Фагоциты обладают большим набором разнообразных ферментов с широким диапазоном действия.

Жизнедеятельность клеток неразрывно связана с активностью ферментов.

Исследователей интересуют особенности обмена веществ фагоцитов, которые лежат в основе их функциональной активности.

Некоторое представление о функциональной активности лейкоцитов может быть получено на основании изучения их механической и осматической стойкости.

Некоторые авторы (Storti, Pederzini, Bellesia, Lusvarghi) считают, что осматическая стойкость лейкоцитов, очевидно, зависит не только от состояния самих форменных элементов, но и от появления в сыворотке крови больных соответствующих веществ, вызывающих лизис лейкоцитов.

В литературе имеются многочисленные сообщения, свидетельствующие о высокой функциональной активности фагоцитов, обусловленной биохимическими процессами, протекающими в них.

Окислительно-восстановительные ферменты (дегидрогеназы, пероксидаза, цитохромоксидазы, трансаминаза, альдолаза и др.) могут быть использованы как показатели функционального состояния лейкоцитов, несущих на себе ведущую роль в фагоцитарной защите макроорганизма.

Многими исследователями отмечается изменение активности окислительно-восстановительных ферментов, в зависимости от действия антибактериальных и химиотерапевтических препаратов, йодной и железной недостаточности, от влияния глубокого вакуума, нарушения витаминного баланса, действия токсинов, инфекции, вакцинации, облучения и многих других факторов.

В зависимости от конкретных ситуаций активность ферментов может усиливаться или ингибироваться, а в некоторых случаях оставаться на одном уровне.

Островский в опыте in vitro при 27 –и часовой инкубации проб донорской крови с солянокислым тетрациклином в дозах от 2,5 до 1000 мкг не наблюдал ни стимулирующего, ни ингибирующего действия антибиотика на активность каталазы и пероксидазы.

Результаты исследований Труфанова и Палкина показали, что круцин не оказывает какого – либо действия на активность цитохромоксидазы.

Наджмитдинов и Цыпкина в лейкоцитах крови при острой бактериальной дизентерии наблюдали повышение активности пероксидазы, цитохромоксидазы и содержания гликогена.

У больных ревматизмом Романишин, Красивский, Жирун регистрировали повышение активности альдолазы и фосфогексоизомеразы.

Многие авторы отмечают, что при заболеваниях печени, при вирусном гепатите и коронарной недостаточности, при ревматизме и асфиксии, при злокачественных образованиях и лейкозах наблюдается усиление активности лактатдегидрогеназы (Рачицкая, Богоявленская, Гембицкая, Маркелов, Юрков, Алатырцев, Дембицкая, Исмаилова, Артамонова, Барт).

По их мнению, изучение изменений спектра изоферментов лактатдегидрогеназы может быть использовано для оценки тяжести и прогноза заболевания.

Изучая в эксперименте in vivo активность окислительно-восстановительных ферментов в процессе иммунизации, Татишвили, Баирадзе, Плешкова, Байтураева отметили, что при иммунизации морских свинок бруцеллезной вакциной в тканях лимфатических узлов и селезенки усиливается активность дегидраз янтарной, яблочной, глютаминовой кислот, цитохромоксидазы, а также АТФ-азы.

Повышение ферментной активности наиболее отчетливо проявлялось в модулярной части лимфатических узлов и в красной пульпе селезенки (в ретикулярных клетках, макрофагах, плазматических клетках. Отмечался параллелизм между нарастанием активности ферментов и пролиферацией перечисленных клеток. При снижении активности ферментов в лимфоидных органах соответственно наблюдалось и снижение пролиферативных процессов.

Изменение активности дегидрогеназы молочной кислоты и глюкозо – 6 –фосфата в этих же условиях не наблюдалось.

Кремер, Кокта, Пупеле, Шмидт показали, что фолиевая кислота стимулирует активность ксантиноксидазы клеток печени, каталазы и пероксидазы клеток крови.

Многочисленными исследованиями показано, что различные факторы на активность многих окислительно – восстановительных ферментов оказывают не только стимулирующее действие, но и ингибирующее.

Исследованиями, проведенными in vitro and in vivo (Кивман, Порфирьева, Смольникова) было показано, что хлортетрациклин, тетрациклин и окситетрациклин оказали ингибирующее действие на активность каталазы крови и печени. Циклосерин ингибировал активность трансаминаз в субклеточных фракциях ткани мозга. Ингибирующее действие препаратов увеличивалось с увеличением их доз.

Щербакова наблюдала угнетающее действие пенициллина на дегидрогеназную активность клеток тканевых культур при 24-х часовом контакте клеток с антибиотиком.

Антибиотик Д-циклосерин и его L- изомер являются ингибиторами пиродоксалевых ферментов – аспарат – глутамат – трансаминазы и аланин – глутамат – трансаминазы (Полянский, Торчинский).

Результаты исследований Труфанова и Палкина показали, что круцин тормозит активность сукцинатдегидрогеназы.

