Дестабилизация липидного состава мембран эритроцитов при атопическом дерматите у детей

Т. А. Нагаева, Л. М. Огородова, И. И. Балашева, Ю. П. Часовских, Н. А. Васенькина

Сибирский государственный медицинский университет, Томск

Концепция блокады b₂-адренорецепторной чувствительности с гиперчувствительностью a-адренорецепторного и холинэргического аппарата на мембранах клеток до сих пор занимает значительное место в трактовке патогенеза атопического дерматита (АД) у детей [5]. С b₂-адренорецепторной активностью неизменно связывают тормозные эффекты (включая расслабление мускулатуры внутренних органов) [2]. Результатом дефекта b₂-адренореактивности является снижение стабилизирующей функции аденилатциклазы и, соответственно, циклического аденозинмонофосфата клеток-мишеней с формированием повышенной реактивности кожи, высокой чувствительности инфильтрирующих ее базофилов и тучных клеток к сигнальным веществам, вызывающих дестабилизацию. Немаловажное значение патологии постсинаптических b₂-адренорецепторных структур в патогенезе АД у детей приобретает и возникающий дисбаланс вегетативного обеспечения кожи и функционального состояния вегетативной нервной системы в целом [2].

Этиологию b-блокады исследователи связывают с мутациями гена b₂-адренорецептора, обнаружением анти-b₂-адренорецепторных антител, изменением в G-белках. Однако, в последние годы многие авторы приходят к выводу, что снижение экспрессии b₂-адренорецепторов на поверхности клеток не является первичным этиологическим фактором, а имеет скорее вторичный характер и связано с активацией перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембране клеток.

Данные литературы о состоянии липидов клеточных мембран у больных АД весьма противоречивы. Уточнение этого вопроса позволит существенно расширить наши представления о патогенезе АД у детей и предложить новые подходы к терапии этого страдания. Наличие на эритроцитах b₂-адренорецепторного аппарата позволяет рассматривать возможные нарушения механизмов функционирования рецепторов на примере строения мембран этих клеток, а отсутствие ядра и других органелл, имеющих мембраны, отличные по биохимическому составу от цитоплазматических, делают эту модель весьма удобной для изучения.

Материал и методы

Обследовано 33 больных различными формами АД в возрасте от 3 месяцев до 15 лет и 14 практически здоровых детей того же возраста (контрольная группа). Исследование липидного состава мембран эритроцитов проводили в период обострения кожного процесса до начала патогенетической комплексной терапии и после купирования острого воспаления на коже - в подостром периоде АД. Мембраны эритроцитов получали, используя принцип гипоосмотического гемолиза по методу Doodge et al. (1963) в модификации А.А. Болдырева. Из выделенных мембран эритроцитов экстрагировали липиды по методу Folch et al. (1957). Спектр неполярных липидов мембран эритроцитов оценивали методом тонкослойной хроматографии на пластинках «Silufol» в системе гексан¸диэтиловый эфир¸метонол¸ледяная уксусная кислота (63¸14¸2,1¸1,4). Определение содержания фракций фосфолипидов в мембранах эритроцитов осуществляли в системе хлороформ¸метанол¸ледяная уксусная кислота¸вода (60¸25¸1¸4).

Результаты и их обсуждение

Полученные результаты свидетельствуют о наличии существенных нарушений липидного состава мембран эритроцитов в фазу островоспалительных изменений на коже у больных АД. Обнаруженное нами достоверное (р<0,001) возрастание уровня неполярных липидов (холестерина, эфиров холестерина, жирных кислот), которые, за исключением холестерина, являются минорными компонентами мембран при одновременном резком снижении содержания фосфолипидов (р<0,001) (табл. 1) несомненно неблагоприятно отражается на целостности и стабильности липидного матрикса и, вместе с тем, его метаболической активности [3].

Известно, что фосфолипиды являются не только средой, в которой протекают энзиматические реакции, но во многих случаях и активаторами (кофакторами) таких реакций. К этому следует добавить участие фосфолипидов в процессах слияния клеток, обновления мембран, мембранопроницаемости и активного транспорта [1]. Выявленный дисбаланс качественного состава фосфолипидных фракций (табл. 2) можно рассматривать, по-видимому, как признак активации ПОЛ и эндогенной фосфолипазы А₂, усугубляющий сниженную b₂-адренореактивность, как один из неспецифических патогенетических механизмов АД. Субстраты ПОЛ, модифицируя фосфолипидный состав мембран, нарушают необходимое для работы липидное окружение фермента, а также снижают концентрацию специфических аллостерических эффекторов аденилатциклаз.

