Молекулярные механизмы влияния этанола и его метаболитов на клеточные мембраны in vitro и in vivo

• Автор: Прокопьева, Валентина Даниловна
• Шифр специальности: 03.00.13, 03.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 226 с. : ил

1.1. Метаболизм этанола

1.2. Метаболизм ацетальдегида

1.3. Влияние этанола и его метаболитов на биологические мембраны

1.3.1. Влияние этанола и его метаболитов на липидный матрикс при остром и хроническом действии.
1.3.2. Влияние этанола и его метаболитов на структуру и функции мембранных белков и ионный гомеостаз.
1.4. Нарушение окислительновосстановительных реакций и окислительный стресс при алкоголизме

1.5. Влияние этанола и его метаболитов на эритроциты

Кб.Фармакологические средства для лечения алкоголизма

1.6.1. Препараты, применяемые в терапии алкоголизма

1.6.2. Мембраностабилизаторы в терапии алкоголизма

1.6.3. Карнозин и его аналоги мембраностабилизаторы и антиоксиданты

РАЗДЕЛ II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
.1. Объекты исследования
.2. Взятие крови и получение эритроцитов, теней эритроцитов, экстракция спектрина и актина
.3. Исследование гемолитической устойчивости
эритроцитов
.4. Определение активности каталазы в эритроцитах
II.5. Исследование влияния альдегидов на состояние белков эритроцитов i vi
.6. Микроскопические методы исследования световая и электронная микроскопия
.7. Определение микровязкости мембран эритроцитов
.8. Определение содержания этиловых эфиров жирных кислот в мембранах эритроцитов
.9. Оценка распределения фосфатидилсерина в мембранах эритроцитов
IIОпределение активности .АТФазы в эритроцитах
Оценка проводимости Са2активируемых Кканалов эритроцитов
Изменение объема эритроцитов и термоденатурация белков мембранного каркаса
Определение карбонилов белков
Определение уровня перекисного окисления липидов в сыворотке крови
Иммунологические методы
Использованные реактивы
Статистические методы
РАЗДЕЛ III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
1.1. Молекулярные механизмы влияния этанола и его метаболитов на эритроциты i vi
1.1.1. Влияние этанола и ацетальдегида на устойчивость эритроцитов к кислотному и окислительному гемолизу
1.1.2. Влияние этанола и ацетальдегида на белки эритроцитов
III. 1.3. Влияние этанола и ацетальдегида на Са2активируемые Кканалы эритроцитов
III. 1.4. Влияние этанола и ацетальдегида на микровязкость мембран эритроцитов
1.1.5. Роль этиловых эфиров жирных кислот в повреждении мембран эритроцитов
III.2. Динамика структурнофункциональных параметров эритроцитов у больных алкоголизмом в процессе традиционной дезинтоксикационной терапии
1.2.1. Морфология эритроцитов больных алкоголизмом на разных стадиях лечения
И1.2.2. Гемолитическая устойчивость эритроцитов больных алкоголизмом на разных стадиях лечения
1.2.3. Белковый состав мембран эритроцитов больных алкоголизмом
1.2.4. Микровязкость мембран эритроцитов больных алкоголизмом на разных стадиях лечения.
1.2.5. МаКАТФаза эритроцитов больных алкоголизмом на разных стадиях лечения. Изменение чувствительности к ионам магния
.3. Са2активируемые Кка налы мембран эритроцитов больных алкоголизмом
1.3.1. КСа2каналы эритроцитов больных алкоголизмом в состоянии абстиненции
1.3.2. Роль мембранного каркаса эритроцитов в регуляции КСа2каналов
Ш.4. Окислительная модификация белков и липидов сыворотки крови, фагоцитарная и дыхательная активности нейтрофилов больных алкоголизмом
1.4.1. Содержание продуктов ПОЛ и карбонилов белков в сыворотке крови больных алкоголизмом на разных стадиях лечения
Ш.4.2. Фагоцитарная активность и продукция активных форм кислорода нейтрофилами больных алкоголизмом в динамике лечения
1.5. Коррекция повреждений клеток крови больных алкоголизмом карнозином
1.5.1. Влияние карнозина на гемолитическую устойчивость эритроцитов больных алкоголизмом
1.5.2. Влияние карнозина на морфологию эритроцитов больных алкоголизмом
1.5.3. Влияние карнозина на Са2акгивируемые Кканалы эритроцитов больных алкоголизмом
1.5.4. Влияние карнозина на фагоцитарную активность и продукцию активных форм кислорода нейтрофилами больных алкоголизмом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ААДГ ацетальдегиддегидрогеназа АДГ алкогольдегидрогеназа АТФ аденозинтрифосфат АФК активные формы кислорода АцА ацетальдегид БСА бычий сывороточный альбумин ГСД гистидинсодержащие дипептиды ГлА глутаровый альдегид ГЭБ гематоэнцефалический барьер ДФГ 1,6дифенил1,3,5гексатриен МДА малоновый диальдегид
МЭОС микросомальная этанолокисляющая система НАД никотинамидадениндинуклеотид окисленный НАДН никотинамидадениндинуклеотид восстановленный НАДФ никотинамидадениндинуклеотидфосфат окисленный НАДФН никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный
НСТ нитросиний тетразолий
ПААГ полиакриламидный гель
ПОЛ перекисное окисление липидов
СОД супероксиддисмутаза
ФАД флавинадениндинуклеотид окисленный