При изучении влияния пенициллина, тетрациклина, эритромицина, левомицетина на активность пероксидазы и сукциндегидрогеназы лейкоцитов экссудата брюшной полости морских свинок, кроликов и белых мышей было отмечено ингибирование активности этих ферментов всеми антибиотиками.

Менее ингибирующее действие оказал пенициллин (Балаклиец).

Исследованиями Терентьевой и Казановой было показано угнетающее действие радиоактивного облучения на активность оксидаз и пероксидазы в элементах кроветворной ткани.

Данилова и Плотущихин, Chayen, Lanes, Bitens, Cunninghan показали, что ионизирующая радиация и другие артефакты изменяют окислительные процессы, в которых участвует такой биологически важный фермент, как сукцинатдегидрогеназа.

По их наблюдениям, под влиянием облучения дозой 700 – 800р уже на второй день после облучения отмечалось резкое снижение активности этого фермента.

Яновская, изучая в динамике зависимость активности окислительно-восстановительных ферментов от степени физического утомления, отметила снижение активности пероксидазы по мере нарастания физического напряжения.

Петров и Михайлова наблюдали снижение активности пероксидазы и цитохромоксидазы в лейкоцитах крови у лиц со скрытым дефицитом железа.

Имшенецкий, Лысенко, Сотников, Гамуля при изучении влияния глубокого вакуума на активность каталазы, пероксидазы, цитохрома С и АТФ, установили, что активность этих ферментов падает после 72-х часового действия на лейкоциты глубокого вакуума.

Ханина изучала действие токсина В Cl.perfringens на активность каталазы и пероксидазы лейкоцитов крови.

Результаты опытов показали, что при добавлении токсина в дозах 0,5 – 1 мг на мл и выше активность каталазы снижается, в то время как активность пероксидазы повышалась.

Некоторые авторы указывают на зависимость активности окислительно-восстановительных ферментов от возраста.

Терентьева, Зосимская, Казанова, Толстая при исследовании элементов кроветворения, отметили, что увеличение активности ферментов, обеспечивающих окислительно-восстановительные процессы, коррелирует с созреванием клеток.

На зависимость окислительных реакций при биотрансформации лекарственных средств от возраста указывает Клингер.

На фоне уменьшения интенсивности обмена веществ при старении Артамонова и Соколова отметили снижение активности сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы и глутаминощавелевоуксусной трансаминазы.

Хлопин и Щербакова изучали влияние раздражающего фактора на активность сукцинатдегидрогеназы эндотелия сердечных клапанов.

По их данным при раздражении и повреждении эндотелия отмечается увеличение активности ферментов.

Исследователями отмечается нарушение активности окислительно-восстановительных ферментов при заболеваниях системы крови (Алмазов, Павлов, Роскин, Струве, Минхлин, Иванова, Энгельгардт, Комиссарова, Нарциссов, Warmsley, Phillips, Pastewrnak).

Аверьянова, изучая активность лактатдегидрогеназы, активность дегидрогеназ цикла трикарбованых кислот в условиях экспериментальной стрептококковой инфекции и иммунизации, отметила, что стрептококковая инфекция вызывает снижение активности этих ферментов.

Наибольшее угнетение активности ферментов отмечалось на третьи и восьмые сутки.

При стафилококковых заболеваниях у детей раннего возраста Воеводина отмечает снижение синтеза белка, уровня альбумина и холестерина.

У больных с хроническими воспалительными заболеваниями с дыхательной недостаточностью Бенина и Чеганова отмечали снижение активности каталазы и пероксидазы.

При этом было выявлено, что снижение активности этих ферментов у больных коррелировало с усилением дыхательной недостаточности.

Отметив существенные изменения в активности сывороточной и лейкоцитарной пероксидазы, цитохромоксидазы и цитохрома С Бебешко и Иванова считают, что эти показатели могут использоваться с прогностической целью поражения легких, давности бронхолегочного процесса.

Иоффе было отмечено повышение активности аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы при резекции желудка по поводу осложненных форм язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

По его мнению, изменение ферментологических тестов в послеоперационный период дает возможность судить о глубине поражения печеночных клеток, что, очевидно, обусловлено их белковой недостаточностью и изменением метаболизма в гепатоцитах.

Беляева наблюдала снижение активности каталазы и пероксидазы у больных атеросклерозом.

Тететьева, Казанова, Файнштейн в клетках крови и костного мозга при лейкозе и гипопластической анемии отмечали понижение активности оксидазы и пероксидазы.

Исследованиями Морозовой, Шевченко, Трусовой, Бектемирова, Федорова было показано понижение активности дегидрогеназы лейкоцитов у больных лимфолейкозом.

Оу – Бао – Сян и Райхлин изучали изменение активности окислительно-восстановительных ферментов в воспалительных разрастаниях кожи.

На основании проведенных исследований было отмечено, что в атипичных воспалительных разрастаниях эпителия в стадии гиперплазии, пролифирации и инфильтративного роста эпителия наблюдалось усиление активности дегидрогеназ. Снижение активности ферментов до нормы наблюдалось в период обратного развития атипических эпителиальных разрастаний.

