Сопряженный транспорт ионов Са2+, К+ и Н+ в лимфоцитах и эритроцитах человека Нахапетян, Карине Гургеновна

Введение к работе

Актуальность темы. Одной из актуальных задач современной биологии и физиологии является изучение механизмов движения ионов и регуляция их транспорта через мембраны. Неорганические ионы играют важную роль во многих физиологических процессах, регулируя активность многих мембранных (Liu S.-G.J. et al., 1995) и внутриклеточных ферментов (Alkon D.L., Russrausen Н., 1986). Содержание ионов в клетке регулируется с помощью ионтранспортных систем.

В последнее время большое внимание привлекает Са²⁺-за-висимый К⁺-канал клеток. Существует ряд данных, указывающих на присутствие в лимфоцитах Са²⁺-зависимого К⁺-ка-нала, активируемого увеличением концентрации Са²⁺ внутри клеток (MacDougall S.L. et al., 1988; Schlichter L.C., Mahaut-Smith M.P.,1989). Однако в доступной нам литературе нет данных относительно прямой регистрации Са²⁺-зависимого выхода К⁺ из лимфоцитов.

Известно, что р - блокатор пропранолол, увеличивая содержание Са²⁺ в клетке активирует Са²⁺-зависимый К⁺-канал в эритроцитах (Szasz I. et al., 1977). До сих пор неизвестно, оказывает ли влияние пропранолол на ионные потоки лимфоцитов.

Не изучен в лимфоцитах также трансмембранный К⁺/Н⁺-обмен. Обмен внутриклеточных ионов К⁺ на внеклеточные ионы Н⁺ может играть важную роль в регуляции объема и рН клеток (CalaP.M. et al., 1985; Lee S.C. et al.; 1988; Stobo J.D., 1988) и, таким образом, влиять на многие функции лимфоцитов.

В связи с этим большой интерес представляет изучение сопряженного транспорта Са²⁺, К⁺ и Н⁺ в лимфоцитах периферической крови и миндалин человека с помощью ион-сёлективных электродов, реагирующих непосредственно на изменение концентрации ионов.

Одним из проявлений патологического состояния организма может являться повреждение, мембран клеток и клеточных органелл и нарушения в транспорте ионов. Нарушения функции лимфоцитов после оперативных вмеша-

тельств, вероятно, во многом определяются изменением ион транспортных систем. Эти изменения могут являться ранними предопределяющими нарушение функции иммунокомпетент ных клеток. Поэтому приобретает особую важность изучение влияния оперативного вмешательства на транспорт ионов і лимфоцитах.

Учитывая ведущую,роль ионтрансдортных систем в функцио нировании клеток различного происхождения чрезвычайно ак туальным является изучение влияния физиологически актив ных веществ и препаратов, используемых в практической меди цине, на мембранные процессы. Очень важной характеристи кой цитотоксических препаратов, применяемых в онкологи ческой практике, является их влияние на мембраны клеток В этом аспекте большой интерес представляет изучениі действия широко используемого препарата адриамицина (АДР и бромистого этидия (БЭ) на мембранные процессы.

Таким актуальным вопросам, как сопряженный транспор¹ ионов Са²⁺, К⁺ и Н⁺ в лимфоцитах и эритроцитах человека і влиянию на него некоторых физиологически активных вещест и посвящено настоящее исследование.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работь явилось изучение механизмов функционирования сопряженны: систем транспорта ионов Са²⁺, К⁺ и Н⁺ в лимфоцитах и эритро цитах человека и выявление новых эффектов и механизмо влияния физиологически активных веществ на ионтранс портные процессы.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи

1. Изучить влияние увеличения протонной проницаемост: и трансмембранного градиента рН на выход К⁺ из лимфоцито человека.

2. С помощью ионселективных электродов выявить Са²⁺-3 висимый выход К⁺ из лимфоцитов, выделенных из периферк ческой крови и из миндалин человека и выяснить влияние прс пранолола на вход Са²⁺ в лимфоциты.

3. Исследовать влияние оперативного вмешательства на иої транспортные процессы в лимфоцитах.

4. Подобрать условия влияния цитотоксических соединени АДР и БЭ на активность Са²⁺-зависимого К⁺-канала в эритр<

цитах человека и раскрыть механизм действия этих соединений на ионтранспортные процессы в эритроцитах.

Научная новизна. Впервые с помощью ионселективных электродов зафиксирован Са²⁺-зависимый выход К⁺ из лимфоцитов, выделенных из периферической крови и из миндалин человека, индуцированный Са²⁺-ионофором А23187. Впервые показано, что блокатор р-рецепторов пропранолол также индуцирует Са²⁺-зависимый выход К⁺ из лимфоцитов.

Впервые выявлено, что увеличение протонофором С1ССР протонной проницаемости лимфоцитов, выделенных из периферической крови и из миндалин, приводит к выходу К⁺ из клеток, причем при наличии отрицательного трансмембранного рН идет К*/Н⁺ -обмен.

Показано, что оперативное вмешательство изменяет транспорт ионов К⁺ и Са²⁺, а также угнетает сопряженный транспорт К⁺ и Н* в лимфоцитах.

Подобраны условия, при которых АДР действует на активируемый Р-блокатором пропранололом Са²⁺-зависимый К⁺-канал эритроцитов.

Практическая значимость работы. Наши исследования по влиянию оперативного вмешательства на ионтранспортные процессы в лимфоцитах дают возможность выявить биохимические механизмы повреждения лимфоцитов.

Выявление изменения ионтранспортных процессов клеток после оперативных вмешательств и изучение мембранных механизмов действия физиологически активных соединений и лекарственных препаратов позволит наметить пути целенаправленной коррекции состояния клеток.

Внедрение результатов исследований в практику здравоохранения. Результаты работы внедрены в научную практику Института хирургии им. А.Л. Микаеляна МЗ Республики Армения и могут быть использованы в Ереванском Государственном Медицинском Университете на кафедре Иммунологии.

Апробация работы. Работа апробирована и рекомендована к защите на заседании Ученого совета Института хирургии им. А.Л. Микаеляна МЗ РА 23 июня 1995г. Материалы диссертации доложены на международном конгрессе по иммуно-

реабилитации (Дагомыс, июль, 1994), на международной научной конференции, посвященной 20-летию основания института им. А.Л. Микаеляна (Ереван, сентябрь, 1994 г.), на международном симпозиуме "Heart surgery" (Рим, 1995г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения и выводов. Указатель литературы включает работы отечественных и иностранных авторов. Диссертация изложена на страницах машинописи; иллюстрирована рисунками и таблицами.