Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение механизмов липидного обмена и, в частности, транспорта липидов в организме в настоящее время проводится на все более тонком уровне /Герасимова, 1973; Климов, 1977; Никульчева, Перова, 1981; Лопухин и др., 1983; Goldstein, Brown, 1977; Stein О., Stein Y., 1979; Gotto, Doody, 1983/. Известно, что транспорт липидов в организме человека и животных осуществляют, главным образом, сывороточные липопротеиды /ЛП/, представляющие собой крупные надмолекулярные комплексы, обладающие различной плотностью. Работы по исследованию Ж проводятся в основном на человеке, в области медицинской биохимии /прежде всего ради выявления их роли при различных заболеваниях//Климов, IG80; Гасилин, Курдаков, 1981; Сгешег et al., 1982; Berger, 1984/. Практически отсутствуют исследования, посвященные сравнительно-эволюционному аспекту данной проблемы. Опубликованные данные, полученные на различных животных, в частности рыбах /Nelson, Shore, 197*; Mills, Taylaur, 1978/ и млекопитающих /Ловягина, Баньковская, 1970; Fried et al., 1965; Mills, Taylaur, 1971; Mills, 1976; Chapman, Goldstein, 1977$ Galster, 1977/, трудно систематизировать по причине использования различных методов исследования, в основном длительных и трудоемких. Для проведения большего объема работы, которое предполагает сравнительно-эволюционное исследование, необходим более быстрый метод, который предлагается в данной работе. Полученные результаты на 12 видах животных, принадлежащих к различным таксонам, могут быть полезными для понимания и теоретического обоснования эволюционного становления атерогенности /предрасположенности к развитию атеросклероза/ организма, поиска новых методов наиболее раннего выявления атеросклероза в организме человека и животных, а также выяснения природы различных естественных защитных механизмов против этого заболевания.
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение липидного состава сыворотки и ЛП различной плотности крови представителей различных классов позвоночных животных для оценки в первом приближении процесса становления и развития липопроте-идной системы крови и возникновения в связи с этим атеросклероза у ряда высших позвоночных и, в первую очередь, человека; В связи с этим были поставлены следующие задачи: I. Освоить метод выделения ЛП сыворотки крови, позволякіцїій в тероткие сро-
ки и с наименьшими затратами получить наиболее информативные фракции - ЛП низкой плотности /ЛПНП/ и высокой плотности двух подклассов /Jlffifflg и ЛПБПд/. 2. Определить липидный состав сыворотки, ЛПНП, ЛПЫЬэ и ЛГОПд у некоторых рыб, земноводных, птиц и млекопитающих. 3. Определить у втих животных фосфолипидный состав сыворотки, ЛПНП, ЛПШІ2 и ЛПВПд. 4. Определить жирнокислотный состав эфиров холестерина и фосфати-дилхолина ЛПВПр к ЛПВПд. 5. Проанализировать зависимость изменения липидного и жирнокислотного состава отдельных ЛИ, а также холестериновых коэффициентов атерогенности у филогенетически разных по возрасту позвоночных животных.
Научнач новизна и практическая ценность работы. Найден, в значительной степени модифицирован и апробирован метод выделения ЛПНП и двух подклассов ЛПВП, который можно использовать не только в научных целях, но также и в клинических лабораториях, оснащенных доступной медицинской техникой. Метод внедрен на базе больницы скорой медицинской помощи г. Петрозаводска.
Определен общий лкпидный и фракционный фосфолипидный состав сыворотки и ЛП у 12 представителей позвоночных разных классов с использованием единого методического и методологического подхода. Впервые исследована сыворотка и ЛП сига, леща и налима. Установлена внутривидовая изменчивость отдельных ли-пидных показателей, на фоне которых.четко прослеживается эво-люционно направленная тенденция развития липопротеидной системы крови от рыб до млекопитающих. Установлено нарастание атерогенности организма в целом в связи с усложнением сто организации. Изучен количественный и качественный состав пула жирных кислот зфиров холестерина и фосфатидилхолина ЛПЖЬэ и ЛПВПд к определена их роль в реакции эстерификации свободного холестерина и выведения его из организма животных, принадлежащих к разным таксонам.
Полученные данные могут быть использованы при проведении более широких сравнительно-эволюционных исследований, а также з качестве контроля при изучении различных патологий у сель-ско-хозяйственных животных /звероводство, рыбоводство/ и у диких при нарушении экологической обстановки в результате усиления неблагоприятного антропогенного воздействия на окружавшую среду.
Положения выносимые на защиту. I. Изменения липидного со-
става ЛП, обусловленные возрастающей потребностью позвоночішх в холестерине, способствуют нарастанию атерогенности /предрасположенности к развитию атеросклероза/ в целом от рыб к млекопитающим. 2. Однако, в каждом классе позвоночных имеются виды более и менее восприимчивые к развитию атеросклероза. 3. Основные эволюционные изменения происходят з ядре ЛП-частиц /содержание ЭХС увеличивается, а ТАГ уменьшается/, при этом соотношения индивидуальных фосфолипидов стабильны. 4. Состав жирных кислот ЛПВП у позвоночных различается, что определяет видовую специфичность ЛХАТ.
Апробация работы. Отдельные части диссертационное работы докладывались на Республиканской конференции "Актуальные проблемы биологии и рационального использования природных ресурсов Карелии"/Петрозаводск, 1989/, Всесоюзной научной конференции "Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера"/Сыктывкар, 1990/, Региональной конференции "Актуальные проблемы биологии и рационального природопользова-ния"/Петрозаводск, 1990/, II Всесоюзном симпозиуме "Экологическая биохимия рыб"/Ростов Великий, 1990/, Международном сим-.позиуые "Физиологические основы повышения продуктивности хищных зверей"/Петрозаводск, 1991/, XXIII Всесоюзной конференции "Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря" /Петрозаводск, 1991/, УІІІ Научной конференции "Экологическая физиология и биохимия рыб"/Петрозаводск, 1992/.
Публикации. По теме диссертации опубликовано II статей и II тезисов для докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на IS7 страницах машинописного текста, иллюстрирована 50 таблицами и 34 рисунками, дополнена приложением. Список литературы включает 242 наименования, в том числе 170 на иностранных языках. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