Гепарин

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: дипломная работа по экономике, инновационный менеджмент
| Добавил(а) на сайт: Климов.

ЕГО БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Понятие биологической активности гепарина весьма широко , так как спектр его физиологического действия очень велик . Сюда можно отнести анти
-коагулянтную активность , антилипемическое , антимитотическое влияния, регуляторное воздействие в отношении ряда ферментативных систем и т.д.
Однако наиболее изученным и имеющим большое практическое применение является антикоагулянтный эффект гепарина . Поэтому говоря о биологическом действии гепарина, в основном говорят о его антикоагулянт- ных свойствах .

Обнаружено , что антикоагулянтная активность гепарина связана с особенностями строения его молекулы . Так ( антикоагулянтная активность зависит от содержания серы ( степени сульфатированния ( количества и расположения О - сульфатных групп ( а также от размера скелета молекулы этого полисахарида . Активность выше в препаратах с большим содержанием эфиросвязанной серы . С.В. Бычков и В.Н. Харламова (1975) показали ( что активность фракции ( в которой на дисахаридную структурную единицу прихо- дится четыре остатка серной кислоты ( в 1,4 раза превышает активность фра-

кции гепарина с тремя остатками . Таким образом ( антикоагулянтные актив
-ность гепарина растет по мере увеличения содержания в молекуле остат- ков серной кислоты. Видимо( данная активность зависит от положения остатков серной кислоты в молекуле гепарина ( а также от длины цепи моле кулы . В экспериментах с плазмой крови кроликов получено ( что максималь- ная антикоагулянтная активность гепарина проявляется при рН плазмы
7,3—7,5 ( а минимальная при рН 6,1—6,5.

Высказано утверждение ( что биологическая активность гепарина опреде- ляется степенью сульфатации ( карбоксилации ( а также размером ( формой молекулы и молекулярным весом . В частности ( показано ( что десульфирование ( происходящее в результате мягкого гидролиза ( сопро- вождается уменьшением биологической активности . При сильной щелочной реакции среды гепарин разрушается ( что выражается в быстрой потере им в первую очередь антилипемической активности . С другой стороны ( даже низкая кислотность вызывает потерю гепарином антикоагулянтной активности.
Причем степень этой потери прямо пропорциональна степени появления в молекуле гепарина свободных аминогрупп . Полная инактивация происходит когда более половины азота присутствуют в форме свободных NH2 - групп .
Под действием горячей уксусной кислоты гепарин теряет значительную часть антикоагулянтной активности при одновременном сохранении молекулярного веса и содержания глюкозамина . При этом наблюдается увеличение кон- станты седиментации и степени полидисперсности параллельно с умень- шением фрикционного соотношения . Предполагается ( что аминный азот ( который первым отщепляется в процессе рекристаллизации гепарина после его обработки кислотой ( играет важную роль в проявлении антикоагулянтной активности . При рН среды 1—2 и 25( в течение 25 часов изменения биоло- гической активности гепарина не происходит . Изменение активности наб- людается после воздействия в течение 60 часов рН 4,4 и 23( . Видимо под влиянием кислоты в молекуле гепарина образуются внутренние эфиры
( что объясняет наблюдаемые изменения молекулярного веса ( внутренней вязкости и состава молекулы .

Многочасовое воздействие на бычий (- и (- гепарин 40%-ной уксусной кислотой при 37( сопровождалось потерей этими веществами 7—8% суль- фатных групп и почти 100% антикоагулянтных свойств .

Гепарин не изменяет своих нативных свойств ( в частности антикоагу- лянтной активности ( в процессе обработки его паром при 100( в течение часа при рН 7 . Следовательно ( гепарин можно стерилизовать .

Отмечена корреляция между антикоагулянтной активностью фракций гепарина и его молекулярным весом . Так даже при незначительном уров- не сульфата (2,0 — 2,8 сульфатных групп на остаток глюкозы) у препара- тов гепарина с низким молекулярным весом (степень полимеризации равна
9) отмечалась слабая активность . Интересно ( что сульфатированные дек- страны с высоким молекулярным весом также проявляют весьма высокую антикоагулянтную активность . Активность низкомолекулярных фракций гепа- рина мала . Антикоагулянтная активность гепарина с молекулярным весом от 2500 до 15500 увеличивается по мере возрастания молекулярного веса до 10000 ( но дальнейшее возрастание не вызывает заметных сдвигов .
Уменьшение молекулярного веса гепарина при гидролизе в большей мере обусловлено степенью десульфатации молекулы ( чем ее деполимеризации.

При частичном гидролизе отмечено также падение молекулярного веса и соотношения осей молекулы гепарина ( а также снижение вязкости в

воде . С помощью дисперсии оптического вращения показано ( что N -
- десульфатация гепарина не изменяет его естественной структуры ( но полная десульфатация вызывает исчезновение нативной конформации .
(-облучение вызывало деполимеризацию гепарина ( но десульфатация при этом не наблюдалась . Воздействие УФ - излучения снижало антикоагулян-

тную активность и уменьшало потенциальную возможность связывания их катионных красителей . Поток же электронов обусловливал деполиремиза- цию гепарина .

