Preview

Мембраны эритроцитов при метаболическом синдроме

https://doi.org/10.14341/probl200955523-25

Полный текст:

Аннотация

В статье обсуждаются результаты исследования структурно-функционального статуса мембран эритроцитов у пациентов с метаболическим синдромом. Показано, что, кроме известных атерогенных сдвигов в липидном спектре сыворотки крови, в патологический процесс вовлекается и такая высокоспециализированная клетка как эритроцит. Имела место выраженная дезорганизация липидной фазы мембран эритроцитов: обнаружено увеличение относительного содержания холестериновой фракции при снижении уровня общих фосфолипидов. Фракционный состав липидов мембран эритроцитов свидетельствовал о снижении содержания фосфолипидов, сфингомиелина, фосфатидилхолина при повышенном содержании холестерина, лизофосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина. Нарушение углеводного обмена в рамках метаболического синдрома усугубляет выявленные нарушения.

Для цитирования:


Кравец Т.Ю., Степовая Е.А., Кощевец Т.Ю., Матюшева Н.Б., Буланова А.А., Мухачева О.В., Ананина Е.А. Мембраны эритроцитов при метаболическом синдроме. Проблемы Эндокринологии. 2009;55(5):23-25. https://doi.org/10.14341/probl200955523-25

For citation:


Kravets T.Y., Stepovaya E.A., Koshchevets T.Yu., Matyusheva N.B., Bulanova A.A., Mukhacheva O.V., Ananina E.A. Erythrocyte membranes in metabolic syndrome. Problems of Endocrinology. 2009;55(5):23-25. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200955523-25

Метаболический синдром (MC) является типичным представителем "болезней цивилизации". Медико-социальная значимость МС обусловлена высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ранней инвалидизацией и преждевременной смертностью [1—3, 8, 9]. Эксперты ВОЗ оценили ситуацию по распространенности МС как новую пандемию XXI века [12]. По прогнозам ВОЗ, в ближайшие 20 лет ожидается увеличение числа пациентов с ожирением в популяции с 30 до 50% [10—12]. Сочетание абдоминального (висцерального) типа ожирения с нарушением углеводного и липидного обмена, артериальной гипертонией, апноэ во время сна составляет совокупность метаболических нарушений, объединенных термином "метаболический синдром". Многочисленные эпидемиологические исследования, изучающие распространенность МС, свидетельствуют о наличии как модифицируемых, так и немодифицируемых факторов, приводящих к его развитию. К немодифицируемым факторам относятся возраст, генетическая предрасположенность, постменопаузальный статус. К модифицируемым факторам следует отнести избыточное питание, гиподинамию, социальный статус, курение, прием алкоголя, артериальную гипертонию, дислипидемию. Все перечисленные факторы способствуют развитию ожирения и в сочетании увеличивают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Считается, что основным патогенетическим звеном всех компонентов МС является инсулиноре- зистентность [4, 10]. Распределение жировой ткани подвержено генетическому контролю, а ее локализация влияет на формирование инсулинорези- стентности.

Имеются данные, что при МС развиваются нарушения метаболизма липидов не только на уровне плазмы крови, но и на уровне мембран клеток. Насыщенные жирные кислоты, в избытке поступающие с пищей, вызывают структурные изменения клеточных мембран и нарушение экспрессии генов, контролирующих проведение сигнала инсулина в клетку [5, 6]. Классической моделью для изучения свойств мембран служит мембрана эритроцитов. Липидный бислой, являющийся основной структурной единицей биологической мембраны, регулирует подвижность и активность внутримем- бранных белков. Физико-химические свойства мембраны влияют на функционирование ферментов, а также рецепторного аппарата. В связи с вышеизложенным представляется целесообразным изучение липидного спектра мембран эритроцитов у пациентов с МС.

Цель исследования — изучить особенности липидного состава мембран эритроцитов и сыворотки крови у пациентов с МС.