В эмбриональных клетках человека, культивируемых в присутствии фенотиазина, Колмыкова наблюдала снижение активности дегидрогеназ.

Результаты, проведенных исследований показали, что препараты фторацизин и трифтазин в больших концентрациях оказали более выраженное ингибирующее действие на активность ферментов.

Снижение активности сукцинатдегидрогеназы в макрофагах после действия продигиозона наблюдали Брауде и Роговин.

Кортизон в этих же условиях в концентрации 25 мкг отчетливо угнетал активность сукцинатдегидрогеазы на фоне повышения резистентности макроорганизма. При снижении дозы применяемого кортизона до 5 мкг отмечалось снижение резистентности организма и повышение активности сукцинатдегидрогеназы.

При лечении заболеваний, вызванных патогенными микроорганизмами антибиотики нередко применяются в различных сочетаниях (антибиотик с антибиотиком, антибиотик и витамин, антибиотик и кортикостероидый препарат и пр.).

В связи с этим большой интерес представляют вопросы, касающиеся изучения влияния сочетано применяемых препаратов на активность ферментов фагоцитов.

Результаты исследований, проведенных in vivo Курчаковой, Изоболинской и Полнер показали, что при длительном введении морским свинкам этионамида, канамицина, пиразинамида и ПАСКа в различных сочетаниях вызывает весьма значительное снижение активности гексокиназы, глюкозо – 6 – фосфатдегидрогеназы альдолазы и в меньшей степени – лактатдегидрогеназы, фосфогексоизимеразы и аминотрансферазы.

Грамицидин С оказал тормозящее действие на окислительное фосфорилирование и дыхание в клетках печени крыс (Звягильская, Котельникова).

Экспериментальными исследованиями Степаненко было показано снижение окислительного фосфорилирования у кроликов, получавших тиреоидин. Последующая иммунизация их брюшнотифозной вакциной не вызывало стимуляции окислительного фосфорилирования. Это позволило автору высказать мнение о том, что избыток тироидных гормонов вызывает разобщение окислительного фосфорилирования.

Луганова, Сейц, Теодорович, Гомазков, изучая дыхание, гликолиз и окислительное фосфорилирование в лейкоцитах и клетках сердца крыс, показали, что тетрациклины оказали ингибирующее действие на все изучаемые тесты.

При введении животным больших доз пенициллина и стрептомицина Климов наблюдал угнетение дыхания и сопряженного с ним окислительного фосфорилирования в клетках печени.

Кечкер изучал влияние пенициллина на окислительно-восстановительные процессы в сердечной мышце и печени у животных.

По данным проведенных исследований было выявлено, что введение массивных доз пенициллина вызывает понижение поглощения кислорода.

Гришило при изучении влияния антибиотиков на углеводный обмен, в частности, на гликогенную функцию печени, отметил ингибирующее действие пенициллина на накопление гликогена в печени.

В литературе имеются сообщения о том, что на процессы углеводного обмена и тканевого дыхания влияет гипериммунизация.

Федорова, Сагайдак, Федоров изучали влияние гипериммунизации кроликов столбнячным анатоксином, мозговыми и культуральными антигенами, содержащими вирус энцефалита, на содержание гликогена, активность цитохромоксидазы и поглощение кислорода клетками печени.

Результаты проведенных исследований показали снижение поглощения кислорода, активности цитохромоксидазы и снижение запасов гликогена.

Эти же авторы показали, что однократная иммунизация животных столбнячным анатоксином не вызывает изменения тканевого дыхания в печени, а также активности дегидрогеназ в клетках печени.

Исследованиями in vitro, проведенными Балаклиец, было зарегистрировано снижение активности поглощения кислорода лейкоцитами, обработанными пенициллином, тетрациклином, эритромицином, левомицетином. Степень угнетения поглощения кислорода была прямо пропорциональна увеличению доз антибиотиков.

Цыганенко, Балаклиец, Боднаренко, Воробьева, Минакова проводили in vitro исследования по изучению влияния раздельного и сочетанного действия антибиотиков и витаминов на некоторые функциональные свойства фагоцитов, в том числе и поглощение молекулярного кислорода.

Результаты проведенных исследований показали, что антибиотики бензилпенициллин, метициллин, тетрациклин, морфоциклин, витамины В-2 и В-12 как раздельно, так и в сочетаниях ингибировали поглощение молекулярного кислорода лейкоцитами кроликов.

При сочетанном действии антибиотиков с витамином В-2 наименьшим ингибирующим действием на процессы дыхания оказало сочетание бензилпенициллина с витамином, а наибольшим - сочетание тетрациклина с В-2.

Таким образом, многочисленными работами исследователей показано изменение активности окислительно-восстановительных ферментов в зависимости от действия химиотерапевтических и антибактериальных препаратов, железной и йодной недостаточности, нарушения витаминного баланса, действия облучающих факторов, иммунизации, инфекционного процесса и пр.

Все эти изменения в активности окислительно-восстановительных ферментов связаны с изменением энергетического метаболизма в фагоцитах при защитных реакциях макроорганизма.

