Влияние полного экспериментального голодания на неосаждаемую активность некоторых лизосомальных гидролаз А. А. ПОКРОВСКИЙ, Г. К ПЯТНИЦКАЯ (Москва)

Влияние полного экспериментального голодания на неосаждаемую активность некоторых лизосомальных гидролаз

А. А. ПОКРОВСКИЙ, Г. К ПЯТНИЦКАЯ (Москва)

В связи с тем вниманием, которое в настоящее время уделяется роли лизосом в развитии повреждения клеток тканей различных организмов, а также принимая во внимание приписываемую им роль внутриклеточной пищеварительной системы (1), изучение, влияния голодания на поведение кислой фосфомоноэстеразы, ?-глюкуронидазы и катапсина, характеризующихся преимущественно внутрилизосомальной локализацией, представляло для нас значительный интерес.

Согласно некоторым данным (2, 4) определение неосаждаемой активности лизосомальных гидролаз, выраженной в процентах от соответствующей- общей активности, предусматривает прямую оценку состояния лизосом в тканях органов.

В настоящих исследованиях были использованы животные разного возраста (три возрастные группы). В первую группу были включены молодые растущие крысы весом 50— 55 грамм, которые после-голодания в течение 36 часов теряли около 20% веса тела и находились в состоянии близком к коматозному. Исходный вес животных II-й группы колебался в пределах 120—130 грамм. Исследования ферментной активности проводили при двух сроках голодания: после 36 часов и 120 часов (при последнем сроке голодания животные находились в состоянии комы). В III-ю группу входили половозрелые животные с исходным весом 220—240 грамм, голодание которых продолжалось в течение 6 суток и которые были забиты в терминальном периоде голодания.

Результаты, полученные при определении активности вышеупомянутых лизосомальных ферментов, представлены в таблицах №№ 1—3.

Таблица 1

Активность катепсина, кислой фосфомоноэстераэы и ?-глюкуронидазы в надосадочной жидкости и гомогенатах печени животных весом 50—55 грамм (группа I)

Таблица 2

Активность катепсина, кислой фосфомоноэстеразы и ?-глюкуронндазы в надосадочной жидкости и гомогенатах печени животных весом 120—130 грамм (группа II)

Таблица 3

Активность катепсина, кислой фосфомоноэстеразы и ?-глюкуронидазы в надосадочной жидкости и гомогенатах печени животных весом 220—240,0 грамм (группа III)

Из данных таблицы № 1 видно, что определение активности катепсина в гомогенате печени и надосадочной жидкости у крыс — отъемышей весом 50—55 грамм (группа 1) после голодания в течение 36 часов указало на полный выход катепсина из лизосом в надосадочную жидкость у голодающих животных на фоне снижения общей активности катепсина при этом до уровня 60,5% по сравнению с контролем. Неосаждаемая активность ?-глюкуронидазы и кислой фосфомоноэстеразы у подопытных животных увеличивалась в два и полтора раза соответственно по сравнению с одновременно наблюдаемыми величинами у контрольных животных.

Как следует из данных представленных в таблице № 2, у подопытных животных И-ой группы, исходный вес которых колебался -в пределах 120—130 грамм, при голодании продолжительностью 36 часов неосаждаемая активность катепсина увеличивалась (81% и 35% соответственно у опытных и контрольных животных), в то время как общая активность катепсина у голодающих животных, так же как у животных предыдущей группы снижалась по сравнению с контролем до уровня 54,4%.

Неосаждаемая активность ФМЭ-11 и ?-глюкуронидазы у опытных животных данной группы при указанном сроке голодания почти не отличалась от величин, наблюдаемых у контрольных животных; в то же время общая активность ?-глюкуронидазы у голодающих животных увеличивалась до 160,7%, общая активность ФМЭ-11 при этом почти не отличалась от уровня активности у контрольных животных.

Особый интерес представляют результаты определения общей и неосаждаемой активности лизосомальных гидролаз, полученные у опытных животных после удлинения продолжительности голодания до 120 часов. В отношении активности катепсина важно отметить повышение общей активности катепсина у опытных животных данной группы до 150% при значительном выходе указанного фермента в надосадочную жидкость (72% от общей активности фермента). Неосаждаемая активность ФМЭ-11 составляла 77,4% (в то время как у контрольных животных на ее долю приходилось 16,8%); а неосаждаемая активность ?-глюкуронидазы —34% (у контрольных животных 6,4%).

Наименее выраженными оказались изменения неосаждаемой активности изучаемых нами ферментов у опытных животных III группы (табл. № 3). Так, например, неосаждаемая активность катепсина у голодающих животных III группы составляла 40,2% от общей активности фермента, в то время как у контрольных 27%, т. е. отмеченные изменения катепсина по своей направленности аналогичны изменениям, выявленным на животных двух предыдущих групп.

Каких-либо выраженных изменений неосаждаемой активности ?-глюкуронидазы и кислой фосфомоноэстеразы при этом не было обнаружено.

Таким образом, в надосадочной жидкости, полученной в результате центрифугирования гомогенатов печени контрольных животных, активность изучаемых нами индикаторных лизосомальных ферментов (катепсина, ?-глюкуронидазы и ФМЭ-11) была небольшая (27%—35% от общей активности для катепсина и от 6% до 16% для двух других ферментов). У голодающих животных происходил переход («солюбилизация») изучаемых ферментов в растворимую фракцию клетки, в результате чего неосаждаемая активность этих ферментов увеличивалась и составляла 40—100% от общей активности у катепсина и от 19 до 77% от общей активности у ФМЭ-11 и глюкуронидазы. Наиболее отчетливое увеличение неосаждаемой активности катепсина, ФМЭ-11 и ?-глюкуронидазы отмечено у молодых и растущих животных (I и II группы). При этом наибольшая степень выраженности указанных изменений отмечена у животных предельно голодающих и забитых в коматозном состоянии.

Определенный интерес представляет изменение неосаждаемой активности катепсина у животных III группы в сторону увеличения при отсутствии при этом изменений неосаждаемой активности ?-глюкуронидазы и кислой «фосфомоноэстеразы, принимая во внимание, что катепсину уделяется важная роль в процессах клеточного некроза и автолиза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дюв К. де. В кн.: «Структурные компоненты клетки». М., 1962. с. 128.

2. Дюв К. Д е. В кн.: «Структура и функция клетки». И. Л., 1964,. с. 90.

3. Duncan С. Y. «Nature», 1966, 210, 5042, pp. 1229.

4. Slatеr Т. F., Greenbaum A. L., Wang О. Y. Ciba Found Symp. «Lysosomes», 1963, pp. 311.