Влияние циано- и тетразольных производных цитозина и тимина на резистентность эритроцитов

| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: контрольная работа 10 класс, скачать реферат бесплатно на тему
| Добавил(а) на сайт: Токмаков.

Мембрана эритроцитов отражает особенности биохимического строения мембран различных тканей, а именно представляет пластичную молекулярную мозаику, состоящую из белков, липо- и гликопротеинов и, возможно, чисто липидных участков [88, 91]. В липидном бислое содержатся холестерин, фосфотидилсерин, фосфотидилэтаноламин, фосфотидилхолин, сфингомиелин, цереброзиды и другие липиды [12]. Липиды в мембране эритроцита находятся исключительно в виде бислоя. В эритроците человека таких липидов не менее
97%. Существует как трансмембранная, так и планарная гетерогенность их распределения. Трансмембранная гетерогенность обуславливается тем, что аминофосфолипиды расположены в цитоплазматической половине бислоя, а остальные фосфолипиды в наружном. Планарная гетерогенность выражается в том, что в биологических мембранах присутствуют белки, с которыми липиды могут устанавливать более сильные нековалентные взаимодействия [12, 40].

Преобладающий по весовым параметрам холестерол своими гидроксильными группами примыкает к полярным головкам фосфолипидных молекул и является фактором, определяющим текучесть мембран и механическую прочность бислоя
[59, 98].

Белки в эритроцитарной мембране расположены неравномерно. Основная часть мембранных белков располагается на внутренней (цитоплазматической) стороне мембраны и образует сеть филаментов, которая служит для поддержания двояковогнутой формы эритроцита. К таким белкам относятся: спектрин, гликофорин (рецепторный белок), каталитический белок - "band 3- гликопротеин", являющийся и интегральным белком мембраны, участвующим в транспорте ионов. Поверхностный цитоскелет (строма) эритроцита включает такие белки, как синдеин, анкирин, "band-3", "band-4.1", "band-2.1" [34,
40].Кроме того, гликофорин и белок полосы III являются трансмембранными белками. Последний формирует ионные каналы [12, 15, 69, 70].

Углеводная составляющая эритроцитарных мембран представлена в виде олигосахаридных цепей, ковалентно присоединенных к белкам (гликопротеины) и в меньшей степени к липидам (гликолипиды) и располагающихся на стороне мембраны, контактирующей с цитоплазмой. Функция их заключается в стабилизации пространственной структуры гликопротеина [60, 81].

Фактор стабильности липидного бислоя определяется липидными порами.
Эти поры образуются в местах дефектов жидкокристаллической структуры липидного бислоя. Если липидная пора не превышает некоторый критический размер, то структура сохраняется. Минимальные размеры липидных пор могут стать сравнимыми с размерами избирательных белковых каналов, регулирующих в норме ионную проницаемость клеточных мембран [3, 59, 60, 96].

Фактор целостности мембраны определяется биохимическими процессами.
При рассмотрении энзимов основного энергетического процесса в эритроците - гликолиза - в первую очередь, выделяют каталазу и глюкозо-6 фосфатдегидрогеназу. Защитная роль каталазы заключается в предотвращении окисления гемоглобина до метгемоглобина, а также предохранении гемоглабина от расщепления под действием перекиси водорода. Сходным эффектом обладает глутатионпероксидаза. Эритроциты, лишенные этих ферментов, становятся весьма чувствительными к действию радиации [56, 59, 94, 97]. Глюкоза-6- фосфатдегидрогеназа катализирует реакцию образования НАДФ(Н); последний в свою очередь способствует функционированию глутатионредуктазы, которая регулирует уровень восстановленного глутатиона. Глутатион необходим для нормального протекания реакций гликолиза. Система глутатина рассматривается как буферная, защищающая эритроциты от деструктивного действия окислителей.
Нарушение синтеза глутатиона, увеличение его распада, а также нарушение систем регулирования его уровня приводит к гемолизу [39].

1.2. Понятие резистентности и разрушение эритроцитов

Морфофункциональные характеристики, обеспечивающие целостность эритроцитов, могут изменяться при воздействии ряда внешних и внутренних факторов. Нормальный эритроцит способен до определенного предела противостоять действию осмотических, механических, химических, температурных влияний. Это характеризуется понятием резистентности. Эта способность крови зависит от возраста форменных элементов и уменьшается по мере их старения [13, 50, 78].

При уменьшении резистетности эритроцитов до минимума начинается процесс гемолиза. Гемолизом называется процесс разрушения мембран эритроцитов, сопровождающийся выходом гемоглобина в плазму крови. Плазма при этом окрашивается в красный цвет ("лаковая кровь"). Гемолиз может проходить in vivo и in vitro.