Эти показатели функционального состояния фагоцитов могут быть использованы для оценки степени резистентности организма.

В последнее время стали уделять внимание липидам, которые, как и белки, являются основными компонентами клеточных структур.

Между липидами, веществами липидной природы и жизнедеятельностью клетки существует тесная связь (Алексенко, Кузнецова, Забросаева, Акулин, Байтураева, Плешкова, Шапот, Давыдова, Дроздова, Бабанов, Туровецкий).

По данным этих авторов, при термических поражениях изменяется липидный обмен, выражающийся увеличением содержания фосфолипидов и бета – протеидов.

Нарушение процессов окисления липидов сопровождается накоплением в митохондриях клеток печени перекисей липидной природы, которые вызывают разобщение процессов окислительного фосфорилирования.

Перекиси липидов в митохондриях регистрируются при развитии целого ряда патологий.

При эндотоксическом шоке наблюдается снижение липидосвязанной формы каталазы и пероксидазы в печени и селезенке.

При остром лейкозе Морозова, Адо и Дадашев определяли активность пероксидазы, количество гликогена и липидов в лейкоцитах в разные периоды заболевания, до и после лечения.

Результаты исследований показали, что содержание пероксидазы, гликогена и липидов в большинстве случаев были нормальными или несколько повышенными.

Исследованиями Морозовой, Шевченко, Трусовой, Бектемирова, Федорова было показано понижение активности дегидрогеназы лейкоцитов у больных лимфолейкозом и наряду с этим отмечалось повышение активности неспецифических эстераз и липазы.

Очевидно, изменения активности ферментов, связанных с липидами, можно объяснить нарушением целостности фосфолипидных мембран.

Сложные и многообразные функции фосфолипидов во многом определяются характером их жирных кислот.

Жирные кислоты являются наиболее лабильными и быстро обменивающимися компонентами молекулы липидов.

На их состав в значительной мере оказывают влияние условия внешней среды (физические и химические факторы)

Большую роль в функциональной активности фагоцитов играют нуклеиновые кислоты, которым принадлежит важная роль в синтезе внутриклеточного белка и ферментов.

Нуклеиновые кислоты РНК и ДНК принимают участие в процесс деления клеток и их созревания.

Накопление нуклеиновых кислот в цитоплазме обеспечивает формирование специфической зернистости в гранулоцитах и приобретение ими определенных функциональных свойств.

Базофилия многих клеток обеспечивается наличием в их цитоплазме РНК.

Наиболее базофильны те клетки, которые интенсивно растут. Особенно много РНК содержится в тех клетках, в которых идет энергичное накопление белковых веществ в процессе роста клеток.

Различия в степени базофилии цитоплазмы в общем соответствуют различиям в количественном содержанием в ней свободной РНК.

В процессе деления и размножения клеток происходят значительные изменения в содержании РНК и ДНК в ядре и ядрышках.

В начальной стадии деления клеток в хромосомах ядер накапливается ДНК, которая в процессе деления и дифференциации клеток превращается под влиянием нуклеазы и протеазы в РНК.

При быстром размножении клеток, требующем повышенного синтеза внутриклеточного белка, количество РНК в цитоплазме резко нарастает и по мере созревания клетки понижается.

Клетки постепенно теряют способность к синтезу белка и к дальнейшему размножению (Аленина, Левинсон, Павлов, Белозерский, Дебов, Кедровский, Бабинина, Николаев, Девисон, Thorel, Caspersson, Nelson, Hummel).

Различная степень насыщенности цитоплазмы клеток гранулами РНК свидетельствует о различной активности лейкоцитов, связанной с функциями, выполняемыми РНК (Гиндин, Одоевский).

Количественное содержание нуклеиновых кислот в фагоцитах изменяется в зависимости от свойств, действующих на клетки или на макроорганизм факторов (физическое напряжение, лучевое облучение, действие антибиотиков, витаминов, гормонов, химических веществ, ионов металлов, инфекции, вакцинации и пр.).

Яновская отметила снижение содержания РНК в лейкоцитах крови при физическом напряжении у спортсменов. При лучевой болезни Яновская не наблюдала изменения содержания РНК в лейкоцитах крови.

Луганова и Сейц отметили, что содержание РНК в лейкоцитах крови здоровых людей в два раза больше, чем в лейкоцитах крови больных хроническим миелоидным лейкозом.

Терентьевой, Зосимовской, Казановой было отмечено, при остром и подостром течении лейкоза в кроветворных клетках уменьшается количество ДНК и РНК, особенно РНК.

При ухудшении состояния авторы наблюдали количественное уменьшение нуклеиновых кислот (как РНК, так и ДНК). И наоборот, улучшение состояния сопровождалось увеличением количества РНК и ДНК.

Tormey, Kamin, Fudenberg в лейкоцитах людей с приобретенной агаммаглобулинемией отмечали уменьшение содержания РНК и ДНК.

Гиндин и Огиенко изучали содержание РНК в клетках крови нормальных иммунизированных лошадей.

Результаты наблюдений показали, что у иммунизированных животных через длительный срок после первичной иммунизации в крови было незначительное повышение количества лейкоцитов более богатых РНК, чем в норме.

