Исследование углеводсодержащих биополимеров и активности гликозидаз в стенке желудка в норме и при стрессогенных язвах

Шараев П.Н., Иванов В.Г., ЗамятинА.Б., АфанасьевС.С., ШкляеваЕ.В., Гилева О.Г.

ИССЛЕДОВАНИЕ УЕИЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ И АКТИВНОСТИ ГЛИКОЗИДАЗ В СТЕНКЕ ЖЕЛУДКА В НОРМЕ И ПРИ СТРЕССОГЕННЫХ ЯЗВАХ ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава», г. Ижевск

В экспериментах на крысах показано, что при иммобилизационном стрессе в стенке желудка появляются эрозии и язвы. Одновременно в этой ткани снижается содержание гликозаминогликанов (ГАГ) и глико протеинов. Целью данной работы явилось одновременное исследование содержания углеводсодержащих биополимеров и активности ряда кислых гликозидах в слизистой оболочке желудка в норме и при стрессогенных язвах.

Эксперименты проводились на 24 растущих (3045 дней), 26 взрослых (5-6 месяцев) и 28 старых (18-20 месяцев) крысах-самцах. Контролем служили по 10 крыс, соответствующих избранным возрастным группам. Все животные до начала опытов были адаптированы к условиям лаборатории. Опыты проводили в осенне-зимний период. Многократный иммобилизационный стресс у всех опытных крыс вызывали путем ежедневных двухкратных фиксаций их на спине в дневное время по 60 мин с перерывом 7-8 ч

в течение 3 дней. Животных забивали натощак на фоне кратковременного эфирного наркоза. Развитие состояния стресса у опытных животных определяли по наличию у них эрозий и язв в слизистой оболочке желудка, а также по увеличению концентрации 11-оксикортикостероидов в крови.

Для анализа использовали охлажденные до 4°С надосадки гомогенатов соскобов измененных слизистых оболочек стенок желудков и ткань легких (по 100 мг сырой ткани и 2,0 мл 0,9% NaCI; 3000 об/мин, 10 мин) опытных, а также неизмененные слизистые оболочки желудков и ткань легких контрольной группы крыс. Суммарные ГАГ и гликопротены из надосадков гомогенатов тканей осаждали при 1-4°С 79-80% холодным этанолом (3000 об/мин, 10 мин). В полученных осадках определяли содержание гексуроновых кислот и гексозаминов. По молярной разнице гексоза-минов и гексуроновых кислот определяли суммарное содержание гликопротеинов. Уровень ГАГ и гликопротеинов выражали в мкмолях гексуроновых кислот и гексозаминов соответственно на 1 г сухой обезжиренной ткани. В надосадках после осаждения ГАГ и гликопротеинов концентрацию этанола доводили до 90-93% и из этой смеси осаждали гликопептиды (3000 об/мин), количество которых определяли по уровню гексозаминов и выражали в мкмолях на г сухой обезжиренной ткани. В отдельно выделенных надосадках гомогенатов слизистой оболочки желудка, как указано выше, определяли активность ^ацетил-Р-Б-глюкозаминидазы (КФ

3.2.1.50), №ацетил-Р-Б-галактозаминидазы (КФ 3.2.1.53), сиалидазы (нейраминидаза, КФ 3.2.1.18), a-D-маннозидазы (КФ 3.2.1.24), а также a-L-фукозидазы (КФ

3.2.1.51) по количеству образовавшегося 4-нитрофенола при расщеплении 4-нитрофенил-^ ацетил-Р-Б-глюкозаминида и других соответствующих субстратов («Sigma-Aldrich», США-Германия). Активность исследованных гликозидаз выражали в мкмолях образовавшегося 4-нитрофенола при ферментативном расщеплении соответствующих субстратов за 1 ч на 1 л надосадка (мкмоль/ч/л).

Проведенные исследования показали, что к числу возрастных изменений тканей интактных животных относятся снижение в слизистой оболочке желудка содержания ГАГ на 14,6% (Р<0,01) и увеличение уровня гликопротеинов на 24,1% (Р<0,001) у старых крыс по сравнению с аналогичными показателями взрослой группы крыс. Активность N-ацетил-Р-D-глюкозаминидазы и других исследуемых ферментов в надосадках гомогенатов слизистой оболочки незначительно повышалась у старых интактных животных по сравнению с аналогичными показателями взрослой группы крыс.

В сравнительном аспекте в тканях легких у экспериментальных животных было исследовано суммарное содержание гексозаминов. У растущих крыс в тканях легких среднем было обнаружено

24,9±0,96 мкмолей гексозаминов на г сухой обезжиренной ткани. Этот показатель мало отличался у взрослых и старых крыс (26,1±1,32 и 27,9±1,78 мкмоль/ г сухой обезжиренной ткани соответственно). После многократных стрессогенных воздействий в тканях легких растущих, взрослых и старых крыс было обнаружено 27,1±0,84, 28,9±1,06 и 30,7±1,24 мкмолей гексозаминов на г сухой обезжиренной ткани соответственно.

Многократные стрессогенные воздействия в течение 3 дней сопровождаются развитием язв в слизистой оболочке желудка у 54,1; 42,3 и 35,7% растущих, взрослых и старых крыс соответственно. При этом в слизистой оболочке желудка в наи-большей степени увеличивается содержание гексозамин-содержащих гликопептидов, источником которых могут быть как клетки слизистой оболочки, так и гликопротеины плазмы крови (фибриноген, иммуноглобулины, серомукоиды и др.). Резкое увеличение содержания гликопептидов в слизистой оболочке при стрессогенных язвах желудка указывает на активацию в ней катаболических реакций гликопротеинов. В условиях наших опытов в пользу активации реакций распада гликопротеинов в стенке желудка указывает также повышение в ней активности исследованных лизосомальных ферментов, участвующих в деградации ГАГ, гликопротеинов и гликопептидов в тканях.

Таким образом, обнаруженные отклонения в обмене ГАГ, гликопротеинов и гликопептидов, выполняющих барьерные, защитные, энзиматические и другие функции в тканях, могут играть существенную роль в появлении и развитии язвенных повреждений в слизистой оболочке желудка при многократных стрессогенных воздействиях на организм.