Действие гепарина ( ингибитора практически всех фаз процесса сверты- вания крови ( проявляется при наличии и участии кофактора гепарина ( присутствующего в плазме крови . Кофактор гепарина ( возможно ( предста- вляет собой одну из фракций сывороточного альбумина .

Прежде всего необходимо подчеркнуть ( что в настоящий момент нет пол- ной ясности относительно механизмов биосинтеза гепарина . Исходные вещества необходимые организму для образования гепарина ( - глюкоза и неорганический фосфат . Сульфатация происходит в тучных клетках сразуже вслед за полимеризацией . Напротив ( Райс и соавторы (Rice et al.(1967) считают ( что перенос сульфата происходит на низкомолекулярные пред- шественники . Предполагают также ( что способность управлять переходом сульфата в N - десульфированный гепарин проявляет микросомальная фракция из гомогената мастоцитов опухоли и что свободные аминогруппы необходимы для энзиматической N - сульфатации гликозаминогликанов

На основании экспериментов ( проводимых на ткани мастоцитомы мы - ши ( по изучению биосинтеза специфического остатка глюкуроновой кис- лоты была предложена схема реакций биосинтеза в области связи ге- парин - полипептид . Высказано предположение ( что в процессе синтеза происходит ряд специфических гликозилтрансферазных реакций . При этом продукт каждого предыдущего этапа служит субстратом для следующей реакции . Для каждой реакции переноса необходим отдельный фермент . наличие одного из таких ферментов - глюкуронозилтрансферазы обнаруже- но в мембране тучных клеток .

Вопрос о точной локализации структур ( связанных с биосинтезом гепарина ( до сих пор не решен . Однако есть многочисленные указания на то ( что непосредственное отношение к синтезу имеют тучные клетки соединительной ткани ( а также генетически родственные и функциональ- но близкие им базофильные клетки крови ( в связи с чем и те и другие получили название “гепариноциты”. Доказано ( что содержащие гепарин гранулы тучных клеток выделяют это вещество в межклетники и кровь
.
Также базофилы служат источником гепарина ( выделяя в плазму крови небольшие порции этого антикоагулянта . Но отмечая несоответствие между общим количеством гепарина в организме и его содержанием в тучных клетках ( предполагает возможность существования и других источ- ников гепарина .

Известно ( что тучные клетки ( имеющиеся в организме не только выс- ших животных ( но и морских звезд ( моллюсков ( ракообразных и представляющие собой обязательную часть соединительной ткани ( разви- ваются из тканей мезенхимы . Предшественниками тучных клеток являют- ся ( очевидно ( промакрофоги моноцитарного происхождения . Вероятно ( кле-

точные элементы крови моноцитарного ряда ( проникая в межклетники сое-

динительной ткани ( дают начало тучным клеткам . Как считается ( молодые тучные клетки берут свое происхождение от клеток ( подобных средним лимфоцитам . последние также активно синтезируют гепарин и другие су- льфатированные мукополисахариды .

Основанием для утверждения о непосредственном отношении тучных клеток к процессу свертывания крови послужило их расположение вблизи кровеносных сосудов ( а также то ( что они являются носителями гепарина.
До 90% всей массы тучных клеток приходится на заполняющие цитоплаз-

му базофильные метахроматические гранулы диаметром 0(3 - 1(0 мк . На
1 мг тучных клеток крысы приходится 316 международных единиц гепарина( который весьма прочно связан с гранулами ( так что его можно выделить лишь после их разрушения . Наряду с этим имеются указания на то ( что гепарин находится в цитоплазме в свободном состоянии .

В пользу того ( что гепарин синтезируется в тучных клетках ( говорит факт обнаружения в них ряда ферментов ( обеспечиваюших образование сульфатированных мукополисахаридов . Весьма важным доказательством служит и то ( что меченые предшественники включаются в гепарин гранул тучных клеток ( сам же предварительно меченый гепарин в них не обна- руживается . Кроме гепарина в гранулах тучных клеток разных видов мле- копитающих содержатся нейтральные мукополисахариды ( гепарин - моно- сульфат . Основу гранул представляет комплекс белок - гепарин .
Гепарин существует преимущественно в жесткой валентной комбинации с белками и практически не обнаруживается в заметных количествах как экстрацел- лулярный компонент соединительной ткани . Прочная связь гепарина и бел-

ка при этом обусловлена соединением сульфатных и карбоксильных групп полисахарида с NH-группами аргинина белка . Менее прочно с этим ком-

плексом посредством свободных СОО - групп белка связан гистамин.

Относительно происхождения гранул тучных клеток существует и такая точка зрения ( согласно которой они являются производными аппарата Го-

льджи . С другой стороны считается ( что они представляют собой специ-