Повторная иммунизация через длительный срок приводила к резкому повышению количества лейкоцитов, богатых РНК.

Татшвили и Бакрадзе также наблюдали увеличение РНК при иммунизации морских свинок живой бруцеллезной вакциной.

Экспериментальными исследованиями Павловой, Овчинниковой и Зайцевой было показано, что под влиянием инвазии токсоплазмами и власоглавами кроликов, а также при иммунизации кроликов токсоплазменной вакциной усиливается синтез РНК в плазматических клетках печени.

ДНК в количественном отношении была постоянна, однако, изменилось ее физико-химическое состояние. Это проявилось в различной адсорбции ядром пиронина или метилового зеленого из смеси метиловый зеленый – пиронин.

При изучении содержания нуклеиновых кислот в культурах макрофагов, Грутман и Оргель отмечали, что аурантин, содержащий актиномицин Д, способствовал уменьшению содержания РНК в макрофагах и не влиял на уровень макрофагальной ДНК.

Ингибирующее действие аурантина (актиномицина С и актиномицина Д) в дозе 10 мкг на синтез белка и РНК в фагоцитах отмечали в своих исследованиях Хускивадзе и Тонгур.

Климов при введении животным больших доз пенициллина и стрептомицина отмечал резкое торможение синтеза РНК и ДНК в лейкоцитах крови.

При изучении in vitro влияния пенициллина, левомицетина и эритромицина на содержание нуклеиновых кислот в лейкоцитах экссудата брюшной полости морских свинок Балаклиец было отмечено уменьшение содержания нуклеиновых кислот при действии всех доз антибиотиков, главным образом, за счет уменьшения содержания ДНК.

Щербакова и Брауде наблюдали увеличение содержания РНК в клетках тканевых культур при добавлении левомицетина в концентрациях 500 и 1000 Ед.

Повышение активности ДНК-азы и РНК-азы в тканях морских свинок отмечали Курчакова, Изобалинская, Полнер.

По их данным различные сочетания этионамида, канамицина, пизинамида и ПАСК усиливали синтез нуклеиновых кислот.

Регуляция активности ферментов нуклеинового обмена имеет свои особенности, так как помимо обычных факторов, участвующих в регуляции активности ферментов – аллостерического ингибирования репрессии и депрессии, влияния продуктов синтеза и распада, различных метаболитов, действие этих ферментов регулируется также матрицей, на которой осуществляется синтез.

В настоящее время известно несколько десятков ферментов, участвующих в метаболизме нуклеиновых кислот. Из них около 50 участвуют в реакциях образования полимерных полинуклеотидов. Полинуклеотиды являются непосредственным субстратом синтеза нуклеиновых кислот.

На синтез ДНК и РНК влияют гормоны, гистоны, длина матрицы, двухвалентные металлы, антибиотики и химиотерапевтические препараты, витамины, облучение, иммунизация, инфекционный процесс и др. (Дебов, Орехович, Шибпева, Лисицкая, Тонгур, Баландин, Евдокимов, Баландин).

Нуклеиновые кислоты принимают непосредственное участие в процессе синтеза белка и являются одним из субстратов, обеспечивающих воспроизведение, рост, дифференцировку и специфическую работу клетки.

Поэтому состояние нуклеиновых кислот клетки может служить показателем состояния всей клетки в целом.

Изменение ядра, его формы, структуры, а также количества и характера распределения ДНК является одним из основных признаков повреждения клетки.

РНК является одним из основных компонентов, участвующих в активной жизнедеятельности клеток.

Исчезновение или уменьшение РНК в протоплазме может служить показателем снижения активности процессов, протекающих в клетке.

Одним из наиболее значительных достижений биохимии можно считать открытие и исследование многомолекулярных форм ферментов, названных изоферментами.

В макроорганизме находится около 50 изоферментов.

К ним относятся эстеразы, щелочная и кислая фосфатазы.

После открытия лизосом (de Duve) – цитоплазматических частиц, содержащих в высокой концентрации несколько гидролитических ферментов, изучение функции клеток РЭС в защите организма вступило в новую фазу.

Эти специальные органеллы клетки, представляющие собой как бы пищеварительный аппарат, были названы лизосомами, потому что содержащиеся в них ферменты, лизируют вещества аналогично тому, как это происходит в пищеварительном тракте высших животных.

Лизосомы по времени обнаружения могут быть отнесены к наиболее молодым структурным образованием клетки.

Официально их открытие связано с работами и сообщениями в 1949 году группы ученых, работающих под руководство de Duve, но нельзя забывать о том, что открытие лизосом было предсказано еще И.И.Мечниковым в 1892 году как о специфических структурах, связанных с представлением о клеточном пищеварении.

Тщательные исследования фагоцитоза и связанного с ним внутриклеточного пищеварения, морфологическими методами на протяжении 70 лет после создания Мечниковым фагоцитарной теории, не позволяли идентифицировать вакуолеподобные цитоплазматические образования как специальные субклеточные структуры.

