Структурно-функциональные свойства эритроцитов при аденомиозе

Эндометриоз — хроническое гинекологическое заболевание, главными клиническими проявлениями которого являются маточные кровотечения, боли и бесплодие. Эндометриоз тела матки (внутренний эндометриоз) все чаще рассматривают как совершенно особое заболевание, обозначаемое термином «аденомиоз» (Ам) [1, 2]. Располагающийся в миометрии эндометриоидный очаг характеризуется гистологически нормальными эпителием, железами и стромой, содержит те же рецепторы к стероидным гормонам и может «отвечать» на гормональные изменения, обусловленные циклическими колебаниями активности гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системы. Однако эндометриоидные гетеротопии только подобны ткани эндометрия здоровых женщин, так как характерные для гетеротопий молекулярно-генетические дефекты способствуют инфильтративному росту с проникновением в окружающие ткани и их последующей деструкцией, а отсутствие вокруг очага соединительнотканной капсулы и тенденция к метастазированию сближают это заболевание с опухолевым процессом [2, 3].

Рецидивирующие маточные кровотечения, персистирующий болевой синдром, провоспалительные изменения приводят к нарушению метаболизма не только органов и тканей малого таза, но и к сенситизации центральной нервной системы, анемизации пациентки, психоэмоциональному и физическому истощению, дисфункции вегетативной нервной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем, а также к нейроэндокринной дизрегуляции [2—4]. Поддержание организменного гомеостаза связано с участием эритроцитов, которые вовлекаются в патологический процесс не только при гематологических заболеваниях, но и претерпевают серьезные изменения структуры и функции при болезнях разного генеза [5, 6]. «Простота» организации эритроцита дает возможность изучать функциональные свойства плазматической мембраны без помех, накладываемых внутриклеточными мембранными образованиями и органеллами, а закономерности изменений структуры и функции мембраны эритроцитов с определенной долей коррекции, обусловленной видовой специфичностью клеток, могут быть экстраполированы на иные мембранные системы. Не случайно эритроцит нередко рассматривается как универсальная модель для изучения метаболизма клеток организма [7, 8]. Особую ценность имеют исследования эритроцитов при изучении процессов, происходящих в организме человека в случае заболеваний, которые не моделируются на животных и не воспроизводятся в культуре клеток. Немногочисленность таких данных в условиях акушерско-гинекологической патологии предопределяет целесообразность их детального изучения [9, 10].

Цель исследования — выявление изменений структурно-функциональных свойств эритроцитов периферической крови у пациенток с аденомиозом.

Обследованы 48 пациенток (основная группа — ОГ) с верифицированной диффузной формой аденомиоза I—II степени [1, 2], подтвержденной клиническими и инструментальными (ультразвуковое и гистероскопическое исследование) методами, проходивших стационарное лечение в ГУЗ «Липецкий областной перинатальный центр» в 2014—2016 гг. Все пациентки были рандомизированы по возрасту (34,7±2,6 года), индексу массы тела (индекс Кетле) не более 26 кг/м². Контрольную группу (КГ) составили 18 здоровых женщин. В данное обследование не включались пациентки с экстрагенитальной патологией в стадии обострения, острыми бактериальными и вирусными инфекциями, заболеваниями крови, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, некротическим язвенным колитом, онкологическими заболеваниями, принимающие антикоагулянты, дезагреганты, нестероидные противовоспалительные средства.

Пациенткам проводилось общепринятое клинико-лабораторное обследование; на 3—7-й день менструального цикла — ультразвуковое исследование органов малого таза с дальнейшим проведением гистероскопического исследования у пациенток О.Г. Выраженность менструальной кровопотери определяли по иллюстрированной пиктограммме [11], позволяющей вычислять объем кровопотери по числу и насыщенности использованных гигиенических прокладок и тампонов.

С целью выявления латентного дефицита железа проводилось определение уровня ферритина в сыворотке крови методом иммунофлюоресценции, основанным на детекции молекул, меченных флюоресцентной меткой. Содержание ферритина от 5 до 15 нг/мл расценивалось как показатель латентного дефицита железа [12].

Исследование эритроцитов периферической крови проводилось при получении 10 мл гепаринизированной крови, для чего ее центрифугировали в течение 5 мин при 400g до отделения плазмы. Эритроцитарную массу отстаивали дважды в 20 мл 10 мМ Na-фосфатного буфера (рН 7,4), содержащего 0,9% хлорида натрия и 3% декстрана Т-500, в течение 30 мин при температуре 37 °C. После центрифугирования удаляли надосадочную жидкость аспирацией, эритроцитарную массу подвергали дополнительной очистке на хроматографической колонке через НВS-целлюлозу. После этого определяли сорбционную способность эритроцитов (ССЭ) [13] и сорбционную емкость их гликокаликса (СЕГ) [14].

Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию в эритроцитах ацилгидроперекисей (АГП) и малонового диальдегида (МДА), образующих с тиобарбитуровой кислотой окрашенный комплекс, экстрагируемый бутанолом. Определение МДА и АГП проводили с помощью набора ТБК-Агат, при использовании спектрофотометра Апель-330 при длине волны 535 и 570 нм. Оценку состояния антиоксидантной системы осуществляли методом прямого/конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с детекцией продуктов реакции в диапазоне длины волны 405—630 нм с применением готовых коммерческих наборов для определения активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы. Общую антиокислительную активность (ОАА) определяли методом, основанным на степени ингибирования аскорбат- и ферроиндуцированного окисления твина-80 до МДА.

Методом J. Dodge [15] получали мембраны эритроцитов, электрофоретическое разделение мембранных белков проводили в присутствии додецилсульфата натрия в вертикальных пластинах полиакриламидного геля по методу U. Laemmli [16] с линейным градиентом концентрации акриламида. Электрофореграммы окрашивали красителем Кумасси R-250. Денситометрирование одномерных электрофореграмм проводили на лазерном денситометре Ultroscan XL. Идентификацию и расчет белковых фракций согласно классификации Стека—Фербенкса проводили с использованием программы OneDscan. Количественное содержание белковых фракций рассчитывали через полученную площадь искомого белка, маркерного белка и известную массу маркерного белка сывороточного альбумина человека. Концентрацию белка во фракциях рассчитывали по установленной массе в микрограммах (в миллиграммах на децилитр) и выражали в микрограммах на 1 мкл общего белка мембраны, или в мг%.

Содержание липидов в мембране эритроцитов определяли методом жидкостной тонкослойной хроматографии [16]. Идентификацию фракций липидов осуществляли с использованием стандартов. Анализ полученных хроматограмм проводили денситометрическим методом с помощью программы OneDscan. Количество липидов устанавливали по калибровочным графикам стандартных растворов.

Статистическую обработку результатов исследования проводили по критериям вариационно-статистического анализа с вычислением средних величин (M), ошибки средней арифметической (m) с помощью пакета программ Microsoft Excel, 2010. Статистическую значимость различий оценивали по U-критерию. Статистически значимыми считали различия с p<0,05.

Исследование гинекологического анамнеза показало, что у пациенток выделенных групп возраст наступления менархе был сопоставим и составил 13±1,4 года (р>0,05). Объем менструальной кровопотери в КГ не превышал 43,2±2,3 мл, что было в 3 раза меньше, чем в ОГ — 134±10,2 мл (р>0,05). Показатели ферритина у пациенток КГ составили 84,6±4,9 нг/мл, что было достоверно больше, чем у пациенток ОГ (10,6±1,2 нг/мл). У 72% пациенток КГ в анамнезе имелась одна и более беременности, причем в 78% роды проходили через естественные родовые пути. У 84% женщин КГ не выполнялись внутриматочные манипуляции. У 31,2% пациенток ОГ родоразрешение проводилось путем кесарева сечения; 86% подвергались инструментальному опорожнению полости матки в связи с прерыванием беременности.

Данные ультразвукового исследования среди пациенток ОГ в 15% наблюдений выявили неоднородность, нечеткость контуров эндометрия в сочетании с множественными гипо- и гиперэхогенными включениями в миометрий, распространяющимися на глубину не более 1/3 толщины стенки матки. В 85% наблюдений патогномоничные ультразвуковые признаки диффузного аденомиоза занимали более 2/3 объема миометрия. Данные клинической и ультразвуковой картины в 92% наблюдений были подтверждены результатами гистероскопического исследования.

При изучении липидного состава в эритроцитарной мембране у пациенток ОГ выявлено повышение уровня лизофосфатидилхолина (ЛФХ) на 40,2%, свободного холестерола (Х) на 30,1%, суммы Х и эфиров (ЭХ) на 8%, триацилглицеролов на 32,1%, свободных жирных кислот на 41,7%, снижение содержания фосфатидилхолина (ФХ) на 60,9%, фосфатидилэтаноламина (ФЭ) на 24,9%, фосфатидилсерина (ФС) на 12,1%, фосфатидилинозитола (ФИ) на 33,3%, сфингомиелина (СМ) на 21,3%, ЭХ на 21,3%, моно- и диацилглицеролов на 41,4% (табл. 1).

