MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Старение изолированных плазматических мембран в условиях культивирования вне организма

фото Старение изолированных плазматических мембран в условиях культивирования вне организма
Ряд работ по сравнительному анализу возрастных изменений проводился на культивируемых вне организма изолированных плазматических мембранах клеток различных тканей животных разного возраста.

Обнаружена, правда, не всеми авторами, положительная корреляция между возрастом животных и значениями отношения белок/липид и холестерин/фосфолипиды при отсутствии изменения соотношения белок/холестерин в плазматической мембране гепатоцитов крыс, хрусталике быка и человека, перинатальных макрофагов. В мембранах культивируемых фибробластов отношение холестерин/фосфолипиды с возрастом не менялось. Из фосфолипидов только уровень фосфатидилхолина коррелировал (отрицательно) с возрастом животного.

Недавно возрастное изменение структуры было показано для плазматических мембран эндотелиальных клеток аорты крыс. По данным флуоресценции дефинилгексатриена и снижения эксимеризации пирена жидкостность плазматических мембран клеток 100-недельных крыс была значительно ниже, чем у 5-недельных животных, хотя другое флуоресцирующее производное фенилгексатриена, содержащее в одном из фенильных радикалов триметиламмониевую группу, не показало изменений структуры мембраны. Концентрация холестерина и, соответственно, отношение холестерин/фосфолипиды были значительно выше в мембранах клеток старых животных, так же как и содержание перекисей липидов.


Результаты показывают, что возрастное накопление холестерина и перекисей липидов снижает жидкостность мембран эндотелиальных клеток аорты, причем эти изменения происходят не равномерно по всей мембране, а в определенных липидных доменах.

Неоднородность изменений при старении различных микрообластей показана также на культивируемой мембране фибробластов. Анизотропия флуоресценции в мембранах дефинилгексатриена, в отличие от данных многих других работ, снижалась с возрастом клеток, что дало основания авторам говорить о возрастании жидкостности. В то же время при использовании другого флуоресцентного зонда - транспаринаровой кислоты, в каждом типе мембран были выявлены две различные по жидкостности микрообласти. Это позволило говорить о незначительном увеличении с возрастом ригидности именно в жесткой области плазматических мембран. Такое явление объясняют увеличением при старении сегрегации отдельных липидных областей мембран, что, возможно, служит причиной противоречивости результатов. В разных условиях эксперимента зонд видимо встраивается в разные микрообласти мембраны.

Г.Г. Егуткин и соавт. изучали плазматические мембраны клеток жировой ткани крыс. Ими показано снижение активности инсулиновых рецепторов у 22-24-месячных животных по сравнению с молодыми (5-6 месяцев) животными.


При этом возрастал процент насыщенных жирных кислот, но состав фосфолипидов и уровень холестерина не менялся. Микровязкость мембраны возрастала. Сделан вывод о чувствительности инсулино-вых рецепторов к возрастным изменениям в составе липидного окружения.

Старение мембран мозга приводит к большей их чувствительности не только к окислению липидов, но и к другим внешним воздействиям, что показано при использовании пирацетама, действующего на жидкостность мембран мозга только старых животных (мыши и крысы) и человека. Лишь у старых особей названный препарат вызывает положительные поведенческие реакции.

Таким образом, ответ мозга на воздействие некоторых лекарственных средств авторы считают зависящим от микровязкости мембран. Если это так, то увеличение с возрастом чувствительности мембран к внешним воздействиям, с одной стороны, усугубляет их дальнейшее повреждение с участием окисления липидов, но в то же время является и некоторым положительным фактом в плане возможности использования ряда фармакологических препаратов.

Распространенность положения о возрастных изменениях плазматической мембраны породило идею создания «мембранного флуидизатора», т.


е. вещества, увеличивающего жидкостность мебран, снижающуюся при старении. Хотя это средство дается под кодовым названием, но источник его выделения (желток яиц) и характер действия на мембрану (экстракция холестерина) говорит о том, что это фосфатидилхолин. Показан его положительный эффект на состояние серотониновых рецепторов мозга и на иммунные процессы, подавляемые при старении.