В зависимости от природы разрушающего агента различают осмотический гемолиз (разрушение эритроцитов в гипотонических растворах), механический
(разрушение вне организма по воздействием сильных механических воздействий), химический (разрушение эритроцитов под влиянием химических соединений: кислот, щелочей, солей и т.д.), температурный (под влиянием температур, отклоняющихся от оптимального диапазона). Гемолиз может быть вызван действием ультрафиолетового, ионизирующего, рентгеновского излучения
[27]. К этиологическим факторам, вызывающим развитие гемолитического процесса, относятся некоторые медикаментозные средства (хинин, хинидин, фенацетин, сульфаниламидные препараты и др.), бактериальные токсины.Отдельные растения (альпийская фиалка, лютик, пыльца бобовых, горошек, дрок и др.), как и большинство медикаментозных препаратов могут обусловить развитие гемолитического синдрома токсико-аллергической природы.Не исключена роль и наследственного фактора при развитии некоторых видов гемолитических анемий [68].

Независимо от типа гемолиза можно наблюдать, что распаду эритроцитов предшествует их сферуляция и разбухание до определенного предела, допустимого оболочкой клетки. Исходя из этого специалисты утверждают, что результатом процесса гемолиза является превышение внутриклеточной осмотической концентрации над наружной и разрыв оболочки внутренним осмотическим давлением [56, 73].

По данным И.А.Терского и И.И.Гительзона [21], при гемолизе эритроцит проходит ряд этапов:

1. прегемолитическая стадия;

2. стадия осмотического гемоглобинолиза;

3. стадия химического гемоглобинолиза;

4. стадия полного разрушения клеточных структур, которая включает в себя

2 фазы – фазу стромопороза и стромотолиза.

В прегемолитической стадии происходит выход ионов калия из клетки в окружающую среду а также сферуляция эритроцитов.

В стадии осмотического гемоглобинолиза эритроцит набухает за пределы критического объема, что приводит к повреждению поверхности и выходу большей части гемоглобина в плазму. Химический состав эритроцита на данном этапе не претерпевает заметных изменений, а электрохимические и коллоидно- осмотические свойства стромы почти не отличаются от свойств неповрежденных эритроцитов [66].

Третья стадия – стадия химического гемоглобинолиза – характеризуется полным отщеплением гемоглобина и переходом части стеринов (около 30-40%) в окружающую среду. Несмотря на то, что на данном этапе гемолиза нарушение морфологической целостности не происходит, изменяется химический состав клетки, что приводит к изменению. электрохимических и коллоидно- осмотических свойств эритроцитов.

В следующей стадии наблюдается разрушение клеточных структур эритроцитов. В ней различают две фазы: o 1 фаза стромопороза, в которой морфологическая целостность форменных элементов еще сохраняется, хотя клетки уже свободно пропускают электрический ток; o 2 фаза строматолиза, когда происходит полный распад стромы эритроцитов.

Специалистами было показано, что при химическом гемолизе сферуляции и разбуханию эритроцитов предшествует этап проникновения гемолитика в клетку[21,71,76]. Возможны два варианта этого процесса: мембрана может быть проницаема и непроницаема для гемолитика. В первом случае гемолитик свободно проникает внутрь клетки, нарушает упорядочение протоплазматических структур и переводит большую часть молекул в растворенное состояние.
Распадается также упорядоченная упаковка гемоглобина. Переход в раствор молекул гемоглобина повышает осмотическую активность внутриклеточного содержимого, мелкие освобожденные молекулы и ионы выходят наружу. Крупные липоидные и белковые молекулы остаются в клетке, так как оболочка для них непроницаема. В результате этих процессов осмотическое давление внутри клетки увеличивается. Далее гемолиз развивается по осмотическому пути.

Если же оболочка клетки непроницаема для действующего агента, к процессу гемолиза добавляется еще один этап. Проникновение гемолитика в клетку предшествует повреждение оболочки. В результате этого мембрана эритроцитов утрачивает непроницаемость для молекул лизина, после чего процесс развивается по ранее описанному пути [21, 77].

1.3 Реакции красной крови на воздействие химических факторов

Известно, что любые воздействия на организм находят свое отражение в изменениях системы крови, которая включает в себя как кроветворные органы, так и периферическую кровь. Реакция на воздействие различных агентов может колебаться в различных пределах от резко выраженного токсического до стимулирующего эффекта, а исследуемые характеристики могут как существенно отклоняться от нормы, так и не выходить за ее пределы.