Только использование методов энзиматического анализа в сочетании с другими методами позволило утверждать представление о лизосомах как о сравнительно гомогенной фракции отдельных от гиалоплазмы субклеточных частиц, являющихся носителями лизирующих гидролитических ферментов.

Открытие лизосом было связано с изучением распределения некоторых ферментов, и в частности, кислой фосфатазы, между субклеточными фракциями в гомогенатах печени крыс.

В настоящее время структуре и функции лизосом уделяется большое внимание.

Для более полной характеристики лизосом в настоящее время применяются методы дифференциального анализа (Лукомская, Bowers, Finkenstaedt, de Duve, Cohn, Hirsh, Michell, Karnovsky, Peters, Muller) и гистохимические методы исследования (Шубич, Михеева, Кардос, Клионская, Магид, Нахамкина, Пославская, Торубарова, Чистова, Брауде, Соколов, Нарциссов, Ахундов, Goldberg, Barka).

Большинство авторов считают, что лизосомы образуются из полостей и гранул аппарата Гольджи, цистерн эндоплазматического ретикулома или из пиноцитозных пузырьков клеточных мембран (Втюрин, Зотиков, Пинчук, Покровский, Тутельян, Штраус, de Duve).

Исследователи считают, что одной из главных функций лизосом является переваривание поглощенного материала и расщепление белков и полисахаридов, а также и липидов.

В процессе сложных реакций под воздействием активных лизосомных ферментов (кислая фосфатаза, кислая гидролаза, уреаза, эстераза и др.) продукты распада и вредных веществ расщепляются до нерастворимых продуктов, неактивных белков, которые постепенно выводятся из клетки или накапливаются в виде осмиофильных гранул липофусцина.

В настоящее время количество ферментов лизосом насчитывает свыше трех десятков, и количество их продолжает пополняться.

Работами многих исследователей показано, что кислая фосфатаза является непременным компонентом лизосом и в силу этого может служить основным маркером лизосом.

Описаны различные протеолитические и гидролитические энзимы, содержащиеся в лизосомах – фосфатаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза, катепсины, бета - глюкоронидаза и др.

Эти ферменты обнаружены в лизосомах, выделенных из клеток селезенки, кишечника, головного мозга, а также в полиморфоядерных лейкоцитах, эозинофилах, макрофагах.

В лизосомах разных клеток содержатся одни и те же ферменты, хотя они и могут отличаться по концентрации (Зотиков, Пинчук, Покровский, Тутельян).

Hirsch, Zucker – Franklin, Fedorko, Jonoff, Scherer, Cohn, Morse установили, что гранулы полиморфоядерных лейкоцитов и являются лизосомами.

Лизосомы окружены плотной мембраной, устойчивой к действию энзимов (Штраус).

При попадании в организм чужеродного агента к нему устремляются нейтрофилы, осуществляющие фагоцитоз.

Участок поверхности этих фагоцитов, соприкасающийся с чужеродным агентом, впячивается внутрь и, отшнуровавшись от клеточной мембраны, продвигается внутрь клетки, образуя фагосому.

Иногда несколько фагосом могут слиться в одну общую вакуоль.

Лизосомы полиморфноядерных лейкоцитов сближаются с фагосомой, сливаются с ней и выпускают в вакуоль весь свой набор пищеварительных ферментов.

Выход ферментов лизосом связан с изменением проницаемости лизосомальной мембраны.

В результате этого процесса уже в течение первых 30 минут фагоцитоза Salm.typhimurium, M.smegmatis, M.tuberculosis, Bac.subtilis исследователи наблюдали дегрануляцию лейкоцитов, степень которой была прямо пропорциональна количеству поглощенного материала (Spick, Hirsch, Cohn, Zucker – Franklin).

У фагоцитирующих лейкоцитов часто наблюдается увеличение содержания ферментов в цитоплазме клеток за счет их выхода из гранул. Это позволяет считать, что лизосомы тесно связаны с фагоцитозом.

С фагосомами связана изоляция поглощенных белков, поглощение липидов нуклеиновых кислот и вирусов, коллоидных частиц и витальных красителей, микробных клеток.

Повышение функциональной активности фагоцитов при специфическом антибактериальном иммунитете объясняют усилением активности лизосомальных ферментных систем.

Физиологическая функция лизосомальных ферментов тесно связана с обменными процессами, происходящими в клетках.

Данные последних лет показали, что биохимические особенности фагоцитов могут быть связаны не только с появлением новых ферментов, несвойственных клетке в нормальном состоянии, но и с изменением синтеза различных изоферментов (Лушников).

Активность ферментов фагоцитов, в частности кислой и щелочной фосфатаз, эстераз и др. изменяется при действии различных факторов.

Для изучения активности ферментов активности лейкоцитов особенно широкое применение получило определение активности щелочной и кислой фосфатаз в нейтрофилах.

Большинство современных исследователей считают, что определение щелочной и кислой фосфатаз в нейтрофилах является весьма ценным способом, позволяющим судить о функциональной активности гранулоцитов.

