About changes in protein and nucleic acid metabolism in the myocardium in hyperthyroidism
- Authors: Svyatkina O.B.1
-
Affiliations:
- Institute of Experimental Endocrinology and Chemistry of Hormones of the USSR Academy of Medical Sciences
- Issue: Vol 49, No 2 (1968)
- Pages: 12-13
- Section: Articles
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/60202
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj60202
- ID: 60202
Cite item
Full Text
Abstract
According to Yu. I. Kardakov (1963), thyrotoxicosis is one of the most common causes of cardiovascular disorders.
Keywords
Full Text
По данным Ю. И. Кардакова (1963), тиреотоксикоз является одной из наиболее частых причин сердечно-сосудистых расстройств. Совершенно очевидно, что рациональная терапия не может не учитывать интимных нарушений метаболизма миокарда. Однако многие стороны патогенеза таких нарушений недостаточно изучены. Л. М. Гольбер и В. И. Кандрор (1966) рассматривают нарушения пластического обеспечения сократительной функции миокарда как причину недостаточности сердца при тиреотоксикозе. В основе этого нарушения, по их мнению, лежит воздействие тиреоидных гормонов на окислительное фосфорилирование в митохондриях. Ряд исследователей считает, что биохимические изменения, наблюдаемые в миокарде при тиреотоксикозе, являются лишь следствием раннего воздействия тиреоидных гормонов на протеоаннтез (Tata, Г. К. Парсаданян).
Мы изучали синтез белка по включению глицина 1-С14 в суммарный белок и сократительный белок миокарда — актомиозин, а также синтез нуклеиновых кислот по включению Р32 в РНК субклеточных фракций миокарда на стадиях развития тиреоидинового токсикоза.
Опыты проводили на кроликах-самцах весом 2,5—3,2 кг. Животные одной группы служили контролем (К), а остальные в течение 7, 14, 28 дней (Т-7, Т-14, Т-28) получали тиреоидин по специальной схеме, обеспечивающей выраженную (не менее 25%) потерю веса к 28-му дню опыта, резкую тахикардию и другие признаки клинического тиреотоксикоза. За 24 часа до забоя кроликам всех групп вводили внутривенно глицин 1-С14 из расчета 10 000 имп/мин/г веса. Сердце извлекали под эфирным наркозом, освобождали от крови, отсекали левый желудочек и осаждали белок. Осажденный и переосажденный убывающими концентрациями три хлор уксусной кислоты белок обезжиривали, промывали спиртом, смесью спирта и эфира и эфиром. Сухой белок растирали в ступке в тонкий порошок, который по 10 мг наносили на мишени.
Актомиозин выделяли по И. И. Иванову с некоторыми модификациями.
При исследовании нуклеинового обмена применялась 4-часовая метка РНК радиоактивным фосфором Р32 из расчета 500 мккюри на кг веса. Ткань левого желудочка промывали 0,14 М NaCl с додецилсульфатом натрия до 0,5%. Просушенную навеску ткани измельчали и гомогенизировали на холоду в сахарозном растворе (0,25 М сахарозы, 0,003 М СаСl2, 0,05 М трис) 1 : 10. Ядра и рибосомы выделяли с помощью дифференциального центрифугирования по методу, описанному Di Girolamo. РНК из цельного гомогената, ядерной и рибосомальной фракций миокарда выделяли по методу Tata и Widnell. О количестве РНК судили по результатам спектрофотометрии гидролизатов РНК по А. С. Спирину. Радиоактивность на мишенях подсчитывали с помощью торцового счетчика Т25-БФЛ и пересчетной схемы ПС-64 (установка Б2).
