Разделы: Медицина
Размещена 27.04.2026.
Просмотров - 100

СЕРОСОДЕРЖАЩИЕ АМИНОКИСЛОТЫ В ИММУНЫХ ОРГАНАХ КРЫС ПРИ ГИПОТЕРМИИ И ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Микулич Роман Андреевич

Гродненский государственный медицинский университет

Студент

Павлюковец Анастасия Юрьевна, кандидат биологических наук, доцент, заведующий Научно-исследовательской лабораторией отраслевой лаборатории молекулярной медицины. Валько Никита Андреевич ассистент учебной отраслевой лаборатории молекулярной медицины. Горош Ксения Николаевна, студент 5 курса лечебного факультета Гродненского Государственного Медицинского Университета

УДК 577.112:612.017:615.099

Актуальность. Серосодержащие аминокислоты — метионин, цистеин, цистатионин и таурин — играют фундаментальную роль в поддержании редокс-гомеостаза, обеспечении тиол-дисульфидного баланса, синтезе глутатиона и формировании нативной структуры белков [1]. В органах иммунной системы полноценный пул этих соединений необходим для пролиферации лимфоцитов, синтеза антител и реализации защитных реакций. Особую актуальность приобретает изучение метаболических нарушений, вызванных комбинацией распространённых стрессорных факторов таких как гипотермия и острая алкогольная интоксикация, которые часто сочетаются в клинической практике (переохлаждения на фоне алкогольного опьянения, абстинентные состояния, экстремальные условия) [2,3]. Однако сведения о совместном влиянии холодового стресса и этанола на обмен серосодержащих аминокислот непосредственно в иммунокомпетентных тканях, таких как пейеровы бляшки, тимус и селезёнка, остаются фрагментарными. Восполнение этого пробела важно для понимания патобиохимических механизмов иммуносупрессии и открывает перспективы для целенаправленного поиска средств метаболической коррекции, способных модулировать аминокислотный обмен и повышать устойчивость иммунной системы к сочетанным стрессовым воздействиям.

Цель. Целью работы явился анализ изменения концентрации серосодержащих аминокислот при воздействии низких температур и этанола в тимусе, пейеровых бляшках и селезёнке крыс.

Материалы и методы. Исследование проводилось на 40 самцах крыс массой 230±10 г (n каждой группы =10). В 1-ой группе животные получали внутрибрюшинно эквиобъемное количество физиологического раствора, а животные 2-ой группы – 25% раствор этанола в дозе 3,5 г/кг [1]. Животные 3-ей группы подвергались хронической гипотермии: 10-минутному плаванию в холодной воде (12±2°C) на протяжении 4 дней. Животные 4-ой группы подвергались сочетанному воздействию обоих исследуемых факторов. В образцах тканей тимуса определяли уровни серосодержащих аминокислот методом обращённофазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с о-фталевым альдегидом и 3-меркаптопропионовой кислотой, с детектированием по флуоресценции (231/445 нм). Определения проводили на хроматографической системе Agilent 1100, обработку данных – с помощью программы AgilentChemStation A10.01, математическую обработку данных – с помощью программы Statistica 10.0.

Научная новизна: Впервые проведено сравнительное изучение содержания свободных серосодержащих аминокислот одновременно в трёх структурно и функционально различных органах иммунной системы — пейеровых бляшках, тимусе и селезёнке — при изолированном и сочетанном действии хронической гипотермии и острой алкогольной интоксикации. Установлена выраженная тканеспецифичность метаболического ответа: показано, что пейеровы бляшки наиболее чувствительны к холодовому стрессу (снижение таурина и метионина при одновременном росте цистатионина), тогда как в тимусе максимальные сдвиги вызывает именно сочетанное воздействие, сопровождающееся многократным увеличением цистеиновой кислоты — маркёра окислительного стресса. Выявлено, что острая алкогольная интоксикация избирательно и резко снижает уровень цистатионина в пейеровых бляшках, причём при комбинации с гипотермией этот эффект усиливается, что ранее описано не было. Для селезёнки продемонстрирована относительная метаболическая устойчивость пула серосодержащих аминокислот, нарушаемая только при сочетанном стрессорном воздействии. Полученные данные формируют новое представление о гетерогенности аминокислотного обмена в иммунных органах при действии распространённых стресс-факторов и открывают направления для органоспецифичной метаболической коррекции.

Результаты и их обсуждение. Проведён сравнительный анализ содержания свободных серосодержащих аминокислот в трёх органах иммунной системы крыс — пейеровых бляшках, тимусе и селезёнке — при изолированном и сочетанном воздействии хронической гипотермии (плавание в холодной воде) и острой алкогольной интоксикации.

Пейеровы бляшки. В контрольной группе общий пул серосодержащих аминокислот составил 25724±1519 нмоль/г. Изолированная гипотермия вызывала его снижение на 14,6% (до 21962±690 нмоль/г), главным образом за счёт уменьшения уровня таурина на 15,0% (с 25243±1510 до 21459±688 нмоль/г) и метионина на 5,2% (с 328±18,2 до 311±13,6 нмоль/г). Одновременно в этой группе отмечено повышение концентрации цистатионина на 25,3% (до 193±7,04 нмоль/г против 154±14,9 нмоль/г в контроле). Изолированная ОАИ и её сочетание с гипотермией, напротив, приводили к выраженному падению уровня цистатионина — на 26,6% и 47,4% соответственно, не влияя значимо на таурин и метионин. Таким образом, в пейеровых бляшках гипотермия выступает ведущим фактором, изменяющим пул серосодержащих аминокислот, тогда как алкогольная интоксикация модифицирует лишь обмен цистатионина.