Leonard, Hayhoe, Quaglino наблюдали почти полное отсутствие щелочной фосфатазы в гранулоцитах при хронических миелозах и значительное увеличение ее количества при лейкемоидных заболеваниях.

Исследованиями Шубич и Вакуленко было показано, что активность щелочной фосфатазы нейтрофилов при хроническом миелолейкозе резко падает, а при полицитемии и остеомиелофиброзе резко увеличивается.

Было отмечено понижение активности кислой фосфатазы и некоторое повышение щелочной у больных острым лейкозом (Нарциссов, Комиссарова, Морозова, Адо, Дадашев).

Изменение активности щелочной и кислой фосфатаз, эстераз в нейтрофилах и лимфоцитах больных хроническим лимфолейкозом отмечали Михеева, Кардос, Рутковский, Клионская, Магид, Пславская.

Изучение этих изменений позволяет выявить нарушение обменных процессов в клетках крови уже в начальной стадии заболевания.

Акопова указывает о том, что изменение активности щелочной фосфатазы нейтрофилов при заболевании печени может быть использовано в качестве показателя дифференциальной диагностики при желтухах различной этиологии.

Баталин отмечает коррелятивные изменения активности щелочной фосфатазы при сердечной недостаточности.

При острой дизентерии, сальмонеллезе и брюшном тифе наблюдается повышение активности щелочной фосфатазы нейтрофилов, отражающее тяжесть патологического процесса и характер течения заболевания (Нагоев, Шутак, Наджмитдинов, Цыпкина).

Солилова, Кязимова, Ильин, Сухинин, Allison, Mallucci, Burstone, Nishi, Bernkopf, Mallucci наблюдали увеличение активности кислой фосфатазы в фагоцитах у мышей при заражении животных вирусами гриппа, везикулярного стоматита, гепатита.

Отмечается усиление активности фосфатаз нейтрофилов у тяжело обожженных (Крыжановская, Пылаева, Лазарева).

При лучевой болезни активность кислой и щелочной фосфатаз нейтрофилов резко ингибируется (Терентьева, Зарецкая, Данилова, Плотущихин, Нековалева, Рахматуллаев, Литвиненко).

При этом изучение активности фосфатаз у облученных показало, что характер изменений активности фосфатаз определяется дозой облучения.

Во многих экспериментальных исследованиях было показано, что активность фосфатаз зависит от ростовых факторов, Рн среды, повышенной или пониженной чувствительности фагоцитов к антигену (Казанова, Терентьев, Файнштейн, Лямперт, Тодер, Яковлева, Алмазов, Рябов, Лерман, Kerpolla, Kaplow, Franklin, Warmsley, Phillips, Pasternak, George, Kenny).

Различные антибактериальные и химиотерапевтические препараты, вакцины, гормоны, витамины по-разному влияют на активность фосфатаз лейкоцитов.

Различные дозы и сочетания препаратов также влияют на активность ферментов не в одинаковой степени.

Брауде, Завенягина, изучая активность кислой фосфатазы у иммунизированных мышей и получавших кортизон, отмечали увеличение кислой фосфатазы в макрофагах иммунизированных мышей и угнетение ее у получавших кортизон.

Рябов Алмазов, Павлов, Дружинина, Казанова, Терентьева, Файнштейн в своих исследованиях наблюдали значительное нарастание активности щелочной фосфатазы в зрелых нейтрофилах у лиц, получавших с терапевтической целью адренокортикоиропный гормон и кортизон.

Михеева, Рутковский, Кардос, Клионская, Магид, Пославская при лечении больных хроническим лимфолейкозом стероидными гормонами наблюдали повышение активности щелочной фосфатазы и понижение активности кислой фосфатазы.

При внутривенном веление белым мышам антибиотиков тетрациклинового ряда, сигмамицина, левомицетина и неомицина Брауде и Завенягиа отметили повышение активности кислой фосфатазы в макрофагах.

Дьяченко и Питенько изучали морфологические и гистохимические изменения в органах РЭС у животных под влиянием тетрациклина в сочетании с холерной вакциной. Полученные результаты показали повышение активности сукциатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы в органах РЭС, а также повышение синтеза нуклеиновых кислот по мере нарастания иммунных процессов.

У животных, получавших тетрациклин до иммунизации, а также одновременно с иммунизацией, отмечено снижение активности ферментов и синтеза нуклеиновых кислот.

В группе животных, получавших тетрациклин на фоне сформировавшегося иммунитета, заметных сдвигов в ферментативной активности и синтезе нуклеиновых кислот выявлено не было.

Цыганенко и Балаклиец, изучая в опытах in vitro влияние пенициллина и левомицетина на активность кислой и щелочной фосфатаз лейкоцитов экссудата брюшной полости морских свинок, отметили ингибирующее действие антибиотиков.

Степень угнетения активности фосфатаз увеличивалась по мере увеличения доз антибиотиков и продолжительности времени контакта лейкоцитов с антибиотиками.

Пенициллин оказал менее угнетающее действие, чем левомицетин.

Роскин и Теодоресау отмечают снижение активности кислой и щелочной фосфатаз при недостатке витамина В-1.