Материалы и методы

Исследование проводили на базе специализированного (эндокринологического) дневного стационара городской больницы № 3 Томска эндокринологической клиники СибГМУ. Под наблюдением находилось 44 пациента в возрасте от 35 до 65 лет с МС (20 мужчин и 24 женщины). Верификация диагноза основывалась на критериях диагностики МС, принятых Международной федерацией диабета в 2005 г. Критерием включения являлось наличие МС; критериями исключения — острые нарушения мозгового кровообращения, острый инфаркт миокарда, перенесенные в течение последнего года, тяжелая неконтролируемая артериальная гипертония (АД > 200/110 мм рт. ст.), хронические заболевания печени, почек. В качестве контрольной группы обследованы 20 практически здоровых пациентов аналогичного возраста с нормальной массой тела, отсутствием наследственной предрасположенности к ожирению, сахарному диабету, артериальной гипертонии, без хронических очагов инфекции, с нормальной толерантностью к глюкозе. Показатели обмена липидов в контрольной группе были в пределах референсных величин. При обследовании в стационаре использовались общеклинические методы и антропометрическое исследование: определение массы тела, роста с расчетом индекса массы тела (ИМТ), измерение окружности талии (ОТ), окружности бедер (ОБ). Анализировался уровень гликемии натощак и через 2 ч после перорального приема 75 г глюкозы (в цельной капиллярной крови глюкозооксидазным методом, анализатор КФК-3), измерялось АД. Изучение липидного спектра сыворотки крови включало определение общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеинов высокой и низкой плотности (ХС ЛПНП, ХС ЛПВП) и проводилось с помощью реактивов фирмы "Olvescs di- agnostikum" и "Herbos" на полуавтоматическом анализаторе "Metrola-2300". Липидный экстракт мембран эритроцитов получали по методу J. Folch и со- авт. [10]. Содержание общих липидов в мембранах эритроцитов определяли на основе сульфо-фосфо- винилиновой реакции. Содержание общих липидов устанавливали по стандартному раствору триолеина (200, 400, 800 мг%) и рассчитывали по калибровочной кривой. Результаты выражали в мг/мл. Спектр липидов мембран эритроцитов (общие фосфолипиды — ОФЛ, ХС, ТГ, эфиры холестерина) оценивали методом тонкослойной хроматографии на пластинках "Silufol UV 254” (Чехия). Определение содержания фракций фосфолипидов (ФЛ) в мембранах эритроцитов (лизофосфатидилхолин

  • ЛФХ, фосфатидилинозит — ФИ, сфингомиелин
  • СФМ, фосфатидилхолин — ФХ, фосфатидилсе- рин — ФС, фосфатидилэтаноламин — ФЭА) осуществляли в системе хлороформ:метанол:вода на пластинках "Silufol UV 254" (Чехия). Качественную оценку хроматограмм проводили с помощью компьютерной программы. Конечные результаты выражали в относительных процентах. Уровень иммунореактивного инсулина (ИРИ) определяли натощак в сыворотке венозной крови радиоиммуноло- гическим методом с набором реактивов "Рио-Инс- nJ-125" (Беларусь). Для оценки степени инсулино- резистентности использовали показатель НОМА [инсулин натощак (мкед/мл • глюкоза натощак (ммоль/л)/22,5].

Результаты исследования были обработаны с использованием стандартного пакета программ "Statistica for Windows" (2002, версия 6.0) фирмы "StatSoft". Количественные показатели были проверены на нормальность с использованием критерия Шапиро—Уилка. Межгрупповые отличия оценивали непараметрическим критерием Манна—Уитни.

Результаты и их обсуждение

Все пациенты, включенные в исследование, страдали ожирением. Средняя масса тела составляла 109,34 ± 16,83 кг. У всех пациентов отмечался абдоминальный тип ожирения. Средняя окружность талии 115 ± 1,86 см, соотношение ОТ/ОБ у женщин — 1,09 ± 0,5; у мужчин — ОТ/ОБ — 1,16 ± 0,24; ИМТ — 35,84 ± 1,71 кг/м2, что косвенно свидетельствовало о перераспределении жира. Средний уровень систолического АД составлял

  • ± 3,1 мм рт. ст., диастолического АД (офисного) — 89,6 ± 3,1 мм рт. ст. С учетом показателей углеводного обмена все пациенты были разделены на 2 группы: в 1-ю группу вошли 29 пациентов без нарушений углеводного обмена (гликемия натощак (ГН) 5,29 ±0,12 ммоль/л; через 2 ч после приема глюкозы 6,78 ± 0,23 ммоль/л), во 2-ю группу — 15 пациентов с нарушениями углеводного обмена. У 6 пациентов 2-й группы диагностировано нарушение ГН (5,81 ±0,17 ммоль/л, через 2 ч, после приема глюкозы — 7,09 ± 0,43 ммоль/л); у 9 пациентов впервые верифицировано нарушение толерантности к глюкозе (ГН 5,85 ±0,11 ммоль/л, через 2ч — 8,98 ± 1,16 ммоль/л). Все пациенты на момент обследования находились на диетотерапии, обучались в "Школе управления весом", получали курс лечебной гимнастики, 9 человек принимали гипотензивную терапию — ингибиторы ангиотен- зинпревращающего фермента. Характеристика по-

казателей обмена липидов в сыворотке крови у обследованных пациентов свидетельствовала о существенных изменениях атерогенного характера (повышение ОХС, ТГ, ХС ЛПНП и снижение ХС ЛПВП) (табл. 1).

