Введение к работе
Актуальность теин исследования. Изучение катаболических функции клетки животных остается одной из актуальных медико-биологических проблем.
Перспективним направлением клеточной физиологии и биохимии является исследование изменении функций лизосом с помомьв лизосо-мотропных препаратов - соединений, избирательно накапливаюцихся в лизосомах \п vivo /de Duve et al.,1374; Короленко Т.П.. 1390/.Многие лекарственные препараты, используемые в клинической медицине, иоладавт лизосомотропннии свойствами' и могут накапливаться в печени, так как клетки печени обогамсны лизосомами. благодаря их осокой специализации, направленной па поддермание высокой яатаболи-ческоа активности /Панин Л.Е.. Маянская Н.Н..1387; Maclntyre,
cutler, пав/.
Лизосомотропные соединения со слабсосновными свойствами (хло-рохии. метиламин, соли аммония, третоутиламин н другие амины), использует в экспериментальных исследованиях для подавления внут-рилизосомного протеолиза. Обнаружено, что накапливаясь з лизосомах изолированных клеток, зти соединения увеличивает в них рН /de Ouve et а!..1371; Poole. Ohkuaa.1981/. что ноіет сопровождаться изменением функций этих оргакелл в перитенеалышх макрофагах, гепатоци-тах. сибробластах и других типах клеток. При этом происходят иару-зение диссоциации комплексов лкгандов с рецепторами, которая долана осуществляться при низких значениях ріі: наруїенме рециклирования рецепторов, увеличение секреции вновь синтезированных кислых гидролаз во внеклеточное пространство и. как следствие, подавленно катаоодмческои функции лизосом /Dean et.,t381: SchMarti et dl..J387: Seelen.1387; Braulke et al.,1387/.
Очевидно, подобные изменения функций лизосом ногцт развиваться при применении таких препаратов in vivo.
Хлсрохин itfij - лекарственное соединение, мироко используемое в медицинской практике в качестве антипаразитарного і антималярийного; и противовоспалительного средства /HcChesney. Fitch,1984; Romoo et al.,1987/. С ряду антималярийных препаратов он признается одним из наиоолее эффективных средств. Однако проблема приаенения усложнится появлением устойчивых к действии CQ линий малярийного плазмодия. Для преодоления такой устойчивости приходится прибегать к увеличение дози и длительности введения препарата, что иомет
- 4 -повлечь за собой повреждение печени. Аналогичные проблемы возникают при использовании дрдгих лекарственных веществ, обладающих ли-зосрмотропными свойствами (соединения железа,;различные,кровезаменители и др.; в терапевтической и хирургической,клинике..'
В этой связи представляло интерес изучить влияние высоких; доз CQ на функции лизосом клеток печениДп-vivo по схеме, приближенной к использованию препарата в клинических условиях.-
Учитывая,выведение соединения с желчью, также .было изучено изменение, функций лизосом клеток печени у животных с экспериментальным внвпеченочннм холестазом.
Цель исследования. Изучить.влияние-высоких доз CQ на свойства и функции лизосом в динамике накопления препарата в клетках- печени. Учитывая экскрецию, с желчьв. оценить значение его выведения у здоровых.крыс и животных с экспериментальным внепеченочным холестазом.
Задачи исследования.
-
Изучить влияние однократных и повторных- введений высоких доз CQ на физико-химические свойства (стабильность мембран, осмотическую стойкость) лизосом, активность лизосомных кислых гидролаз печени крыс и сопоставить изменения с накоплением CQ в печени.''
-
Исследовать эффект однократного введения СО на эндоцитоз клетками печени і в частности, поглотительную способность системы мононуклеарных фагоцитов).
-
Исследовать .динамику накопления препарата в печени и его выведение с желчью при.однократном ввірений здоровым животным и крысам с внепеченочным.холестазом.
-
Исследовать действие CQ на активность лизосомных протеиназ изолированных перитонеальннх макрофагов мышей и сопоставить его с эффектом in vivo.