Тимус. В тимусе общий пул серосодержащих аминокислот в контроле составлял 31889±1249 нмоль/г и статистически значимо снижался только при сочетанном действии гипотермии и ОАИ — на 16,4% (до 26669±961 нмоль/г). Основной вклад в это снижение вносил таурин, уровень которого уменьшился на 16,6%. В отличие от пейеровых бляшек, в тимусе зарегистрировано повышение концентрации метионина во всех экспериментальных группах: при ОАИ — на 41,3%, при гипотермии — на 71,0%, при сочетанном воздействии — на 27,5% относительно контроля (138±9,04 нмоль/г). Ещё более заметные изменения касались цистеиновой кислоты: её содержание возрастало в 3 раза (ОАИ), в 2 раза (гипотермия) и в 5 раз (сочетанное воздействие) по сравнению с контрольным значением 2,26±0,34 нмоль/г. Полученные данные указывают на то, что тимус реагирует на стрессорные факторы активацией транссульфурации и/или изменением метаболизма метионина и цистеина, причём сочетанное воздействие оказывает более выраженный эффект, чем каждое из воздействий по отдельности.

Селезёнка. В селезёнке общий уровень серосодержащих аминокислот в контроле достигал 30079±1039 нмоль/г. Изолированная гипотермия и изолированная ОАИ не вызывали статистически значимых отклонений (28553±975 и 32379±1011 нмоль/г соответственно). Однако сочетанное воздействие гипотермии и ОАИ приводило к достоверному снижению пула серосодержащих аминокислот на 7,9% (до 27688±1273 нмоль/г, p<0,05). Хотя амплитуда изменений в селезёнке меньше, чем в тимусе, направленность эффекта совпадает: только комбинация двух стрессоров вызывает значимое истощение пула серосодержащих соединений.

Сравнение трёх органов демонстрирует тканеспецифичность ответа. Пейеровы бляшки оказались наиболее чувствительны к гипотермии (снижение таурина и метионина), тимус — к сочетанному стрессу с активацией обмена метионина и цистеиновой кислоты, а селезёнка проявила относительную устойчивость, реагируя только на комбинированное воздействие. Такая гетерогенность, вероятно, отражает различия в клеточном составе, интенсивности метаболизма и функциональной специализации каждого из иммунных органов.

Выводы

Проведённое исследование выявило тканеспецифичные изменения пула серосодержащих аминокислот в иммунных органах крыс при действии гипотермии и острой алкогольной интоксикации. В пейеровых бляшках изолированная хроническая гипотермия оказывала наиболее заметный эффект, проявляющийся снижением концентрации таурина и метионина на фоне увеличения уровня цистатионина, что указывает на перестройку транссульфурационного пути. Острая алкогольная интоксикация, как сама по себе, так и в комбинации с плаванием в холодной воде, вызывала резкое падение содержания цистатионина, не влияя при этом существенно на другие компоненты пула. В тимусе, напротив, сочетанное воздействие двух факторов приводило к более выраженным сдвигам, чем каждое воздействие в отдельности: общий фонд серосодержащих аминокислот уменьшался главным образом за счёт таурина, тогда как уровни метионина и цистеиновой кислоты многократно возрастали, свидетельствуя об активации метаболизма серы и усилении окислительного стресса. Селезёнка продемонстрировала наибольшую устойчивость к стрессорным воздействиям — только комбинированное влияние гипотермии и алкоголя вызывало умеренное, но статистически значимое снижение общего пула серосодержащих аминокислот. Таким образом, характер и выраженность изменений аминокислотного обмена в иммунных органах определяются как природой действующего фактора, так и функциональной специализацией конкретной ткани. Полученные данные расширяют представления о метаболической реакции иммунной системы на стресс и могут быть использованы при разработке подходов к коррекции патобиохимических нарушений, вызванных гипотермией и алкогольной интоксикацией.

1. Fujii J., Osaki T., Soma Y., Matsuda Y. Critical Roles of the Cysteine–Glutathione Axis in the Production of γ-Glutamyl Peptides in the Nervous System. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 8044. https://doi.org/10.3390/ijms24098044
2. S. Haydon, C. Glover, H. Maser, W. Burke, K. Lafreniere, Alcohol and Its Effect on Hypothermia-induced Rhabdomyolysis, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Volume 211, Issue Supplement_1, May 2025, Page A3858, https://doi.org/10.1164/ajrccm.2025.211.Abstracts.A3858
3. Wilson E, Waring WS. Severe hypotension and hypothermia caused by acute ethanol toxicity. Emerg Med J. 2007 Feb;24(2):e7. doi: 10.1136/emj.2006.041590.

Комментарии пользователей:

Оставить комментарий