В мембранах клеток в культуре Trypanosoma cruzi по мере существования паразита в интервале от 2 до 14 дней показаны изменения липидного состава, которые могут привести к снижению мембранной жидкостности, и рассматриваются как аптационные (соответствующие экологической специфике - живой организм в качестве среды жизни).

В ряде работ изучались функциональные свойства плазматических мембран клеток при старении, в первую очередь, активность мембранных ферментов. В мембранной фракции сарколеммы кардиомиоцитов крыс показано снижение с возрастом активности Na+, K+-АТФазы и 5'-нуклеотидазы. Снижение Na+, К+-АТФазы при старении наблюдалось и в синаптических мембранах мозга крысы.

Активность мембраносвязанной фосфолипазы А2 плазматической мембраны гепатоцитов крысы, наоборот, увеличивалась с возрастом, наряду со снижением жидкостности мембраны. Предполагается, что повышение активности этого фермента в условиях возросшего окисления липидов биологически целесообразно: путем гидролиза окисленных фрагментов жирных кислот из мембраны удаляются продукты окисления липидов. При этом отмечается существенная роль фосфолипазы А2 в репарации окисленных липидов, в том числе при старении.

А. Sachinidis и соавт. исследовали возможную связь скорости синтеза ДНК и мембранной жидкостности. Объектом исследования служили мембраны гладкомышечных клеток, в первую очередь страдающих при сосудистых изменениях, в том числе возрастного характера. Авторы направленно модифицировали микровязкость мембран клеток, инкубируя их в среде, содержащей относительно жидкий ненасыщенный фосфолипид диолеоилфосфатидилхолин. При этом получали 51% ингибирование синтеза ДНК. Добавление в инкубационную среду холестерина возвращало синтез ДНК к исходному уровню.

Данные этой работы подтверждают универсальность мембранной гипотезы клеточной регуляции, показывая ее реализацию на таком важном в биомедицинском аспекте объекте, как сосудистая стенка. Можно думать, что в условиях увеличения с возрастом жесткости упаковки компонентов мембраны интенсивность клеточной пролиферации, требующей, как известно, синтеза ДНК, снижается. Отсюда предположение, что прекращение репликации ДНК из-за невозможности сохранения с возрастом требуемой степени мембранной жидкостности может стать причиной сокращенияколичества клеток с сопутствующими этому функциональными потерями.



Новые статьи

» Стронгилоидоз
Стронгилоидоз
Стронгилоидоз - хронически протекающий геогельминтоз с преимущественным поражением ЖКТ и общими аллергическими проявлениями. Основной источник заражения стронгилоидозом - больной человек. Некоторые... перейти
» Трихинеллез
Трихинеллез
Трихинеллез у человека - это острый зооноз с природной очаговостью, протекающий с лихорадкой, мышечными болями, отеком лица, кожными высыпаниями, высокой эозинофилией, а при тяжелом т... перейти
» Энтеробиоз
Энтеробиоз
Энтеробиоз - кишечный гельминтоз, вызываемый мелкой нематодой Enterobius vermicularis, со стертым и невыраженным течением, наиболее распространенный признак которого - перианальный зуд, возникающий на... перейти
» Аскаридоз
Аскаридоз
Аскаридоз - кишечный гельминтоз, вызываемый нематодой Ascaris lumbricoides, протекающий с поражением ЖКТ, интоксикацией, аллергическими реакциями. Аскаридоз - один из самых распространенных гельмин... перейти
» Альвеококкоз
Альвеококкоз
Альвеококкоз (Alveococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепней Echinococcus multilocularis, с хроническим прогрессирующим течением, развитием в печени и других органах мн... перейти
» Эхинококкоз
Эхинококкоз
Эхинококкоз (Echinococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепня Echinococcus granulosus, характеризуемый хроническим течением и развитием преимущественно в печени, реже в л... перейти