Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Погорелова Т.Н.

Ростовский НИИ акушерства и педиатрии

Гунько В.О.

Ростовский НИИ акушерства и педиатрии

Ермолова Н.В.

ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия

Карташова А.В.

НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия

Дурницына О.А.

ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия

Аллилуев И.А.

НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия;
Академия биологии и биотехнологии Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия

Значение протеолитической и окислительной деструкции белков в развитии миомы матки

Авторы:

Погорелова Т.Н., Гунько В.О., Ермолова Н.В., Карташова А.В., Дурницына О.А., Аллилуев И.А.

Подробнее об авторах

Журнал: Российский вестник акушера-гинеколога. 2019;19(2): 42‑46

Просмотров: 280

Загрузок: 3

Как цитировать:

Погорелова Т.Н., Гунько В.О., Ермолова Н.В., Карташова А.В., Дурницына О.А., Аллилуев И.А. Значение протеолитической и окислительной деструкции белков в развитии миомы матки. Российский вестник акушера-гинеколога. 2019;19(2):42‑46.
Pogorelova TN, Gun'ko VO, Ermolova NV, Kartashova AV, Durnitsyna OA, Alliluev IA. The importance of proteolytic and oxidative degradation of proteins in the developmentof uterine fibroids. Russian Bulletin of Obstetrician-Gynecologist. 2019;19(2):42‑46. (In Russ.).
https://doi.org/10.17116/rosakush20191902142

?>

Проблема развития миомы матки, особенно у женщин репродуктивного возраста, является чрезвычайно актуальной в связи с широкой распространенностью этой патологии, отрицательным влиянием на состояние здоровья, репродуктивную функцию и в целом на качество жизни женщин, определяя высокую медико-социальную значимость заболевания [1—4]. В настоящее время частота миомы матки во всем мире варьирует от 20 до 40% среди всех женщин и около 30% среди женщин детородного возраста [5—7]. Вопросы этиологии и патогенеза миомы матки, ее возникновения и прогрессирования продолжают оставаться в центре внимания отечественных и зарубежных исследователей [8—11]. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в изучении данных вопросов, они во многом остаются дискуссионными и не до конца выясненными. В определенной степени это связано с мультифакториальной природой миомы матки, что осложняет выработку единой схемы оптимальной терапии.

В сложной цепи нарушений, приводящих к возникновению миомы матки, большое значение может иметь модификация баланса между анаболизмом и катаболизмом белков, реализующих информационную программу клеток и выполняющих регуляторные, трофические, рецепторные, транспортные и другие функции [12—14]. Сдвиг данного баланса сопровождается значительными молекулярно-биохимическими изменениями на системном и локальном уровнях. Существенное место в указанных процессах занимают протеиназы, которым принадлежит центральная роль в реакциях биологического распада и обновления белковых молекул [15—17], однако данные об их активности при миоме отсутствуют.

Цель настоящего исследования — изучение активности протеиназ и окислительной модификации белков в сыворотке крови, ткани миоматозного узла и интактного миометрия женщин репродуктивного возраста для выяснения их роли в патогенезе миомы матки.

Материал и методы

В проспективном исследовании были изучены образцы биоптатов миоматозного узла и сыворотка крови 20 пациенток с миомой матки в возрасте от 32 до 44 лет (основная группа). Контрольными образцами служили биоптаты нормального миометрия, взятые у тех же пациенток. Критериями включения в исследование для группы женщин с миомой явились: подтвержденное клинико-лабораторными данными наличие одного или нескольких миоматозных узлов, требующих оперативного вмешательства, отсутствие в анамнезе эндометриоза, предраковых заболеваний шейки матки, онкологических заболеваний, использования гормональной терапии для лечения миомы матки. Критериями исключения из исследования для группы женщин с миомой были сопутствующие экстрагенитальные заболевания, наличие специфических инфекций, вредные привычки женщины (курение, злоупотребление алкоголем, наркотиками). Сыворотка крови 20 женщин без миомы матки (контрольная группа) была использована для сопоставления с результатами биохимических исследований в основной группе. Все женщины дали информированное согласие на расширенный алгоритм исследования, утвержденный этическим комитетом НИИАП ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России.

