11199 (684982), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Нефротоксичность (характерно для производных платины) зависит от дозы введенного препарата и проявляется повышением содержания мочевины, мочевой кислоты и креатинина в плазме, снижением креатинового клиренса [44].

Алкалоиды наряду с общетоксическим действием влияют на утилизацию глутаминовой кислоты и аргинина, определенным образом действуют на обмен пролина, глутамина, триптофана. Усиливают отдачу гипоксантина, но не тормозят утилизацию клетками аденина. Не вызывают существенных нарушений со стороны печени за исключением уменьшения содержания альбуминов крови. Со стороны почек отмечают уменьшение содержания натрия [44].

Антиметаболиты угнетают гемопоэз, обладают антикоагулянтными свойствами, что проявляется в нарушении свертываемости крови.

Проявление токсичности лимитирует использование противоопухолевых агентов. Развитие осложнений приводит к необходимости снижения дозы цитостатиков или увеличению интервалов между курсами [25,40,43].

1.2 Пептидергическая система организма

1.2.1 Механизм образования активных форм регуляторных пептидов

Активные формы пептидов представляют собой полифункциональную группу веществ, которым отводится важная роль природных биорегуляторов. Это природные или синтетические соединения, молекулы которых построены из остатков -аминокислот, соединенных между собой пептидными (амидными) связями C(O)–NH. Большинство регуляторных пептидов образуется из физиологически неактивных белков-предшественников, путем посттрансляционного процессинга [32]. Секретируемые белково-пептидные продукты синтезируются на мембраносвязанных рибосомах ЭПР. Благодаря наличию на N-конце сигнальной последовательности, состоящей из остатков гидрофобных аминокислот, обеспечивается транслокация пептида через мембраны ЭПР. В полости ЭПР отщепление этой последовательности осуществляется при участии сигнальной пептидазы. Далее процессинг осуществляется в ходе передвижения молекул пропептидов по гранулярному ЭПР, комплексу Гольджи и в секреторных везикулах [14,61].

Сначала под действием эндопептидаз образуются неактивные пептиды, содержащие со стороны С- или N-конца “лишние” остатки аминокислот, которые затем удаляются экзопептидазами с карбоксипептидазо-B- и аминопептидазо-B-подобной активностью [4].

Уровень биологически активных пептидов в организме в значительной степени определяется активностью ферментов их обмена, к которым в частности принадлежат АПФ и КПN [13,27,32].

В связи с этим, большой интерес представляет изучение активности данных ферментов у онкологических больных при химиотерапевтическом воздействии, которое прямо или косвенно влияет на какую-либо систему организма.

1.2.2 Роль биологически активных пептидов

Область биологической активности пептидов чрезвычайно широка. Они влияют на состояние сердечно-сосудистой, иммунной, половой, эндокринной, пищеварительной и других систем, изменяют энергетический обмен в организме, участвуют в регуляции работы центральной нервной системы. КПN и АПФ играют важную роль в обмене ангиотензина и брадикинина [31,54].

Ангиотензины – пептиды, образующиеся в организме из белка плазмы ангиотензиногена. Почечный фермент ренин отщепляет от молекулы ангиотензиногена неактивный декапептид ангиотензин I. Другой фермент крови – АПФ – преимущественно в ткани легких отщепляет с карбоксильного конца молекулы ангиотензина I дипептид с образованием ангиотензина II. Ангиотезин II является физиологическим фактором роста клеток, обладает митогенными (учащающими деление) свойствами и, тем самым, стимулирует гиперплазию и пролиферацию клеток. Пептид повышает активность симпатоадреналовой системы, увеличивая синтез адреналина и обусловливая высвобождение норадреналина из окончаний симпатических нервов, что стимулирует гипертрофию сердца и сосудов. Ангиотензин II оказывает сильное сосудосуживающее действие, вызывает быстрое и длительное повышение артериального давления. Кроме того, он увеличивает синтез альдостерона, что сопровождается реабсорбцией натрия и воды. В надпочечниках из ангиотензина II образуется ангиотензин III, обладающий положительной инотропной активностью. Далее при участии аминопептидазы N образуется ангиотензин IV, предположительно, участвующий в регуляции гемостаза [31,36,41,54].

Брадикинин – полипептид, состоящий из 9 аминокислот. Брадикинин способен расширять просвет периферических и коронарных сосудов, снижать артериальное давление, способствует синтезу NО в эндотелии. Пептид повышает проницаемость капилляров, сокращает гладкую мускулатуру бронхов и других органов, вызывает болевой эффект. Он стимулирует синтез и освобождение простагландинов и фактора некроза опухолей ( TNFa ) в различных тканях, освобождение ряда интерлейкинов, способствует процессам репарации и обладает инсулиноподобным действием, стимулируя захват глюкозы периферическими тканями, модулирует передачу нервных импульсов в ЦНС и периферической нервной системе, изменяет состояние гематоэнцефалического барьера [13,52,63]. Брадикинин участвует в широком спектре физиологических и патофизиологических эффектов, и особенно в развитии воспаления [52].