При исследовании базального уровня ИРИ обнаружена гиперинсулинемия: ИРИ у пациентов 1-й группы 26,17 ± 1,45 мкед/мл. Базальный уровень ИРИ у пациентов 2-й группы — 29,26 ± 1,82 мкед/мл. При индивидуальном анализе обращают на себя внимание более высокие значения ИРИ у пациентов с НТГ и ИМТ > 35; индекс НОМА — ± 0,75 у пациентов 1-й группы и 8,03 ± 0,92 у лиц 2-й группы.

Состав липидов мембран эритроцитов у пациентов с МС существенно отличался от аналогичных показателей в группе контроля. Результаты исследования абсолютного содержания общих липидов и ФЛ в мембране эритроцитов пациентов 1-й и 2-й группы показали достоверное повышение уровня общих липидов в 1,5 раза (р < 0,052) по сравнению с группой контроля (1,26 ± 0,15 и 0,81 ± 0,022 мг/мг белка соответственно) и снижение содержания ФЛ (0,16 ± 0,07 и 0,26 ± 0,03) мг на 1 мг белка (р < 0,053). При сравнительной характеристике изучаемых параметров у пациентов 1-й и 2-й группы отмечались более выраженные изменения у обследованных во 2-й группе, но разница статистически недостоверна (р > 0,051). Результаты исследования фракционного состава общих липидов мембран эритроцитов свидетельствовали о снижении уровня ОФЛ как в 1-й группе —

  • ± 1,74%, так и во 2-й — 18,7 ± 1,92 (контроль 43,2 ± 0,58%). Содержание ХС в мембране эритроцитов достоверно повышалось до 50,5 ± 2,14% у пациентов с МС без нарушения углеводного обме

на и до 58,1 ± 1,08% — у больных 2-й группы, где МС включал компонент нарушения углеводного обмена (контроль 33,51 ± 0,53%). Концентрация эфиров холестерина имела тенденцию к повышению в обеих группах: (1-я группа — 21,5 ± 1,29%; 2-я группа —              22,3 ± 1,71%; контроль —

20,54 ± 0,68%). Фракционный состав ФЛ мембран эритроцитов (в %) у обследуемых пациентов представлен в табл. 2.

Нами зарегистрировано перераспределение фракционного состава ФЛ мембран эритроцитов, изменения носили однонаправленный характер у пациентов обеих групп и характеризовались уменьшением содержания сфингомиелина (СМ) и ФХ, причем уменьшение этих фракций было наиболее выражено у лиц 2-й группы, и увеличением содержания ЛФХ и ФС.

Таким образом, полученные данные еще раз убедительно свидетельствуют, что эритроцит — высокоспециализированная клетка, которая вовлекается в патологический процесс и претерпевает серьезные изменения структуры и функции. В результате проведенного исследования доказано наличие выраженной дезорганизации липидной фазы мембран эритроцитов у лиц с МС. В мембране эритроцитов обнаружено увеличение относительного содержания холестериновой фракции при снижении уровня общих фосфолипидов, а также увеличение доли эфиров холестерина, ЛФХ, ФС, ФИ и ФЭА на фоне снижения содержания СМ и ФХ. Накопление холестерола в эритроцитарных мембранах может привести к увеличению микровязкости бислоя, изменению рецепторного аппарата, нарушениям ионного транспорта [7]. Отчетливое повышение ФЭА во 2-й группе влияет на нарушение внутриэритроцитарного ионного гомеостаза, способствует снижению антиокислительной активности липидов мембран эритроцитов, что усугубляет дисбаланс свободнорадикального окисления. Кроме того, повышение уровня ФЭА и ФС приводит к существенному увеличению электростатических сил взаимодействия факторов свертывания крови с мембраной, что увеличивает вероятность тромбоза. Выявленные изменения липидного компонента мембран эритроцитов, по всей видимости, обусловлены многофакторным метаболическим воздействием на клетки красной крови и эритроцитарную мембрану в условиях инсулиноре- зистентности. Повышение ЛФХ чревато переходом липидного бислоя в монослой. Фракция ФХ — это основной фосфолипид, локализованный в наружном листке эритроцитарных мембран, снижение которого оказывает влияние на антиокислитель- ную активность липидов мембран эритроцитов, что усиливает дисбаланс свободнорадикального окисления.