ФАДН2 флавинадениндинуклеотид восстановленный
Фн неорганический фосфат
ЭДТА этилендиаминтетраацетат
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
ЭЭЖК этиловые эфиры жирных кислот
ЭЭЛК этиловые эфиры линоленовой кислоты
ЭЭПК этиловые эфиры пальмитиновой кислоты
ВСР 5бромо4хлоро3индолилфосфат
этанолспецифическая изоформа цитохрома Р
СССР карбонилцианидтхлорфенилгидразон
диметилсульфоксид
динитрофенол
динитрофенилгидразин
ДЕ изменение мембранного потенциала
I флуоресцеинизотиоцианат
КСа2каналы кальцийактивируемые калиевые каналы I гипохлорит натрия МметилОаспарагиновая кислота I сульфонат I 4ацетамидо4изотиоцианостильбен2,2 дисульфоновая кислота
I1 ЗморфолиноМнитрозоаминоацетонитрил уциклодекстриновый комплекс
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При алкоголизме в условиях Мддефицита изменяется характер зависимости активности МаКАТФазы от магния. Показана важная роль белков мембранного каркаса в регуляции КСа2каналов эритроцитов. Обнаружена различная чувствительность КСа2каналов к изменению объема клеток при изменении осмолярности среды инкубации у здоровых доноров и больных алкоголизмом, что свидетельствует об изменении свойств мембранного каркаса эритроцитов при алкоголизме. После лечения активность МаКАТФазы и Са2зависимая проводимость эритроцитов пациентов нормализуются. В период ремиссии зависимость активности ЫаКАТФазы от магния не отличается от нормы. Обнаружено увеличение содержания продуктов перекисного окисления липидов и повышение уровня карбонилирования белков в сыворотке крови больных алкоголизмом в период абстиненции. Показано снижение фагоцитарной активности нейтрофилов и повышение их дыхательной активности у пациентов. Эти результаты подтверждают данные литературы об активации окислительных процессов и состоянии окислительного стресса при алкоголизме. После лечения содержание продуктов ПОЛ в сыворотке крови пациентов не отличается от нормы, количество карбонилированных белков снижается, однако остается повышенным по сравнению с нормой. Показатели дыхательной активности нейтрофилов больных алкоголизмом после лечения также приближаются к норме. Впервые в опытах i vi показано, что природный гидрофильный антиоксидант гистидинсодержащий дипептид карнозин и его ацетилированное производное ацетилкарнозин повышают устойчивость эритроцитов больных алкоголизмом к кислотному гемолизу и увеличивают количество морфологически нормальных эритроцитов. Впервые установлено, что карнозин i vi способен стимулировать фагоцитоз и дыхательную активность нейтрофилов у здоровых лиц и больных алкоголизмом. Эффекты карнозина зависят от его концентрации и функционального состояния клеток. Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные расширяют современные представления о механизмах повреждающего действия этанола и его метаболитов на биологические мембраны. Результаты работы фундаментального характера вносят вклад в развитие представлений о механизмах структурнофункциональных нарушений клеток крови при алкоголизме и могут быть использованы для разработки новой патогенетически обоснованной терапии больных алкоголизмом, служить основанием для оптимизации оценки эффективности проводимого лечения. Разработанный способ повышения устойчивости к гемолизу эритроцитов путем введения в кровь природного гидрофильного антиоксиданта карнозина или его ацетильного производного может использоваться при стабилизации донорской крови, защите эритроцитов в аппаратах искусственного кровообращения, а также при патологиях, сопровождающихся повреждением эритроцитов. Апробация работы. Результаты работы были представлены на Межреспубликанской научнопрактической конференции Синтез, фармакология и клинические аспекты новых психотропных и сердечнососудистых веществ Волгоград, , на Международной конференции Регуляция свободнорадикальных реакций биомедицинские аспекты Варна, , на Всесоюзной конференции Медикобиологические аспекты охраны психического здоровья Томск, , на XII и XIII съездах психиатров России Москва, , на Межрегиональной конференции Медикобиологические аспекты нейрогуморальной регуляции Томск, , на региональном научном симпозиуме Молекулярные основы заболеваний XXI века Томск, , на VII, VIII, IX и X научных отчетных сессиях НИИ психического здоровья Томского научного центра СО РАМН Томск, , на конференции Психическое здоровье в XXI веке оценка и прогноз Томск, , на VII Всемирном конгрессе по биологической психиатрии Берлин, , XXVII Съезде Федерации Европейских биохимических обществ Лиссабон, , VIII конгрессе Европейского общества по исследованию биомедицинских аспектов алкоголизма Париж, , IV съезде физиологов Сибири Новосибирск, , на Всероссийской конференции Современные проблемы биологической психиатрии и наркологии Томск, . Результаты работы представлены в публикации, из них 1 патент на изобретение, 5 статей в зарубежной печати, статей в центральных рецензируемых журналах.