Разрушение брадикинина обусловлено наличием в крови и тканях высокоактивных ферментов – кининаз, осуществляющих физиологический контроль уровня кининов. Наиболее важную роль в метаболизме брадикинина играют два фермента – кининаза I (Карбоксипептидаза N), и кининаза II (ангиотензинпревращающий фермент).

1.2.3 Ферменты обмена вазоактивных пептидов

1.2.3.1 Ангиотензинпревращающий фермент. Ангиотензинпревращающий фермент (КФ3.4.15.1, АПФ, ангиотензин - конвертирующий фермент, кининаза II, дипептидилкарбоксипептидаза I,) является ключевым ферментом, связывающим между собой ренин – ангиотензиновую и калликреин – кининовую системы. Фермент присутствует в плазме крови, нервных клетках, клетках почечных канальцев, сердечной мышце, матке, слюнных железах. Основная локализация в организме человека – эндотелий сосудистой стенки [3]. По структуре АПФ представляет собой гликопротеин, существующий в виде мембрано- связанной формы и являющийся интегральным белком. Молекула фермента, представляющая собой одну полипептидную цепь, локализована экстрацеллюлярно, гидрофобный трансмембранный участок включает 17 аминокислотных остатков и находится в положении 1230-1247, а внутриклеточный гидрофильный участок состоит из 30 остатков. Имеется и растворимая форма АПФ отличающаяся от мембраносвязанной отсутствием трансмембранного и внутриклеточного участков. Мембраносвязанная форма имеет молекулярную массу 170кДа и включает С- и- N-гомологичные домены, обладающие энзиматической активностью. Предполагается, что домены АПФ могут иметь разные функции в организме. Возможно, между N- и C-доменами имеется участок, доступный для ферментативного расщепления. Таким образом, N-домен может освобождаться или из находящегося в растворе полноразмерного фермента, или из мембраносвязанной формы, составляя С-домен на мембране [21]. В принципе такой процесс может происходить где угодно в организме. Вопрос о функциональной роли доменов до сих пор остается неясным. Однако полученные к настоящему времени данные об обнаружении эндогенных субстратов, специфичных для N-домена, и о разном взаимодействии ингибиторов АПФ с доменами, а также присутствие в организме однодоменных форм фермента свидетельствуют в пользу физиологической значимости доменов. Каждый из доменов содержит активный центр, которые отличаются по скорости гидролиза пептидов, по степени торможения специфичными ингибиторами АПФ [54,56].

АПФ – металлопротеиназа, которая содержит в активном центре ион цинка и активируется ионами Сl^-, NO₃^- ,SO₄^2-, ингибируется соединениями, содержащими SH-группу, хелаторами (ЭДТА, о-фенантролин), брадикининпотенциирующим фактором (K_i = 40 нм), 2-меркаптоэтанолом. Кроме того, существуют специфические ингибиторы АПФ – каптоприл (К = 20 нм), лизиноприл (К = 3-10 нм), и эналаприл (К =25-35 нм) [4,20].

рН-Оптимум действия АПФ составляет 7,2-7,6. Препараты АПФ, выделенные из различных органов человека (легких, сердца, печени, мозга, плазмы крови) существенно не различались по следующим физико-химическим параметрам: молекулярной массе, изоэлектрической точке, рН-оптимуму, константе ингибирования известными ингибиторами АПФ. При этом их иммунологические и каталитические свойства могут быть различными [21].

При действии на физиологические субстраты АПФ может вызывать либо превращение неактивной формы в активную, инактивацию биологически активного пептида, либо трансформацию его активности. Так, участвуя в отщеплении С-концевого гистидиллейцина от ангиотензина I, он превращает его в физиологически активный ангиотензин II, инактивирует брадикинин путем последовательного удаления двух С-концевых дипептидов, расщепляет такие функционально активные пептиды, как мет-энкефалин, нейротензин, эндорфин, вещество Р, (действуя в этих превращениях как эндопептидаза), играя роль одного из регулирующих факторов в обмене этих биологически активных веществ [20,36,41]. АПФ принимает участие в процессинге энкефалинов, гидролизуя энкефалинсодержащие пептиды - Met-энкефалин-Arg⁶-Phe⁷ в мет-энкефалин и Met-энкефалин- Arg ⁶-Glu⁷-Leu⁸ в Met-энкефалин-Arg6 [4].