Цыганенко, Балаклиец, Куденко изучали in vitro раздельное и сочетанное действие антибиотиков метициллина, пенициллина, тетрациклина, морфоциклина и витаминов В-2, В-12 а активность кислой фосфатазы лейкоцитов брюшной полости кроликов, а также на общую и свободную активность ферментов лизосом лейкоцитов.

Результаты проведенных исследований показали, что как при раздельной, так и при сочетанной обработке лейкоцитов препаратами активность кислой фосфатазы, общей и свободной активности лизосом лейкоцитов ингибировались. Ингибирование усиливалось по мере увеличения дозы препаратов и продолжительности экспозиции. Менее ингибирующее действие оказали витамин В-2 и антибиотики – пенициллин и метициллин, по сравнению с витамином В-12, тетрациклином и морфоциклином.

Многочисленными исследованиями было показано, что различные сочетания антимикробных препаратов, действие облучения и токсических веществ, витаминов и химиотерапевтических веществ, вакцинация и пр. по-разному влияют на активность ферментов фагоцитов.

При этом разные сочетания, действия различных факторов влияют на активность ферментов Фагоцитов не в одинаковой степени.

Многие примеры показывают, что усиление энергетического метаболизма необходимо для появления веществ, имеющих важное значение при защитных реакциях организма.

Активация ферментной системы связана и с дестабилизацией лизосом (соединением фагосомы с лизосомами).

Пищеварительные ферменты, соединяющиеся в лизосомах, очевидно, образуются на рибосомах, связанных с эндоплазматической сетью.

В клетках РЭС мембрана лизосом играет защитную роль, так как защищает цитоплазму клетки от выхода в нее лизосомальных ферментов и переваривания ее своими же ферментами.

Экспериментальными исследованиями было установлено, что некоторые бактериальные токсины, ультрафиолетовое облучение, гидрокортизон, вакцинация, витамины и пр. вызывают изменение проницаемости мембраны.

Есть вещества, активирующие проницаемость лизосомальных мембран и этим самым способствующие выходу энзимов в цитоплазму.

Имеются также и вещества, стабилизирующие проницаемость мембран лизосом (Скардс, Лямперт, Тодер, Учитель, Hirsch, Bernheimer, Weissmann, Keiser, Yoshiaki).

Проницаемость лизосомальных мембран может играть важную роль в жизнедеятельности организма.

Выход энзимов при повышенной проницаемости мембраны может вызвать разрушение не только отдельных клеток и тканей.

Внутриклеточное переваривание зависит не только т проницаемости мембраны лизосом, но и от активности содержащихся в них ферментов.

Микро- и макрофаги содержат большое число лизосом.

Лизосомы тесно связаны с фагоцитозом.

У фагоцитирующих лейкоцитов часто наблюдается увеличение содержания лизосомальных ферментов, и, прежде всего, кислой и щелочной фосфатаз в цитоплазме клеток, за счет выхода их из гранул.

Фосфатаза принимает активное участие в обменных процессах, катализируя обмен нуклеиновых кислот, белков, липидов, а также участвуя в синтезе фосфорных соединений.

Накопление в пищеварительных вакуолях инородных веществ, которые клетка не в состоянии переварить, приводит к заболеванию.

Живой организм является сложнейшей саморегулирующейся системой.

В целом организме или в отдельной клетке осуществляется саморегуляция всех процессов превращения веществ.

Регуляция большинства из них возможна на уровне влияния различных факторов на ферменты.

По современным представлениям большая роль в реорганизации обменных процессов принадлежит изоферментам.

Данные последних лет свидетельствуют о том, что регулирующий эффект может быть связан как с состоянием фермента в целом, так и его субъединиц в отдельности.

Все биохимические особенности могут быть связаны не с появлением новых ферментов, несвойственных нормальной клетке, а с нарушением нормального синтеза различных изоферментов.

В настоящее время имеется много данных, из которых следует, что каждый фермент в клетках обладает характерным для него периодом полураспада.

Эта величина для различных ферментов одной и той же клетки сильно варьирует – от 1 – 2-х часов до несколько дней.

В организме регулируется не только синтез ферментов, но и скорость их распада.

Инактивация многих ферментов осуществляется специальными белками - инактиваторами, биосинтез которых строго контролируется.

На всех этапах биосинтеза фермента, начиная с активации гена, происходит вмешательство управляющих воздействий и эффект в одном месте вызывает цепную реакцию во всей системе биосинтеза.

Многочисленными исследованиями показана высокая функциональная активность микро- и макрофагов, обусловленная биохимическими процессами, и обуславливающей эффективную борьбу с инфекциями.

Все возрастающее число примеров, точно определяющих природу ферментативных нарушений, лежащих в основе развития болезней, служит подтверждением того, что одной из причин любого патологического процесса, является нарушение координации деятельности ферментативных систем.

Изучение ферментных нарушений, лежащих в основе развития патологических процессов, имеет большое теоретическое и практическое значение.

Зная механизм действия, можно предотвратить нарушение координации деятельности ферментативной системы или больше того, направлять ее в нужном направлении.

В начало страницы