Таблица 2. Фракционный состав (в %) фосфолипидов мембран эритроцитов у обследуемых групп (М ± SD)

Фракция фосфолипидов

Обследованных

ЛФХ

ФИ

СМ

ФХ

ФС

ФЭА

Контроль

3,51 ± 0,55

7,21 ± 0,64

22,13 ± 0,44

27,51 ± 0,33

14,53 ± 0,31

24,57 ± 0,71

рх < 0,054

рх < 0,051

р{ < 0,052

р{ < 0,051

рх < 0,052

рх > 0,056

1-я

11,21 ± 1,24

9,04 ± 0,84

14,17 ± 1,23

21,24 ± 1,34

20,32 ± 1,78

24,73 ± 1,34

2-я

12,06 ± 1,17

11,25 ± 1,14

11,31 ± 0,74

15,13 ± 1,71

25,06 ± 0,53

25,9 ± 1,27

р2 > 0,055

р2 > 0,057

р2 < 0,053

р2 < 0,052

р2 < 0,051

р2 > 0,054

Примечание. Достоверность различий: рх — с показателями группы контроля; р2 между показателями групп.

Выводы

  1. При МС наблюдаются нарушения липидного обмена атерогенного характера (повышение ОХС, ТГ, ХС ЛПНП и снижение ХС ЛПВП), что значительно повышает риск развития как макро-, так и микрососудистых осложнений.
  2. Изменения липидного состава мембран эритроцитов имеют однонаправленный характер у обследуемых пациентов с МС и характеризуются повышением абсолютного содержания общих липидов и снижением содержания фосфолипидов.
  3. Фракционный состав липидов мембран эритроцитов при МС свидетельствует о снижении содержания фосфолипидов, сфингомиелина, фосфатидилхолина и повышении уровня холестерина, лизофосфатидилхолина, фосфатидилсерина, фосфатидилинозитола и фосфатидилэтаноламина.

Список литературы

1. Бутрова С. А. // Ожирение / Под ред. И. И. Дедова, Г. А. Мельниченко. - М., 2004. - С. 44-79.

2. Бутрова С. А., Дзгоева Ф. Х. // Ожирение и метаболизм. - 2004. - № 1. - С. 10-13.

3. Бутрова С. А. // Школа по диагностике и лечению метаболического синдрома: Пособие для врачей / Под ред. Р. Г. Оганова, М. Н. Мамедова. - М., 2007. - С. 16-22.

4. Демидова Т. Ю., Косых С. А. // Рус. мед. журн. - 2005. - Т. 13, № 6. - С. 334-338.

5. Зимин Ю. В. // Кардиология. - 1998. - № 6. - С. 71-81.

6. Медведева И. В., Дороднева Е. Ф. и др. // Изв. Челябинск. науч. центра. - 2001. - Вып. 3 (12). - С. 15-18.

7. Новицкий В. В., Рязанцева Н. В., Степовая Е. А. Физиология и патология эритроцита. - Томск, 2004.

8. Оганов Р. Г. // Школа по диагностике и лечению метаболического синдрома: Пособие для врачей. - М., 2007. - С. 8-16.

9. Чазова И. Е., Мычка В. В. Метаболический синдром. - М., 2004.

10. Ferrannini E., Natali A., Capaldo B. et al. // Hypertension. - 1997. - Vol. 30. - P. 1144-1149.

11. Ford Earl S., Giles Woyne Y., Dietz William H. // J. A. M. A. - 2002. - Vol. 287. - P. 356-359.

12. Zimmet P., Sbaw J., Alberti G. // Diabet. Med. - 2003. - Vol. 20, N 9. - P. 693-702.


Об авторах

Татьяна Юрьевна Кравец

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

Кафедра эндокринологии и диабетологииаспирант кафедры



Елена Алексеевна Степовая

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

кафедра биохимии и молекулярной биологии, доктор мед. наук, профессор



Т Ю Кощевец

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

Кафедра эндокринологии и диабетологии



Наталья Борисовна Матюшева

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

Кафедра эндокринологии и диабетологии, аспирант кафедры



Анна Алексеевна Буланова

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

Кафедра эндокринологии и диабетологии, аспирант кафедры



Ольга Владимировна Мухачева

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

кафедра биохимии и молекулярной биологии, аспирант кафедры



Елена Александровна Ананина

Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию


Россия

Кафедра эндокринологии и диабетологии, аспирант кафедры



Для цитирования:


Кравец Т.Ю., Степовая Е.А., Кощевец Т.Ю., Матюшева Н.Б., Буланова А.А., Мухачева О.В., Ананина Е.А. Мембраны эритроцитов при метаболическом синдроме. Проблемы Эндокринологии. 2009;55(5):23-25. https://doi.org/10.14341/probl200955523-25

For citation:


Kravets T.Y., Stepovaya E.A., Koshchevets T.Yu., Matyusheva N.B., Bulanova A.A., Mukhacheva O.V., Ananina E.A. Erythrocyte membranes in metabolic syndrome. Problems of Endocrinology. 2009;55(5):23-25. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200955523-25

Просмотров: 17


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)