Введение к работе
Актуальное^ у-ю&жовшш
Рост удельного веса наследственных заболеваний в o^sS структуре заболеваемости населения, наблхщавмый в последние де-сяуклетия, диктует необходимость изучения их генетически:: я биохимических механизмов развития для созданий аетодсв. ранне! диагностики к профилактики. К числу распространенна заболаванжй мкокарда, возникающих вследствие наследственной прздрасвоЕогек-ности к нем, принадлежит кардиомиопатия (КШ) (Вэллетень KB, 1986). КШ является заболеванием преимущественно лщой молодого возраста и в большинстве случаев заканчивается летально. Экология и патогенез КШ и, з частности, гипертрофической ее формы (ГКМП) остаются неясными (Rome Р.С. et al.,1989). В связи Є этим создание экспериментальной модели ГКШ может значительно распшрить возможности изучения механизмов развития этого заболевания, а также способствовать разработке способов предупреждения и лечения его. Известно, что в этиологии ГКМП существенную роль играет наследственный фактор (Бюллетень ВИЗ, 1986).
Ввиду отого особый интерес может представить создание линии яивотных с наследственной патологией сердечной мышцы, блзз-кой к той, которая встречается при ТКМП человека. В настоящей работе развиты подходы к решению такой задачи. Нами получена линия крыс с проявлениями наследственной ГКМП. Для животных этой линии характерны гипертрофические изменения морфологических структур сердечной мышцы, весьма сходные с теми; которые наблюдаются при ГКМП человека при отсутствии анатомических и физиологических причин, вызывающих гипертрофию миокарда. Изучены некоторые биохимические характеристики этих животных, закономерности их наследования и выдвинуты предположения, касак*яе-ся генетических и биохимических механизмов развития этого заболевания.
Цель и задачи работы
Моделирование наследственной ПОЛІ у крыс линии w/ssm и исследование биохимических механизмов развития патологического процесса у животных может помочь в изучении механизма развития сходной наследственной патологии у человека. .
В соответствии с этим в работе были поставлены задачи.
-
Исследовать характер морфологических изменений сердечной мышцы у крыс линии W/SSM.
-
Изучить биохимические механизмы, предположительно участвующие в развитии симптомокомплекса ГКМП у крыс линии w/ssm.
-
Изучить интенсивность транспорта Сахаров и активность ферментов, метаболизирующях сахара в крови и тканях крыс линии W/SSM и связь этих процессов с развитием ГКМП.
-
Исследовать генерирование свободных радикалов и уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях крыс линии
W/SSM.
-
Исследовать активность лизосомальных ферментов у крыс линии W/SSM.
-
Определить активность ингибитора протеиназ- ^-антитрипсина.
3. Исследовать биохимические механизмы, предположительно
участвующие в развитии симптомокомплекса ГКМП у человека.
-
Охарактеризовать-транспорт гексоз в эритроциты больных ГКМП.
-
Исследовать активность ферментов, метаболизирующих сахара в клетках больных ГКМП.
Научная новизна
В работе впервые использована линия крыс w/ssm с выявленными нами признаками наследственной ГКМП для исследования биохимических процессов, лежащих в основе этой патологии. Полученные в эксперименте данные могут лечь в основу изучения биохимических механизмов, обусловливающих развитие КМП у человека. Проведенные исследования природы усиленного транспорта гексоз в клетки культуры фибробластов крыс линии w/ssm позволяют сделать заключение о первичности данного признака в развитии патологического симптомокомплекса у крыс линии w/ssm и его вероятной связи с мутацией гена транспортера гексоз.
Развитие патологических признаков у крыс линии w/ssm (кар-Диомиопатии, катаракты, гепато- и спленомегалии и иных симптомов) является результатом плейотропного действия мутантного гена, ответственного за усиленный транспорт гексоз. Полученные данные свидетельствуют о том, что плейотропное действие мутантного гена опосредуется за счет внутриклеточного накопления гоксоз.
Аутоокисленио гексоз служит причиной усиленного генерирование свободных радикалов и интенсивного перекионого окисления фосфс-липидов клеточных мембран, в частности, лизссомальных. С этш.1 связан, по во ей видимости, выход в клетки и межклеточное пространство лизосомалъных ферментов. Действие лизосомальннх про-теиназ усиливается из-за снижения активности ингибитора протеи-наз -.(«-антитрипсина, обусловленной, очевидно,воздействием свс бодшх радикалов.
Сочетанное действие свободных радикалов, перекионого окисления мембранных фосфолипидов и лизоссмннх гидролаз может бытг причиной нарушения морфологии и функции сердечной мышцы, развития кардиомиопаткческсго синдрома, а также причиной ряда иных патологических процессов, имеющих место у этих животных.
Получены данные.указывающие на то, что аналогичные нарушения биохимических процессов имеют место и у больных ГКМШуси-ленный транспорт гексоз в клетки, увеличение активности лизосомалъных ферментов в лейкоцитах крови.
Практическая значимость работы
Результаты экспериментальной работы позволили приблизиться к пониманию биохимических механизмов, лежащих в основа развития ГКМП. Имеются данные о том, что это заболевание полиэтио-логично (Бюллетень 303, 1986). Можно предположить, что не единственным, но одним из распространенных механизмов развития данной патологии человека является нарушение целостности клеточнш мембран, подобное тому, которое мы наблюдаем у крыс линии w/ssf и возникающее в результате повышенного транспорта гексоз в клеї ки, генерирования свободных радикалов и усиления процессов перекионого окисления мембранных липидов.
Полученные данные открывают возможности для развития методов ранней диагностики, предупреждения или даже лечения наследственных форм ГКМП путем коррекции усиленного транспорта гексоз, ограничения потребления гексоз, элиминации свободных радикалов, торможения процессов перекионого окисления липидов,предположительно лежащих в основе этого заболевания у определенных групп пациентов.
Атюбапия работы
Представленные в диссертации результаты доложены на Ш Коя-греоое Федерации биохимические обществ (Дрезден, 1978), XI Международном генетическом Конгрессе (Москва, 1978), Международном офтальмологическом симпозиуме "Эффективные катоды диагностики и «ечааня катаракты и вопросы ее патогенеза" (Одесса, 1987); И МоЕЗУвародаом съезде недипанетшх генетиков (Варна, 1990), Всасс-ганх конференциях "Эволюционные и генетические исследования млекопитающих" (Владивосток, 1990), "Геном человека" (Переяславль-Зазеоский, 1990), конференции молодых ученых ИКЭМ СО АМН СССР (Новосибирск, 1990), П Всесоюзном съезде медицинских генетиков (Москва, 1990).
Дубдикараи. По теме диссертации опубликовано 13 работ.
Объем работы, диссертация состоит из разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собствен-шос исследований, заключения к выводов. Работа изложена на 123 стреницах, вклочая 147 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 24 рисунка а список литературы (203 источников).