Активность кислых и нейтральных протеиназ определяли по степени нарастания растворимых в трихлоруксусной кислоте фолинположительных соединений после инкубации проб исследуемого объекта с буферными растворами (pH 3,6 и pH 7,1) и экзогенными белками-субстратами: 1% растворами гемоглобина или альбумина соответственно для кислых и нейтральных протеиназ [15]. Для построения калибровочной кривой использовали стандартные растворы тирозина. Об окислительной модификации белков судили по реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков (карбонильных производных) с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием 2,4-динитрофенилгидразонов, которые регистрировали спектрофотометрически при длине волны 363 нм, используя коэффициент молярной экстинции, равный 22·103М–1 · см–1 [18]. Результаты относили к 1 г белка.

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью лицензионного пакета программ Statistica (версия 6.0 фирмы «StatSoft Inc.», США). Оценка характера распределения данных с помощью критерия Шапиро—Уилка свидетельствует о нормальности их распределения. Данные представлены в виде среднего значения (M), стандартного отклонения (SD) и 95% доверительного интервала (95% ДИ). Статистическую значимость различий между сравниваемыми показателями определяли по t-критерию Стьюдента для независимых выборок. Корреляционный анализ выполнен с использованием критерия Пирсона и расчетом коэффициента корреляции (r). Результаты оценивали как статистически значимые при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о том, что миома матки развивается на фоне усиления протеолитической и окислительной деструкции белков как в сыворотке крови, так и в ткани миоматозного узла. Для обоих видов протеиназ установлено увеличение активности, степень которого зависит от оптимума их действия и биологического объекта, определяющего уровень повреждения (см. таблицу).

Активность протеиназ в сыворотке крови (мкмоль/л), ткани миоматозного узла, интактного миометрия (мкмоль/г белка) и окислительная деструкция белков (мкмоль/г белка) при миоме матки Примечание. Различие показателей в основной и контрольной группах достоверно: р1 — в сыворотке крови, р2 — в ткани миомы. Данные представлены в виде M (SD) и (ДИ 95%).
В сыворотке крови активность кислых протеиназ при миоме матке повышена на 39%, а нейтральных — на 26,1% относительно показателей контрольной группы. Для протеиназ миоматозного узла, действующих в кислой среде, установлено увеличение активности на 45,9%, для нейтральных — на 34,5% по сравнению с интактным миометрием. Как показали полученные результаты, повышение активности кислых протеиназ более выражено, чем нейтральных и в сыворотке крови, и в биоптатах миомы.

Следует отметить, что нейтральные протеиназы, активные при физиологических значениях рН, имеют особое значение в изменении структуры и, как следствие, функции белков, связанных с пластическими процессами, реакциями апоптоза и ангиогенеза, наиболее активными в цитоплазме. В то же время кислые протеиназы в большей степени участвуют в деструктивных процессах. Причем только сочетанное действие нейтральных и кислых эндо- и экзопротеиназ, функционирующих во всех субклеточных фракциях, полноценно регулирует обмен белков [17]. Поэтому одновременное определение этих ферментов позволяет более информативно оценить нарушение обмена белков и прогнозировать темпы роста миомы матки. В зависимости от субклеточной локализации протеиназ повреждаются белки с различными функциями. Деструкция белков плазматических и субклеточных мембран миоцитов, несомненно, будет влиять на состояние и многочисленные функции этих клеточных структур [19, 20], а также способствовать выходу в межклеточный матрикс цитокинов, факторов роста и других реактивных молекул клеточной поверхности. Эти процессы могут повышать пролиферативную активность миоцитов, что усиливает протеазозависимый рост миомы. К усилению пролиферативных процессов при различных патологических процессах, очевидно, приводит и протеолиз ядерных белков (белки хроматина), участвующих в регуляции экспрессии генов и являющихся модуляторами биологической активности ДНК [21, 22]. Данные литературы [23] подтверждают изменение экспрессии ряда генов при миоме матки. Протеолиз митохондриальных белков с учетом их основной функции сопровождается нарушением характера энергетических реакций, дисбалансом редокс-процессов (окислительно-восстановительных процессов) и дальнейшим развитием кислородной недостаточности.

