The content of free amino acids in blood serum in patients with rectal cancer before and after surgery

Abstract

A small number of works are devoted to the study of the amino acid composition of blood serum after surgery, which mainly concern changes in the amino acid composition of blood in the long term after surgery [1].

Full Text

Изучению аминокислотного состава сыворотки крови после опера­ции посвящено незначительное количество работ, которые в основном касаются изменений аминокислотного состава крови в отдаленные сро­ки после операции [1]. Вопрос о влиянии операционной травмы на содержание свободных аминокислот сыворотки крови в этих исследо­ваниях не рассматривался. Литературные данные о сдвигах в амино­грамме сыворотки крови непосредственно после операции, о влиянии операционной травмы на обмен аминокислот отсутствуют.

Наша задача заключалась в изучении содержания свободных ами­нокислот сыворотки крови у больных раком прямой кишки и влияния операционной травмы на него. Под наблюдением было 72 больных, страдающих раком прямой кишки. Кровь на анализ мы брали на опе­рационном столе до операции и после ее окончания.

Содержание свободных аминокислот определяли по T. С. Пасхиной (1954) с некоторыми модификациями. Сущность этих модификаций сводилась к следующему: экстракцию аминокислот сыворотки крови производили только этанолом, что значительно сокращало время, за­трачиваемое на извлечение аминокислот; проявляли хроматограммы нингидрином в присутствии Cd (СН₃СОО)₂. Кадмий по сравнению с медью дает более устойчивые комплексы со всеми аминокислотами, в том числе и с метионином, аспарагином, аминомасляной кислотой, триптофаном; вместо отдельных калибровочных графиков для 20 ами­нокислот мы использовали стандартную смесь метчиков; элюцию окрашенных пятен аминокислот с бумаги проводили 75° этиловым спиртом; в качестве растворителя использовали пропускаемую трех­кратно через хроматограмму смесь: н-бутанол, ледяная уксусная кислота, вода в соотношении 4:1:1, что занимало во времени 5 су­ток; прохождение растворителя по хроматограмме контролировали по пикриновой кислоте. Все это дало возможность добиться четкого раз­деления на одной хроматограмме 19—20 аминокислот.

Результаты обработаны статистически по Л. С. Каминскому (1969) и представлены в таблице.

Содержание свободных аминокислот сыворотки крови у больных раком прямой кишки до и после операции (в мкг/мл)

Свободные аминокислоты	До операции, М±m	После операции, М±m
Цистин	15,00+0,99	14,60±0,96
Цистеин	19,70±1,23	19,20+1,16
Лизин	26,20+1,50	22,00±1,43
Гистидин	18,90±1,80	15,60±1,43
Аспарагин	12,80±0,79	12,40+0,64
Аргинин	13,40±0,75	11,60+0,67
Глютамин	72,50±3,08	68,80±3,61
Аспарагиновая кислота	22,70+1,45	22,00+1,43
Серин	9,60+0,67	9,10+0,71
Глицин	11,00+0,60	10,80±0,60
Глютаминовая кислота	16,30+1,14	13,80±0,84
Треонин	12,20+1,43	10,40±0,69
Аланин	20,00+1,43	18,10+0,76
Пролин	29,20	26,40
Тирозин	12,30+0,65	12,00±0,69
Аминомасляная кислота	7,80+0,61	7,90±0,64
Метионин	9,80+0,60	9,70±0,69
Валин	14,20+0,73	11,80+0,69
Триптофан	12,40+0,88	10,70±2,26
Фенилаланин	15,30+0,90	13,50±1,43
Лейцин	21,30+1,36	18,50+1,43
Изолейцин	21,40	18,30

Сразу же после операции суммарное содержание 8 незаменимых аминокислот падает со 132 до 114 мкг/мл, этот перепад составил 14%.  Из незаменимых аминокислот в большей степени снизилось содержа­ние триптофана — на 20%, валина — на 17%, лизина — на 16%, изо­лейцина— на 15%, лейцина — на 14%, фенилаланина — на 12%. На фоне снижения незаменимых аминокислот содержание метионина прак­тически оставалось на одном уровне (9,8—9,7 мкг/мл). Относительное содержание этой аминокислоты даже возрастало. Обмен метионина в норме происходит обычно в больших количествах и с большей ско­ростью. Увеличение содержания метионина после операции обуслов­лено, по-видимому, снижением окисления этой аминокислоты. Сниже­ние обмена метионина во время операции связано, возможно, со зна­чительным дефицитом АТФ [4]. Все содержащие серу аминокислоты после операции не претерпели существенных изменений. Относительное содержание этих аминокислот во время операции даже возрастает, что связано, по-видимому, с нарушением их окисления. Можно предпо­ложить, что во время операции нарушаются процессы метилирования и образования ферментных систем дезаминирования в связи с де­фицитом SH-групп, так как ферментные системы дезаминирования яв­ляются сульфгидрильными системами. Наблюдаются некоторые сдвиги в содержании неэссенциальных аминокислот. В частности, упало содер­жание гистидина на 18%, глютаминовой кислоты на 16% и аланина на 10%. В то же время содержание аспарагиновой кислоты и глицина превосходит дооперационный уровень.

Обращает на себя внимание относительная устойчивость содер­жания амидов. Относительное содержание глютамина и аспарагина превосходит дооперационный уровень. Влияние операционной травмы наиболее существенно сказалось на обмене триптофана, содержание которого уменьшилось на 20%. Мы вправе предположить, что окисление триптофана во время операции не снижалось и что в послеоперацион­ном периоде можно ожидать повышения количества серотонина как промежуточного продукта обмена триптофана, обладающего гипертен­зивным действием. Полученные данные указывают на неодинаковую потребность организма в различных аминокислотах во время опера­ции. По всей {вероятности, повышение функции коры надпочечников, наблюдаемое во время операции, влечет за собой изменения в содер­жании отдельных аминокислот. По данным T. Н. Протасовой (1953), при введении животным кортизона повышалась функция ферментных систем мочевинообразования. От введения указанных препаратов зна­чительно повышалась активность ферментов, участвующих в обмене аланина, триптофана, тирозина. Наблюдаемые сдвиги в аминограмме при хирургическом лечении больных раком прямой кишки можно объ­яснить повышенной потребностью в катехоламинах во время операции, что может привести, по-видимому, к снижению содержания фенилала­нина и тирозина. Следует отметить, что ферментные системы окисления тирозина во время операции снижены, в то время как окисление фенилаланина, по нашим данным, не нарушено. Во время операции содержание фенилаланина уменьшилось на 12%, а содержание тиро­зина — всего на 2,5 %.

Изменения аминограммы можно объяснить следующими причина­ми. Уменьшение содержания аргинина на 14% после операции может привести к нарушению мочевинообразования в печени, а в связи с этим — к нарушению орнитинового цикла. Уменьшение содержания глютаминовой кислоты на 15,4% происходит за счет повышенного об­разования глютамина во время операции. Глютаминовая кислота, с одной стороны, выполняет транспортную для аммиака функцию, с дру­гой — поддерживает pH крови на определенном уровне. Она выполняет также и антитоксическую функцию.

Значительное снижение содержания гистидина после операции (на 17,5%) связано, по-видимому, с повышением образования биологически активного вещества — гистамина, обусловливающего развитие «после операционного шока». Снижение треонина на 15% при относительно высоком содержании серина связано, очевидно, с тем, что окислитель­ные системы тирозина не нарушены и переход тирозина в серин проте­кает нормально. В то же время окисление серина с образованием холина и пировиноградной кислоты резко снижено.

Можно также предположить, что в послеоперационном периоде на­рушены функции печени: снижен обмен метионина, уменьшено окисле­ние серина и как следствие этого — образование холина. В связи с уменьшением количества аргинина нарушается орнитиновый цикл мочевинообразования.

В целом можно заключить, что во время операции резко снижается содержание незаменимых аминокислот (на 14%). Синтез заменимых аминокислот: цистина, цистеина, аспарагина и аспарагиновой кислоты, глютамина и глютаминовой кислоты, серина, глицина, аланина, трео­нина и аминомасляной кислоты во время операции не нарушен. Это свидетельствует о том, что реакции переаминирования протекают на высоком уровне и подтверждают полученные нами данные по повыше­нию активности аминотрансферазы сразу же после операции. Проис­ходит нарушение соотношения аминокислот, что, по-видимому, явля­ется одним из факторов нарушения синтеза белков в организме, как было отмечено ранее [2].