Таблица 1
Включение глицина С14 в белок и актомиозин миокарда кроликов в динамике развития тиреотоксикоза (имп/мин/10 мг сухой навески)
Белок | К | Т-7 | Т-14 | Т-28 |
Суммарный белок | 277+9,4 | 286+12,3 | 327+20,4 | 226+6,7 |
Актомиозин | 236+17,4 | 237+17 | 293+8,5 | 181+10,7 |
Таблица 2
Включение Р32 в НК миокарда левого желудочка кроликов в динамике развития тиреотоксикоза (имп/мин/100 у РНК)
РНК | К | Т-7 | Т-14 | Т-28 |
Общая РНК | 232+19,86 | 289+15.7 Р<0,05 | 323+24,6 Р<0,02 | 168+17,8 Р<0,05 |
Ядерная РНК | 251+19,4 | 314+13,5 | 325+21,5 | 188+11 |
Рибосомы | 234+18 | 272+10,4 | 325+21,5 | 213+11 |
Скорости включения глицина С14 в суммарный белок и актомиозин миокарда у кроликов группы Т-7 примерно такие же, как у контрольных животных (табл. 1). У кроликов, которым тиреоидин давали в течение 14 дней, наблюдается достоверное увеличение включения глицина С14 как в суммарную белковую фракцию, так и в актомиозин. Это соответствует представлениям о том, что тиреоидные гормоны стимулируют биосинтез белка в органах. Наши данные позволяют распространить эти представления и на специфический сократительный белок миокарда — актомиозин. При оценке полученных результатов следует отметить, что они внешне противоречат концепции Л. М. Гольбера и В. И. Кандрора о недостаточности пластического обеспечения сократительной функции тиреотоксического сердца. Вместе с тем, как показано этими авторами, на данной стадии тиреоидинового токсикоза сердечно-сосудистая система еще успешно удовлетворяет кислородные и другие запросы организма. Недостаточность миокарда отчетливо выявляется лишь на более позднем этапе тиреотоксикоза, к 28—30-му дню. В наших опытах такое продолжительное скармливание тиреоидина привело к значительному и достоверному торможению включения меченого глицина как в общий белок, так и в актомиозин сердечной мышцы. Что касается суммарного белка миокарда, то наши показатели соответствуют результатам опытов В. И. Кандрора с метионином S35 и Б. В. Покровского с глицином 2-С14. Торможение обновления актомиозина согласуется с данными других авторов, обнаруживших падение содержания миозина Б в скелетной мышце и снижение скорости обновления миозина в миокарде при тиреотоксикозе (3. С. Архангельская, Е. И. Медовар). Учитывая современные представления о действии гормонов на генетическом уровне и о зависимости между скоростью образования РНК и интенсивностью белкового синтеза, мы сочли нужным исследовать динамику нуклеинового обмена в миокарде кроликов с тиреоидиновым токсикозом.
Уже недельная дача животным препарата приводит к увеличению включения Р32 в суммарную и ядерную РНК миокарда. Дальнейшее скармливание тиреоидина (до 14 дней) приводит к еще более интенсивному, включению Р32 в суммарную РНК миокарда. Увеличение интенсивности обновления нуклеиновых кислот обнаруживается у этой группы животных также и в ядерной и рибосомальной фракциях. На 28-й день скармливания наблюдается совершенно иная картина — скорость включения меченого фосфата в суммарную РНК значительно ниже, чем у животных контрольной группы. Уменьшена также и скорость включения метки в РНК ядерной фракции. Снижение радиоактивности рибосомальной фракции констатируется лишь относительно этого показателя у животных группы Т-14. В. И. Кандрор и Т. Б. Рахманова также установили торможение включения Р32 в суммарную РНК к 28-му дню скармливания.
Анализ полученных данных обнаруживает параллелизм в динамике синтеза белка и РНК в миокарде кроликов на различных стадиях тиреоидинового токсикоза: повышение интенсивности этих процессов в раннем периоде и торможение их при тяжелой степени этого заболевания. Показано также, что введение тиреоидина в первую очередь влияет на темп синтеза РНК в ядерных фракциях. Изменение в рибосомах наблюдается, по-видимому, лишь позднее. Полученные результаты подтверждают хорошо известный факт о двухфазном действии тиреоидных гормонов на белковый обмен: малые дозы обладают анаболическим, тогда как большие — катаболическим действием. Что касается механизма такого двухфазного действия тиреоидных гормонов, то здесь существуют различные точки зрения. Tata и др. полагают, что в основе первой фазы действия тироксина лежит стимулирующее влияние его на генетический аппарат клетки, тогда как в основе второй фазы лежит иные механизмы. Hoch, а также Л. М. Гольбѳр и В. И. Кандрор считают, что объектом любых доз тиреоидных гормонов являются энергопродуцирующие образования в клетке — митохондрии. Различные фазы действия тироксина, по мнению этих авторов, можно объяснить тем, что малые дозы гормона, ослабляя дыхательный контроль в митохондриях, ведут к увеличению суммарного выхода АТФ и таким образом обеспечивают энергией процессы биосинтеза белка. Большие дозы гормона, полностью разобщая окислительное фосфорилирование, резко ограничивают энергетическое снабжение анаболических процессов и обусловливают тем самым их торможение. Этот вопрос требует, по-видимому, дальнейших исследований.
About the authors
O. B. Svyatkina
Institute of Experimental Endocrinology and Chemistry of Hormones of the USSR Academy of Medical Sciences
Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Laboratory of Pathophysiology
Russian Federation