и трифтазина (блокатор связывания ионов кальция с кальмодулином) на ЭФП эритроцитов крыс представлено в табл. 6.

И финоптин, и трифтазин статистически достоверно повышают уровень ЭФП эритроцитов крыс.

Заключение. В целом, можно сделать вывод, что все исследуемые вещества оказались мембранотропными и оказывали влияние на электрокине-тические свойства эритроцитов крыс. Арахидоновая кислота, ее метаболит циклоксигеназного пути -простагландин Е2 и метаболит липоксигеназного пути - липоксин В способствуют повышению ЭФП эритроцитов крыс. Ингибиторы циклоксиге- назы аспирин и индометацин блокируют образование простагландинов и способствуют снижению ЭФП.

Блокада кальциевых каналов мембраны и блокада связывания кальция с кальмодулином повышает поверхностный заряд мембраны эритроцитов, что подтверждает участие ионов кальция в регуляции функционального состояния клеток периферической крови.

Полученные результаты позволяют говорить о значимости влияния арахидоновой кислоты, ее производных эйкозаноидов, образование которых увеличивается при воспалительной реакции, на поверхностный заряд мембран эритроцитов. Применение нестероидных противоспалительных препаратов снижает электрокинетические свойства эритроцитов, что, по-видимому, отражается на параметрах суспензионной устойчивости, агрегационных свойствах эритроцитов и, в целом, на реологических характеристиках крови.

Таким образом, описываемые различными авторами изменения поверхностного заряда мембран эритроцитов при различных заболеваниях (инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь, псориаз, воспалительные заболевания и т. д.) [1, 3] безусловно

Влияние аспирина и индометацина на ЭФП эритроцитов крыс

Таблица 5

Концентрация, моль/л	Аспирин КГ4	Аспирин 10'5	Индометацин 10"4	Индометацин КГ5	Фон
Количество (п)	5	5	5	5	5
М ± m	1,29 ±0,02	1,35 + 0,02	1,27 ±0,01	1,31 ±0,02	1,34 ±0,02
Р	0,008*	0,42	0,008*	0,055

Таблица 6

Влияние финоптина и трифтазина на ЭФП эритроцитов крыс

Концентрация, моль/л         ' Финоптин 10"4 Трифтазин ю-4 Фон Количество (п) 5 5 5 М ± m 1,78 ±0,03 1,70 ±0,02 1,36 + 0,01 Р 0,008* 0,008* могут быть следствием самого заболевания. Однако необходимо учитывать, что различные фармакологические препараты также могут модифицировать функциональное состояние мембран клеток периферической крови. Данные препараты влияют или на проницаемость мембран эритроцитов, а значит и на их мембранный потенциал, или на белки цитоскелета эритроцитов или взаимодействуют с рецепторами и сиаловыми кислотами мембран, в результате чего изменяется заряд мембраны и, как следствие, электрофоретическая подвижность эритроцитов.