Одной из важных причин усиления деструкции белков являются их предварительные физико-химические изменения, в том числе окислительная модификация, сопровождающаяся повышением чувствительности белков к действию протеиназ [18]. Как показали наши исследования [14], содержание карбонильных производных, образующихся при спонтанном окислении белков, увеличивается в миоматозном узле на 40,8% относительно аналогичной величины в интактной ткани миометрия. В сыворотке крови женщин основной группы по сравнению с контрольной группой окислительная деструкция белков повышена на 33,3%. Усиление данного процесса, очевидно, вызвано внутриклеточной гипоксией и гиперпродукцией свободных радикалов, имеющейся при миоме матки, как и при любых доброкачественных опухолях.

Избыточное образование карбонильных производных белков сопровождается агрегацией или фрагментацией последних, а также повышением их гидрофобности. Важно подчеркнуть, что окислительная модификация белков может приводить к нарушению различных уровней их структуры, затрагивая не только боковые цепи аминокислотных остатков, но и более глубокие участки молекулы [24]. Все эти повреждения структуры белков не могут не изменять их функциональные свойства. В то же время окисленные белки будут продолжать участвовать в получении внешней информации, передаче сигнализации в искаженном виде, и тем самым нарушать различные регуляторные процессы.

Между степенью окислительной модификации белков и интенсивностью протеолитических реакций в исследуемых объектах обнаружена положительная корреляция: r=0,85±0,07 (р<0,01) — для миоматозного узла и r=0,78±0,06 (p<0,05) — для сыворотки крови. Это позволяет оценивать окислительную модификацию белковых молекул как важный фактор их деструктивных повреждений.

Таким образом, приведенные данные позволяют заключить, что в цепи метаболических нарушений, приводящих к развитию миомы матки, значительное место занимают повреждения белковых молекул, вызванные усилением их окислительной модификации и активацией протеолитических процессов.

Выводы

1. Миома матки развивается на фоне повышения активности нейтральных и кислых протеиназ, что приводит к деструктивным повреждениям белков в сыворотке крови и миоцитах.

2. При миоме матки происходит окислительная модификация белков, проявляющаяся изменением их функциональных свойств и увеличением подверженности ферментативному гидролизу.

3. Интенсивность протеолиза находится в прямой зависимости от степени окислительной деструкции белков, усиливаясь при повышении количества карбонильных производных, что подтверждает их взаимозависимость.

4. Установлена патогенетическая значимость изменений молекулярных механизмов в формировании и развитии миомы матки.

Сведения об авторах

Татьяна Николаевна Погорелова — доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник отдела медико-биологических проблем в акушерстве, гинекологии и педиатрии НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-0400-0652;

Гунько Виктория Олеговна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела медико-биологических проблем в акушерстве, гинекологии и педиатрии НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0001-8607-9052;

Ермолова Наталья Викторовна — доктор медицинских наук, начальник акушерско-гинекологического отдела НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-6537-3436;

Карташова Алина Владимировна — младший научный сотрудник акушерско-гинекологического отдела НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-6767-3985;

Дурницына Ольга Александровна — младший научный сотрудник отдела медико-биологических проблем в акушерстве, гинекологии и педиатрии НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-7903-8065;

Аллилуев Илья Александрович — младший научный сотрудник отдела медико-биологических проблем в акушерстве, гинекологии и педиатрии НИИ акушерства и педиатрии ФГБУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, преподаватель кафедры биохимии и микробиологии ФГАОУ ВО «Академия биологии и биотехнологии Южного федерального университета»; 344012, Ростов-на-Дону, ул. Мечникова, 43; e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0001-7654-0650

*e-mail: rniiap@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-0400-0652

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail