The inertness of lymphocitic Fc-receptors under effect of prostaglandins and isoproterenol and alteration of lipid metabolism in children with insulin-dependent diabetes mellitus
- Authors: Turkina T.I.1, Scherbo S.N1, Vaganov P.D1, Talitskii V.V1, Mandjiev E.T1
-
Affiliations:
- N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia
- Issue: Vol 21, No 2 (2015)
- Pages: 33-35
- Section: Articles
- URL: https://medjrf.com/0869-2106/article/view/38260
- DOI: https://doi.org/10.17816/rmj38260
- ID: 38260
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Н арушения обмена веществ при сахарном диабете (СД) вызывают функциональные изменения некоторых органов и тканей. Особенно тяжело переносится больными СД иммунологическая недостаточность, клинически проявляющаяся частыми инфекционными заболеваниями с тяжелым течением [1]. Данные лабораторных исследований при этом свидетельствуют о снижении функциональной активности иммунокомпетентных клеток [1, 2]. Однако в настоящее время нет единой кон - цепции патогенеза иммунодефицитного состояния при СД [3, 4]. Данная работа основана на предположении, что нарушения обмена углеводов при СД сопровождаются изменением липидной формулы сыворотки крови и состава мембран эритроцитов [5, 6], а аналогичные изменения липидного состава мембран, по-видимому, могут быть и в других клетках, в частности в лимфоцитах, что может приводить к нарушению их функциональной активности [7]. Исследовали липидный состав лимфоцитов крови у детей, больных инсулинзависимым СД, у которых одновременно с этим изучали способность Fc рецепторов (FcR) лимфоцитов отвечать на действие простагландинов (ПГ) и изопротеренола, обладающих модулирующими свойствами [8, 9]. Материал и методы В работе использовали кровь, взятую натощак у 18 детей, больных инсулинзависимым СД в фазе декомпенсации, в возрасте 7-15 лет. Контрольную группу составили 12 здоровых детей того же возраста. Изучение поверхностных рецепторов к Fc-фрагментам IgG (FcR) проводили с помощью реакции розеткообразова- ния с эритроцитами быка (E), нагруженными кроличьей антисывороткой (А) - реакции EA-розеткообразования (EA-POK) [10-12]. Метод выделения лимфоцитов крови и определения реакции FcR на ПГБ2 (2 нМ), П^ (2 нМ) и изопротеренол (10-5, 10-6 М) с по мощью EA-POK описан ранее [10]. Эффективным считается отклонение EA- POK от контрольных значений, равное 7% и более (2о). 75 50 25 100-1 75- 50- 25- Липидный и фосфолипидный спектр хлороформенных экстрактов лимфоцитов исследовали методом тонкослойной хроматографии с последующей регистрацией на денситометре [8]. В липидном спектре определяли следующие фракции: фосфолипиды, свободный холестерин, неэстерифицированные жирные кислоты, триглицериды, эфиры холестерина; в фосфолипидном спектре - лизофосфатидилхолин, фосфатидилхолин, сфингомиелин + фосфатидилинозит, фосфатидилэтано- ламин. Полученные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием пакета статистических программ Stat Soft 60. Достоверными считали различия при р < 0,05. Результаты и обсуждение “Г 1 2 Уменьшение FcR Отсутствие реакции 3 4 [;;;;[ Увеличение FcR В таблице приведены данные содержания липидов и фосфолипидов в лимфоцитарных экстрактах у здоровых и больных детей СД. Выявлены существенные изменения как липидного, так и фосфолипидного спектра мембран. В составе липидов лимфоцитов у детей, больных СД, наиболее значимо повышение содержания свободного холестерина и отношения холестерин/фосфолипиды, а также снижение уровня неэстерифицированных жирных кислот; в составе фосфолипидов увеличение концентрации фосфатидилхолина и уменьшение - фос- фатидилэтаноламина. Распределение (в %) здоровых детей (а) и детей, больных СД (б), по типу ответа FcR лимфоцитов на действие модуляторов. 1 - ПГЕ2 2 • 10-9 М; 2 - ПГЕ2а 2 • 10'9 М; 3 - изопротеренол 10'5 М; 4 - изопротеренол 10-6 М. разным стимулам диапазон частоты выявления неотвечающих лиц при СД составляет 0,62-0,89, у здоровых - 0,38-0,69. Таким образом, у больных в фазе декомпенсации инсулинзависимого СД нами выявлены, с одной стороны, изменение липидного состава мембраны лимфоцитов, с другой - инертность FcR лимфоцитов при действии модуляторов. Из этого следует, что такие изменения состава мембраны могут составлять молекулярный базис функциональной недостаточности иммунокомпетент- ных клеток и, в частности, нарушения регуляции экспрессии рецепторов. Выявленное увеличение отношения холестерин/фосфолипиды у детей, больных СД, вызвано в основном в основном повышением концентрации свободного холестерина, которое, по-видимому, обусловлено снижением активности лецитин-холестерин-ацилтрансферазы, осуществляющей эстерификацию холестерина (у больных содержание эфиров холестерина в лимфоцитарных экстрактах снижено). Увеличение отношения холестерин/ фосфолипиды в мембранах в первую очередь должно влиять на функции, связанные с движением. Это может быть и уменьшение подвижности рецепторов, обусловливающее их "ареактивное" состояние, которое мы описали, и снижение фагоцитарной активности, хемотаксиса и т. п., ранее описанное при СД [1]. Другим важным фактором декомпенсации лимфоцитов у больных СД является обеднение пула неэстери- фицированных жирных кислот, в состав которого входит арахидоновая кислота - основной источник ПГ и При исследовании способности FcR лимфоцитов отвечать на действие ПГБ2, ПГЕ2а и изопротеренола в группе больных СД обнаружено увеличение числа лиц, не отвечающих ни на один из использованных модуляторов. Частота выявления таких детей среди больных составляет 0,67 (12 из 18) и достоверно отличается от частоты выявления "ареактивных" лиц в группе здоровых детей - 0,18 (2 из 12). Ранее [11] было показано, что лимфоциты здоровых детей и взрослых индивидуально реагируют на ПГБ2, ПГЕ2а и изопротеренол уменьшением или увеличением числа FcR. У детей, больных СД, также можно наблюдать разную способность лимфоцитов реагировать на модуляторы, но значительно реже у больных преобладают группы с отсутствием ответа (см. рисунок). По Спектр липидов и фосфолипидов в экстрактах лимфоцитов у детей, больных СД Показатель Здоровые дети Дети, больные СД Липиды, %: фосфолипиды 36,16 ± 1,73 41,86 ± 1,50* свободный холестерин 21,22 ± 1,78 43,77 ± 1,53* эфиры холестерина 15674 ± 2,41 9,51 ± 0,32* отношение холестерин/ фосфолипиды 0,83 ± 0,06 1,21 ± 0,08* неэстерифицированные жирные кислоты 11,59 ± 0,84 1,82 ± 0,74* триглицериды 6,59 ± 1,91 3,00 ± 1,25 Фосфолипиды, %: лизофосфатидилхолин 0,23 ± 0,53 1,31 ± 0,53 фосфатидилхолин 43,24 ± 1,80 50,69 ± 1,69* фосфатидилэтаноламин 40,55 ± 2,41 27,43 ± 1,12 сфингомиелин + фосфатидили- нозит 15,98 ± 1,49 20,13 ± 1,10* Примечание. * - р < 0,05. лейкотриенов. Иммуномодулирующие свойства этих метаболитов хорошо известны, определена также роль ПГ в кооперативных межклеточных взаимодействиях как фактора, осуществляющего контроль активности имму- нокомпетентных клеток по принципу отрицательной обратной связи [7]. Возможная недостаточность ПГ при СД благоприятствует развитию аутоиммунной агрессии - основного патогенетического звена заболевания. Кроме того, эндогенные ПГ могут участвовать во внутриклеточных событиях при передаче инициирующего сигнала с мембраны внутрь клетки и быть вовлечены как "вторичные посредники" в реализацию действия большинства гормонов [12]. Практически полное отсутствие неэсте- рифицированных жирных кислот и, вероятно, ослабленный синтез ПГ у больных СД объясняют отсутствие реакции FcR при действии изопротеренола и экзогенных ПГ. Подобный эффект у здоровых детей вызывает индо- метацин, блокируя синтез эндогенных ПГ и отменяя тем самым модулирующий эффект изопротеренола. В фосфолипидном спектре лимфоцитарных экстрактов обнаружено выраженное изменение соотношения фракций фосфатидилхолина и фосфатидилэтанолами- на, которое в норме приближается к 1:1, а при сахарном диабете равно 2:1. Уменьшение относительного содержания фосфатидилэтаноламина и повышение уровня фосфатидилхолина в мембранах лимфоцитов могут быть связаны с изменением активности метилтранс- фераз, осуществляющих переход фосфатидилэтанола- мина в фосфатидилхолин [13], а также уменьшением в сыворотке крови количества а-липопротеидов [5], ко - торые являются основной формой транспорта фосфа- тидилэтаноламина [14]. Показано [15], что интерферон, активируя лимфоциты человека, повышает содержание ненасыщенных жирных кислот во фракции фосфати- дилэтаноламина, не изменяя при этом другие фракции фосфолипидов. Снижение уровня фосфатидилэтанола- мина в мембране может вызывать снижение чувствительности иммунокомпетентных клеток к интерферону, стимулирующему многие функции, и способствовать развитию недостаточности иммунитета при СД. В заключение следует отметить, что использованная в работе реакция EA-POC выявляет несколько популяций лимфоцитов, несущих FcR, в том числе субпопуляцию T-супрессоров, и клеток, выполняющих антителозависимый лизис. У больных СД уменьшено количество T- супрессоров, нарушена их функциональная активность, а также снижена активность клеток антителозависимого лизиса. Все это может быть объяснено инертностью FcR лимфоцитов, обнаруженной нами в эксперименте. "Аре- активность" поверхностных FcR мы связываем с изменением липидного состава мембран лимфоцитов. В связи с этим можно ожидать, что и другие рецепторы, фиксированные на мембране, будут слабо реагировать на действие модуляторов, аналогичных ПГ и изопротеренолу.About the authors
Tatyana I. Turkina
N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia
Email: kldkaf@yandex.ru
MD, PhD, DSc 117997 Moscow, Russia
S. N Scherbo
N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia117997 Moscow, Russia
P. D Vaganov
N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia117997 Moscow, Russia
V. V Talitskii
N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia117997 Moscow, Russia
E. T Mandjiev
N.I. Pirogov Russian national research medical university Minzdrav of Russia117997 Moscow, Russia
References
- Байбурина Г. Г. Иммунологические аспекты сахарного диабета у детей. Российский иммунологический журнал. 2011; 5(14): 3-4.
- Gupta S., Fikring S.M., Khanna S., Orti E. Deficiency of suppressor T-cell in insulin-dependent diabetes mellitus. Immurnol. Lett. 1982; 4: 289-94.
- Davidson N. J., Sowden J. M., Fletcher J. Defectiv phagocytosis in insulin controlled diabetics: evidence for a reaction between glucose and opsonissing proteins. J. Clm. Pathol. 1984; 37: 783-6.
- Selam J. L., Clot J., Andary М., Mirouze J. Circulating lymphocyte subpopulation juvenile insulin - dependent diabetes. Diabetologia. 1979; 16: 35-40.
- Туркина Т. И., Марченко Л. Ф., Сапелкина Л. В. Показатели спектра липидов сыворотки крови и мембран эритроцитов при сахарном диабете у детей. Проблемы эндокринологии. 1986; 5: 32-6.
- Щербакова М.Ю., Лебедькова С.Е., Туркина Т.И., Синицын П.А., Рощупкин А.Н. Метаболический синдром у детей и подростков. Оренбург: 2011.
- Schmidt В., Flesch I., Ecker В. Membrane phospholipid changes during macrophage activation. Agents Actiom. 1984; 15: 21-7.
- Шталь Э., ред. Хроматография в тонких слоях: Перевод с немецкого. М.; 1965.
- Izvekova V.А., Cheredeev А.N., Konstantinov А.А. Prodaction of prostaglandins by human monocytes and its effects on Fc-receptors of human limphocytes. International Congress of Immuuology, 6-th. Toronto; 1986.
- Morelia L., Webb S.R., Grossi G.E. Functional analysis of two T-cell subpopulation: help and suppression of 134 В cell responses Tcell bearing receptors for IgM and IgG. J. Exp. Med. 1977; 146: 184-200.
- Чередеев А.Н., Извекова В.А Эффекты простагландинов E F2a и изопротеренола на Fc-рецепторы лимфоцитов и нейтрофилов. Актуальные вопросы иммунологии и иммунопатологии. Ростов н/Д.; 1985.
- Pawlikowski М. Are prostaglandins involved in the mitogenic action of hormones? J. Clin. Endocrinol. 1983; 3: 233-8.
- Hirata F., Axelrod J., Crews F.T. Concanavalin А Stimulates phospholipid methylation and phosphatidilserine decarboxylation in rat mast cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979; 76: 4813.
- Туркина Т.И., Щербо C.H. Клиническое значение исследования содержания холестерина в липопротеидах высокой плотности. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2013; 6: 160-2.
- Boughoux P., Salem N., Leons С., Hoffman Т. Alteration in the membrane fatty acid composition of human lymphocytes and cultured transformed cells inducted by interferon. Molec. Immunol. 1985; 22: 1107-13.