АПФ является физиологическим регулятором концентрации в плазме пептида AcSDKP (N-AcSer-Asp-Lys-Pro), влияющего на пролиферацию гемопоэтических и других клеток.

Фермент участвует в регуляции артериального давления. Кроме того, он вовлечен в реализацию таких функций как репродуктивные процессы, защитные и иммунные реакции организма. Участие фермента в том или ином процессе определяется как его локализацией, так и особенностью действия на регуляторные пептиды [20,56]. Являясь фактором, связывающим ККС и РААС – систем, вовлеченных в регуляцию большинства функций организма, реагирует на изменения, возникающие при патологических процессах. В связи с этим представляет интерес изучение активности фермента у онкологических больных при химиотерапевтическом воздействии.

1.2.3.2 Карбоксипептидаза N. Карбоксипептидаза N (КФ 3.4.12.7. КП N, аргинин-карбоксипептидаза, кининаза I) обнаружена Erdos и соавт. в плазме крови человека в 1962 году. Названа так потому, что по свойствам и специфичности он близок к панкреатической карбоксипептидазе B, но отличается от нее тем, что не имеет неактивного предшественника. Относится к ферментам вневизикулярной локализации – внеклеточной жидкости и внешней поверхности цитоплазматических мембран. Фермент локализован в плазме крови, обнаружен в стенках кровеносных сосудов, слизистой оболочке носа, моче [13].

Фермент имеет Mr 280 кДа и состоит из четырёх субъединиц трёх типов: двух с Mr 88 кДа и по одной с Mr 55 кДа и 48 кДа. Субъединицы с Mr 88 кДа гликозилированы (на долю углеводов приходится 29% массы), не обладают ферментативной активностью и, по-видимому, стабилизируют фермент в плазме крови [61]. Субъединицы с Mr 48 кДа и 55 кДа обладают ферментативной активностью и не содержат в своём составе углеводных остатков [13,58].

КП N относится к металлокарбоксипептидазам. Активный центр фермента имеет форму кармана, в полости которого находится ион Zn²⁺. В цельной сыворотке крови человека фермент активируется ионами Co²⁺ и в меньшей степени Ni²⁺, инактивируется ионами тяжелых металлов, бензоилом–L-аргинином, и хелатными соединениями. Тормозящее действие ингибиторов КП N проявляется не только в опытах in vitro, но и in vivo. При внутривенном введении ингибитора (2-меркаптоэтанол, ЭДТА) усиливалось гипотензивное действие брадикинина. Каталитическая активность фермента оптимальна при pH 7,0 – 7,8, и зависит от природы буферной смеси. В фосфатном буфере максимум активности находится при pH 7,5; в зоне pH 7,0 – 6,0 наблюдается резкое падение активности; в трис-буфере pH – оптимум составляет 7,0. Фермент чувствителен к кислой среде. При pH среды 2,0 – 3,0 он инактивируется необратимо, а при pH 6,5 – 5,0 – обратимо. Трапезникова С.С. и Пасхина Т.С. провели работу по изучению свойств карбоксипептидазы N из сыворотки крови человека, очищенного в 273 раза. Полученные препараты, по данным ультрацентрифугирования, состояли из двух компонентов с константой седиментации 5,3S и 6,5S. Отмечена четко выраженная зависимость фермента от температуры: максимальная активность проявляется при 37°С, при 30°С она снижается наполовину. Лиофилизированные препараты сохраняют свою активность в течение 6 месяцев [4,13].

Помимо способности отщеплять С-концевой аргинин в брадикинине (истинная кининазная активность) и Met⁵-энкефалин-Arg⁶, лизин в Met⁵-энкефалина-Lys⁶, карбоксипептидаза N гидролизует более простые синтетические субстраты: гиппурил-L-аргинин, гиппурил–орнитин (пептидазная активность), а также расщепляет эфиры гиппурил-L-аргининовой кислоты [27]. При этом скорость расщепления субстратов, содержащих C-концевые остатки лизина в 5-6 раз выше, чем соответствующих пептидов с C-концевым аргинином. Скорость расщепления гиппурил-аргининовой кислоты в несколько раз выше, чем гиппурил-аргинина. Эстеразная активность фермента угнетается ионами тяжелых металлов, в особенности Cd²⁺ , а также аргининовой кислотой и ЭДТА [13].

Биологическая роль КП N во многом остаётся неясной. Инактивируя брадикинин, она способна вовлекаться в регуляцию артериального давления и тонуса кровеносных сосудов. Однако реальный вклад фермента в инактивацию брадикинина in vivo не превышает 10-12%. Некоторые авторы предполагают, что КПN может играть роль модулятора действия брадикинина [57,62].

Характеристики

Список файлов ВКР