Введение к работе
Актуальность проблемы. Простаноиды - продукты окисления полиненасыщенных С20 жирных кислот - играют важную роль в регуляции многих физиологических функций, в том числе процессов воспаления и развития иммунного ответа. К настоящему времени достаточно подробно изучены биохимические механизмы синтеза простаноидов на уровне основных ферментов, принимающих участие в образовании этих веществ. Однако для понимания механизмов регуляции синтеза простаноидов в организме необходимо проводить исследования на уровне целых клеток.
Одним из важных источников простаноидов в организме человека и животных являются макрофаги. Эти клетки способны синтезировать разные типы простаноидов, которые могут вызывать различные биологические эффекты в зависимости от их качественного и количественного состава. Поэтому при изучении механизмов регуляции синтеза простаноидов клетками важно проведение одновременного определения всех типов простаноидов.
В настоящее время активно изучается синтез простаноидов макрофагами, активированными различными агентами воспаления. Однако вопрос о способности этих клеток синтезировать простаноиды базально и возможном физиологическом значении этого процесса остается открытым. Исследования в этом направлении открывают новые возможности в понимании механизмов нарушения гомеостаза и возникновения таких заболеваний как артрит, астма, онкологические заболевания и поэтому представляют существенный интерес для медицины.
Целью работы является изучение синтеза простаноидов в макрофагах, его физиологической роли и возможности регуляции. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Поставить чувствительный и надежный метод детекции простаноидов, присутствующих в биологических объектах в виде многокомпонентной смеси. 2. Выделить из перитонеальных макрофагов мыши ключевой фермент синтеза простаноидов -простагландин (PG) Н-синтазу и сравнить свойства полученного фермента с известными свойствами фермента из везикулярных желез барана. 3. Исследовать роль арахидоновой кислоты (АК), субстрата PGH-синтазы, в регуляции синтеза простаноидов
клетками. 4. Изучить влияние основных синтезируемых макрофагами простановдов на пролиферацию лимфоцитов как физиологический процесс, происходящий при кооперации клеток разных типов. 5. Исследовать способность нестероидных противовоспалительных препаратов, классических ингибиторов PGH-синтазы, регулировать синтез простаноидов макрофагами на уровне целых клеток.
Научная новизна работы. Впервые проведено сравнение кинетических свойств PGH-синтазы из перитонеальных макрофагов мыши и везикулярных желез барана на уровне микросомальных фракций. Выявлены особенности синтеза простаноидов макрофагами по сравнению с синтезом простаноидов микросомами. Исследована способность АК регулировать синтез простаноидов в макрофагах и показано, что: зависимость синтеза простаноидов от концентрации субстрата различается для целых клеток и их микросомальных фракций; кинетика синтеза простаноидов клетками зависит от источника АК. Обнаружено, что макрофаги поддерживают соотношение концентраций синтезируемых простаноидов (PGE2, PGF2a и ТхВг) в условиях различной стимуляции клеток. Показано, что покоящиеся клетки в отсутствие какого-либо физиологического стимула в процессе культивирования способны синтезировать простаноиды и поддерживать их концентрацию в среде на постоянном уровне. Это свидетельствует о том, что одной из функций макрофагов может являться обеспечение постоянной эндогенной концентрации простаноидов при кооперации клеток различных типов. Изучение физиологической роли эндогенно синтезируемых простаноидов тканевыми макрофагами позволило впервые обнаружить бимодальный концентрационный эффект PGF-2 на пролиферативную активность лимфоцитов. Исследование влияния нестероидных противовоспалительных препаратов (бруфена, анальгина, индометашгаа) на базальный синтез простаноидов макрофагами позволило впервые обнаружить факт активации синтеза простаноидов при действии пикомолярных концентраций этих препаратов.
Практическая значимость работы. Для определения индивидуальных простаноидов, присутствующих в биологических объектах в виде многокомпонентных смесей, оптимизирован метод
высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентной детекцией производных простаноидов. При изучении физиологической роли простаноидов, синтезируемых тканевыми макрофагами, показано, что для физиологической регуляции принципиально важно изменение эндогенной концентрации PGE2 в любую сторону от базального уровня. Полученные результаты создают научные основы для выяснения механизмов ряда патологических заболеваний. Обнаружено, что классические ингибиторы синтеза простаноидов - нестероидные противовоспалительные препараты - в пикомолярньгх концентрациях активируют синтез простаноидов в макрофагах, что имеет важное значение для фармакологии.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на: -9ой Международной конференции "Prostaglandins and Related Compounds", 6-10 июня 1994, Флоренция, Италия.
1ом Европейском конгрессе по фармакологии, 16-19 июня 1995, Милан, Италия.
Международной конференции "Biocatalysis-95", 28 августа - 1 сентября 1995, Суздаль, Российская Федерация.
6ой Международной конференции "Frontiers in Biochemistry and Molecular Biology. The Legacy of Andrey Belozersky." 18-22 декабря, 1995, Москва, Российская Федерация.
10ой Международной конференции "Prostaglandins and Related Compounds", 22-27 сентября 1996, Вена, Австрия.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Объем и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, вьгеодов и списка цитируемой литературы ( /6 наименоваїшй). Работа изложена на //Я страницах машинописного текста, содержит 3 таблиц и 2. рисунка.
Похожие диссертации на Кинетические закономерности и регуляция ферментативного синтеза простаноидов в животных клетках : На примере макрофагов