Таблица 1

Содержание фракций неполярных липидов (%)
в мембранах эритроцитов у здоровых детей
и больных атопическим дерматитом (М±m)

Примечание. *** - различия достоверны в сравнении с контролем при р<0,001; ** - при р<0,01.

Особо значимым в этом плане является достоверное (р<0,001) снижение в острый период АД концентрации фосфатидилхолина, который, как предполагается, наряду с фосфатидилинозитолом, служит аллостерическим регулятором, модулирующим активность фермента. В свою очередь, в условиях дисбаланса b₂-адренергической системы отмечается неконтролируемое образование свободных радикалов, что поддерживает воспалительный процесс на коже и способствует его хронизации.

Таблица 2

Содержание фракций фосфолипидов (%) в мембранах эритроцитов
у здоровых детей и больных атопическим дерматитом (М±m)

Примечание. * - различия достоверны в сравнении с контролем при р<0,05;
** - при р<0,01; *** - при р<0,001.

Выявленное достоверное (р<0,001) снижение уровня сфингомиелина (табл. 2), вероятно, связано с нарушением активности другого мембранного энзима - сфингомиелиназы [4]. Возможно, активация фосфолипазы А₂ ведет к ингибированию активности и этого фермента, результатом чего является снижение чувствительности тканей к действию разнообразных внешних сигналов: гормонов, различных нейротрансмиттеров, антигенов и т.д.

Изменения в составе фосфолипидов мембран эритроцитов, кроме того, оказывают влияние на систему гемостаза, так как фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин являются необходимыми компонентами процесса свертывания крови, а также и на компоненты гуморального иммунитета в силу своей способности активировать сериновые протеазы, а, следовательно, и комплемент [1].

Накопление в мембранах холестерина (табл. 1) сопровождается увеличением поверхности эритроцитарной мембраны (часто за счет образования кренированных форм клеток - эхиноцитов), возрастанием плотности упаковки молекул фосфолипидов, что приводит к изменению механических свойств липидного бислоя. Избыток жирных кислот оказывает выраженное дестабилизирующее, детергентное действие на мембрану эритроцитов.

Под влиянием комплексной терапии с включением препаратов, оказывающих антигистаминное и антисеротониновое действие; средств, ингибирующих выброс биологически активных веществ из тучных клеток; препаратов, нормализующих функциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта и современных средств наружной терапии у всех детей, больных АД, удалось купировать островоспалительный кожный процесс и достичь перехода заболевания в подострый период. Однако, хороший клинический эффект от проводимой терапии не сопровождался существенным изменением липидного спектра мембран эритроцитов. Сохранялось достоверно высокое, по сравнению с группой контроля, содержание холестерина, эфиров холестерина, жирных кислот при незначительном повышении уровня фосфолипидов (табл. 1). Слабые положительные тенденции после лечения отмечены и в качественном составе фосфолипидов (табл. 2).

Полученные данные отчетливо демонстрируют, что общепринятое лечение АД у детей не способствует нормализации липидного матрикса мембран клеток, не восстанавливает необходимое окружение для работы липидзависимых ферментов, практически не повышает концентрацию специфических аллостерических эффекторов аденилатциклаз. Указанные нарушения ведут к формированию постоянно высокой реактивности кожи, фиксированному изменению равновесия симпатической и парасимпатической иннервации систем организма. Не менее важным является и факт сохранения в подостром периоде АД у детей нарушений механических свойств мембран эритроцитов и, как следствие - изменение стабильности и деформабельности эритроцитов, играющих важную роль в обеспечении реологических свойств крови.

Таким образом, предварительный анализ полученных результатов показал, что в активную фазу АД у детей имеются значительные нарушения липидного состава мембран эритроцитов. Эти процессы играют важную роль в возникновении заболевания на органном, клеточном и субклеточном уровнях. Выявленные изменения сохраняются в подостром периоде АД, поддерживая хронический воспалительный процесс в коже, что настоятельно требует активного поиска новых патогенетически оправданных подходов к терапии этого тяжелого страдания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции.-М., 1997.

2. Заболевания вегетативной нервной системы / А. М. Вейн, Т. Г. Вознесенская, В. Л. Голубев и др.-М., 1991.

3. Климов А. Н., Никульчева Н. Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения.-СПб., 1999.

4. Merrill A. H., Jones D. D. // Biochim. Biophys. Acta.-1990; 1044: 1-12.

5. Szentivanyi A. // G. Allergy.-1998; 42: 203.