Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В настоящее время одной из ординальных проблем является поиск средств щадящей коррекции на->ушенного метаболизма. В этом плане научный интерес фокусируется іа средствах биогенной природы родственных организмов, обла-іающих высокой биологической активностью. Уникальные свойства ферментов, лежащие в основе высоко специализированных функций, !Ыполняемых в организме, служат объектом постоянного изучения Видершайн Г.Я., 1980, РозенфельдЕ.Л., 1982, Муронец В.И., Наградо->а Н.К., 1984, Строев Е.А., 1986, Наградова Н.К., 1990, Курганов Б.И., 992, Лущак В.И., 1992, Хорст А., 1982, Ленинджер А., 1985, Srere Р.А., ,985, Лоуренс Д.Р., Бенитт П.Н., 1993, Beckmans S., 1993, Higushi Т. et її., 1994).
Длительный период в развитии энзимологии характеризовался це-іенаправленньш исследованием структурных и функциональных осо-Зенностей ферментов, выделенных из различных источников, поиску способов очистки, стабилизации, пролонгирования возможности использования (Левин Ф.Б. с соавт., 1979, Тривен М., 1983, Ashmarina L.U. et. al., 1982, Муронец В.И., Наградова Н;К., 1984, Коган А.С. с соавт., 1988).
На базе этих данных сформировался прикладной аспект науки о ферментах, аргументирующий возможность применения их в качестве лечебных средств. Наработки в этом направлении, безусловно, значимы для медицины и позволяют компенсировать различные патологические состояния (Музыченко Н.И., 1987, Лещинский Л.А. с соавт., 1989, Филин В.И., 1991, Харкевич Д.А., 1993, Метелица В.И. с соавт., 1995, Abraham D. et al., 1985). Известен опыт применения гидролитических ферментов при гипо- и аферментемиях пищеварительного тракта, лизо-
сомных болезнях накопления протеаз с антигемостатическим эффекто лиаз и гидролаз, каталитическое действие которых при введении в с ганизм больного обеспечивает задержку опухолевого роста, развит ряда вирусов, деполимеризацией соединительной ткани (Вольф 1\ Рансбергер К., 1976, Березов Т.Т., 1984, Карсакевич А.С., Вина И./ 1985, Пыриг А.А. с соавт., 1986, Кривошеев Б.Н. с соавт., 1987, Труно О.В. с соавт., 1989, Никифоров Н.Д. с соавт., 1990). Перспективен р; работанный метод инкорпорирования ферментов, другого биологи1 ского материала в структуру липосом (Торчилин В.П. с соавт., 19! Грегориадис Г., Аллисон А., 1983, Дворкин В.М., Видершайн Г., 1984). До настоящего времени отсутствуют данные об знзимотерапі тическом применении оксидоредуктаз. Оценивая их исключительн; роль в обмене, анализируя сведения о фермент-ферментном взаи\ действии у нас сложилось представление о возможности оказания, п введении дегидрогеназ, на молекулярные процессы организма не то: ко узкоспециализированного, обусловленного конкретным каталити ским эффектом, но более генерализованного воздействия.
Цель настоящего исследования заключается в обосновании в можности и целесообразности применения препаратов дегидрогена качестве биогенных средств энзимотерапевтической коррекции мета' лизма.
Для достижения данной цели были поставлены следующие
ЗАДАЧИ:
1. Получить в препаративных количествах, очистить до гомог ного состояния малатдегидрогеназу и лактатдегидрогеназу из живот го сырья.
2. Изучить в динамике влияние экзогенных дегидрогеназ на со
стояние углеводного и белкового метаболизма на основании оценки
1КТИВНОСТИ глутаматдегидрогеназы, аспартатаминотрансферазы, ала-
чинаминотрансферазы, малатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы,
х-глицерофосфатдегидрогеназы, глюкозо-б-фосфатдегидрогеназы, аль-
^олазы, НАДФ-Н- и НАД-Н-оксидаз в митохондриях и в цитоплазме
эазличных тканей и содержания интегральных метаболитов: глюкозы,
палата, оксал о ацетата, лактата, пирувата, а-глицерофосфата, диоксиа-
детонфосфата, 2-оксоглутарата, глутамата, мочевины в крови и мио-
<арде, скелетных мышцах, печени и мозге.
-
Исследовать взаимодействие экзогенных лактат- и малатдегид-зогеназ с естественными компонентами тканей и выяснить характер метаболического эффекта, его направленность, продолжительность в условиях in vitro.
-
Визуализировать экзогенные дегидрогеназы путем введения ра-хиоактивной тритиевой метки в фермент с сохранением их свойств и штивности для изучения распределения ферментов в тканях организма зеципиента.
-
Дать общую оценку результатов исследований in vitro и in vivo и сопоставить с топографией экзогенных ферментов в организме с помощью изотопного исследования.
-
Определить преимущественные органы и ткани-мишени связы-зания и проявления метаболических эффектов вводимых малатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, ос-глицерофосфатдегидрогеназы - с целью зыяснения перспективы применения препаратов дегидрогеназ для син-громной коррекции метаболических нарушений.
-
Разработать способ моделирования патологических процес путем воспроизведения гиперферментемии, используя в качестве пу вого этиологического фактора НАД-зависимые дегидрогеназы.
-
Дать обоснование возможности и целесообразности прим ния препаратов дегидрогеназ в качестве энзимотерапевтических ере, биогенной природы широкого спектра действия.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые малатдегидрогер
а-глицерофосфатдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, выделенные скелетных мышц млекопитающих, очищенные до гомогенного сое ния, стандартизированные, введены в организм двух видов экспери тальных животных. Установлена ранее неизвестная их метаболиче эффективность.
Впервые в условиях in vitro и in vivo показано, что введенные менты оказывают активное воздействие на процессы катаболизі анаболизма на органном, клеточном, субклеточном и молекуля] уровне. Впервые произведено введение тритиевой радиоактивной м в структуру лактатдегидрогеназы и а-глицерофосфатдегидрога что позволило получить новые сведения в топографии, распредели избирательности в накоплении органами и тканями экзогенных ментов, судить об органах-мишенях, регистрировать продолжи ность жизни фермента в клетке.
Создана новая модель для изучения патологических проце для выяснения механизмов формирования молекулярных сдвигов г воспроизведения дозированной гиперферментемии.
Впервые раскрыты новые аспекты взаимодействия экзоге ферментов с эндогенными компонентами тканей и органов. Обна] ны ранее неизвестные свойства малатдегидрогеназы, а-глицерофо
дегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, их способностей проникать в ткани и фиксироваться в них, оказывая метаболический эффект, что привело к обоснованию возможности энзимотерапии с помощью препаратов дегидрогеназ.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Совокупность полученных принципиально новых сведений о механизме включения экзогенных дегидрогеназ в метаболические процессы, происходящие в организме, является платформой для выяснения патогенеза заболеваний, диагностики и энзимотерапевтической коррекции нарушений. Обоснованы перспективы применения препаратов дегидрогеназ для синдром-ной коррекции метаболических сдвигов, в частности, сопровождающихся гипоксическими состояниями.
В диагностике могут быть использованы методы выявления резервных способностей организма путем введения экзогенных дегидрогеназ.
Раскрывается возможность лечения многих заболеваний путем введения соответствующих дегидрогеназ, в частности, лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, а-глицерофосфатдегидрогеназы.