Научная новизна исследования. Впервые показано выраженное изменение осмотических свойств лизосом клеток печени в динамике па- ' копления CQ в органе; выявлено наличие положительной корреляционной связи между накоплением CQ в печени и повышением осмотической повреждаемости лизосом при повторном введении препарата (при однократном использовании аналогичных доз такой зависимости не отмечено).
Обнаружено, что CQ при однократном введении высоких доз не влияет на поглотительную способность системы мононуклеарных фаго цитов у крыс (по клиренсу коллоидного углерода).
При исследовании действия СО на изолированные перитонеальнке макрофаги инжей оонаружено подавление активности цистеиновнх про-теиназ ікатепсинов B.H.L) при использовании препарата в концентрациях, которые вызывает снижение скорости протеолиза. что, вероятно, можно объяснить взаимодействием ферментов с Г.О..
П экспериментах in vivo показано увеличение активности проте-иназ в клетках печени, особенно выраженное при повторных введениях препарата, которое не зависело от концентрации СО. в.печени.
Ястановлено. что у животных с внепеченочным холестазок накопление СО. в печени происходит с той же скоростьв, что и у здоровых животных, однако выведение его зажедлено. что свидетельствует об двеличении периода полувнведения и возможности проявления токсического действия на печень.
Впервые показано, что выведение CQ с желчьи у крыс может осу-аествляться независимо от разгрузки лизосом гепатоцитов.
Практическая и теоретическая значимость работы. Полученные данные об изменении свойств лизосом печени при повторных введениях высоких доз CQ могут быть использованы для воспроизведения признаков лизосомных болезней накопления ілкпопротеи.козі.
На модели внепеченочного холестаза у крыс показано, что прекращение выведения CQ с желчьи может обусловливать проявление токсического действия препарата на печень, которое должно учитываться в гепатологической и хирургической практике.
Результаты данной работы использованы в монографии Т.П.Короленко "Катаполизм белка в лизосомах"(Новосибирск:"Наука",1990.-18В с. I.
Положения, выносимые на защиту.
-
Накопление CQ в печени при введении его животным In vivo сопровождается нарувением функций лизосом: снижением осмотической стойкости лизосом печени, лабилизацней мембран лизосои. увеличением удельной активности лизосомных ферментов в печени, особенно выраженным при повторных инъекциях препарата.
-
D период максимального накопления СО. в печени поглотительная способность системы мононуклеарных фагоцитов не изменяется.
j. Действие CQ на ферменты лизосом (катепсины B.H.Lj изолированных клеток противополрано его эффекту на активность протейная печени in VlVii.
-
Выведение CQ с зелчьв не зависит от разгрузки лизосої;.
-
У крыс с внепеченочным холестазои СС накапливается с тоГ,
- О -зе интенсивностью, что и ц здоровых животных, но выведение его из печени н крови замедлено , что обусловливает токсическое действие соединенна на печень.
Апробация работы н публикации. Основные положения диссертации доложены: на конференциях молодых ученых Новосибирского мединститута 1988,1989,1990гг.; конференции молодых ученых Института физиологии СО PfiaH (Новосибирск,1989); X Международном симпозиуме биохимических обдеств СССР-ГДР по метаболизму (Ташкент.1389): лабораторном семинаре Института Иедицинской Анатомии (Дания.1989); конференция молодых ученых Института биохимии СО РАМН (Новосибирск,1990); 8-й конференции по протеолизу (ФРГ.Мюнхен,1990); 20-и Симпозиуме ' Европейских ' Биохимических обществ (Венгия, Будапешт,1991); семинаре "Подавление внутриклеточного протеолиза и патология печени" (Япония, Токуаима.1991); 8-м Рабочем Совещании Европейской группы по исследование лизосомных заболеваний (Франция,иней,1991).
По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132. страницах мажинописного текста, иллюстрирована 20 таблицами и id рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и иетодов, результатов исследования, заклвчения и выводов. Прилагаемый список литературы включает Z30 источника^ из них 2Е -yi русской языке. .