Как показали результаты исследования, у пациенток с Ам выявлено повышение в эритроцитарной мембране уровня α-спектрина, анионтранспортного белка (АТБ), белка полосы 4.1, актина, тропомиозина, при снижении представительности β-спектрина, анкирина, паллидина, белка полосы 4.5, дематина, глицеральальдегид-3-фосфатдегидрогеназы (Г-3-ФД) и глутатион-S-трансферазы (Г-S-Т) (табл. 2).

Полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях белков, ответственных за структурообразование и стабилизацию мембраны эритроцитов (α- и β-спектрин, дематин — основные белки цитоскелета, анкирин, белок полосы 4.1, паллидин), формообразование и гибкость мембраны (актин, тропомиозин), внутриклеточный метаболизм (АТБ, Г-3-ФД, Г-S-Т, белок полосы 4.5).

При изучении выраженности свободнорадикальных процессов и активности антиоксидантной защиты эритроцитов выявлена внутриэритроцитарная интенсификация ПОЛ со снижением факторов антиоксидантной защиты, о чем свидетельствует повышение в эритроцитах концентрации МДА, АГП, снижение ОАА, активности ферментов СОД и каталазы. Кроме того, выявлено снижение общей сорбционной способности эритроцитов и СЕГ (табл. 3).

Анализ структурно-функциональных свойств эритроцитов у пациенток с аденомиозом показал, что при развитии данного заболевания имеется существенное снижение содержания мембранных глицеро- и сфингофосфолипидов, составляющих основу двойного липидного каркаса клеточной мембраны и играющих основную роль в упорядочивании белковых макромолекул и нормальном метаболизме эритроцитов [8, 9]. При Ам развивается внутриэритроцитарный «окислительный стресс» со снижением сорбционной способности эритроцитов, значительным уменьшением в мембране содержания ФЛ при увеличении уровней ЛФХ, ХС (за счет Х), что приводит к повышению соотношения ЛФХ/ФХ, ХС/ФЛ, СМ/ФЛ, нарушению структурообразования и стабилизации мембран эритроцитов, формообразованию, гибкости мембран и внутриклеточного метаболизма.

Развивающийся окислительный стресс приводит к окислительному модифицированию фосфолипидного слоя мембран эритроцитов, что нарушает белково-липидный баланс в эритроцитарной мембране, и к изменению представительности белкового спектра, что способствует не только изменению архитектоники мембраны эритроцитов, но и изменению эпитопной их структуры [7, 8, 17].

Снижение СМ обусловливает снижение микровязкости липидной фазы мембраны, а низкий уровень ФХ снижает проницаемость мембраны и уменьшает метаболизм холестерина, что приводит к насыщению им мембран эритроцитов, снижает латеральную диффузию липидов и белков, тем самым повышая сорбционные свойства всей мембраны. Снижение отношения СМ/ФХ в эритроцитах сопровождается увеличением текучести мембран. В свою очередь повышенный уровень ХС уменьшает подвижность жирных кислот, снижает латеральную диффузию липидов и белков, изменяет функцию последних, вызывает увеличение объема эритроцитов и изменение их формы, увеличение жесткости мембранных структур. Увеличение отношения ХС/ФЛ в мембранах приводит к образованию акантоцитов (эритроцитов с неровным контуром мембраны), что также ведет к изменению микровязкости мембран, ухудшению реологических свойств крови [6, 7, 18].

Цитолитический эффект повышенного уровня ЛФХ, сопровождающийся увеличением проницаемости мембран для органических молекул и ионов, обусловлен сочетанием действия их как поверхностно-активных веществ и ионофоров, вызывающих структурные перестройки липидного компонента и белков в мембранах, и сопровождается увеличением скорости агглютинации эритроцитов [15].

При диффузной форме аденомиоза I—II стадии в мембране эритроцитов периферической крови изменяются содержание и соотношение липидов и белков, ответственных за структурообразование, стабилизацию, формообразование и гибкость мембраны, в результате чего нарушается внутриклеточный метаболизм эритроцитов. Это свидетельствует о необходимости разработки и внедрения эффективных способов фармакологической коррекции нарушений структурно-функциональных свойств эритроцитов при данном заболевании.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: kanabis@nm.ru;
https://orcid.org/0000-0003-4512-5002