Phospholipid composition and functional activity of platelets in chronic leukemia

Abstract

The literature data on the participation of platelet phospholipids in the process of hemostasis are presented. The results of studies of the phospholipid composition of platelets in patients with chronic leukemia are presented. In platelets of patients, an increase in the amount of total lipids and sphingomyelin was noted, which, possibly, is associated with a decrease in coagulation and an increase in their anticoagulant activity.

Full Text

Приведены данные литературы об участии фосфолипидов тромбоци­тов в процессе гемостаза. Представлены результаты исследований фосфолипидного состава тромбоцитов у больных хроническим лейкозом. В тромбоцитах больных отме­чено увеличение количества общих липидов и сфингомиелина, с чем, возможно, связа­но снижение коагуляционной и увеличение антикоагулянтной их активности.

Ключевые слова: фосфолипиды тромбоцитов.

1 таблица. Библиография: 23 названия.

При контакте с определенными структурами поврежденной сосудистой стенки тромбоциты подвергаются последовательным изменениям, которые завершаются обра­зованием тромбоцитарного тромба. Кроме того, из тромбоцитов выделяется ряд актив­ных веществ, необходимых для нормального осуществления процессов в сосудистом и коагуляционном звеньях гемостаза.

Плазматическая мембрана тромбоцита сходна по строению с мембранами других клеток. Универсальными компонентами этих клеточных структур являются фосфоли­пиды, бимолекулярный слой которых составляет основу биологических мембран. Среди фосфолипидов тромбоцитарных мембран преобладают фосфатидилхолин (ФХ), фосфатидилэтаноламин (ФЭ), фосфатидилсерин (ФС), сфингомиелин (СМ.) и фосфатидилинозит (ФИ). Все мембраны включают наряду с липидными структурами различные белки, причем в некоторых клетках белка содержится больше, чем липидов. В боль­шинстве клеточных мембран белки расположены равномерно, в то время как для тром­боцитов установлено их асимметричное распределение. Только немногие из этих бел­ков, включая три главных гликопротеида, находятся на наружной поверхности клетки, остальные локализованы внутри мембраны и на цитоплазматической ее стороне [23].

Клеточные мембраны не являются статичными структурами. Все их компоненты обладают определенной степенью подвижности [21], что делает возможным осуще­ствление таких важных функций, как транспорт метаболитов, специфическая связь гор­монов и вводимых лекарственных препаратов, участие в реакции антиген — антитело. Главная роль в этих процессах принадлежит мембранным белкам. Однако и фосфоли­пидные компоненты не являются только структурными единицами, многие метаболи­ческие процессы протекают с их непосредственным участием. Так, например, наличие определенных фосфолипидов необходимо для функционирования таких важнейших мембранных ферментов, как АТФ-аза, аденилатциклаза, которые играют значительную роль в осуществлении физиологической активности тромбоцитов. Установлено, что для активации АТФ-азы в некоторых клетках требуется ФС и ФИ [15], для активации аденилатциклазы необходимы фосфатидилсерин и фосфатидилинозит [16]. Можно предположить, что и в тромбоцитах активация этих ферментов связана с фосфолипи­дами мембран. Шик и Ю (1974) изучали значение фосфолипидов мембраны на осно­вании определения последствий селективной деструкции тромбоцитарной мембраны под воздействием очищенной фосфолипазы С, гидролизующей фосфолипиды (преиму­щественно ФХ и в меньшей степени СМ). Молекулы фосфолипазы имеют значитель­ную величину и не могут проходить через поверхность интактных клеток. Следова­тельно, гидролизу подвергаются фосфолипиды, локализованные на поверхности тром­боцитов. Исследования показали, что минимальный гидролиз (5% фосфолипидов) ве­дет к стимулированию секреторных реакций, при этом из кровяных пластинок выде­ляются серотонин, АДФ, фактор 4. Сопоставление действия фосфолипазы и такого индуцера выделения, как тромбин, показало, что оно одинаково как по скорости, так и по выделяемым веществам. Ультраструктурные исследования тромбоцитов после осуществление тромбопластинообразования.

Свойства и природа фактора 3 тромбоцитов являются объектом изучения уже на протяжении ряда лет [5, 9]. Было установлено, что фактор 3 представляет собой ли­попротеид, содержащий ряд фосфолипидов и белковый компонент. Смесь фосфолипи­дов была разделена на пять основных фракций: ФХ — 37,8%, ФЭ— 31,5%, СМ — 15,1%, ФС — 9%, ФИ — 3,6% [6].

Изучение тромбопластических свойств изолированных фракций фосфолипидов об­наружило их явное различие. Наибольшей активностью обладали ФС, ФЭ и ФИ как отдельно, так и в различных соотношениях, в то время как ФХ и СМ оставались не­активными. Подобная разница указанных свойств этих соединений, возможно, связана с тем, что фосфолипидные классы отличаются друг от друга зарядом полярных групп молекул. В опытах по определению свертывающей способности мицелл из синтетиче­ских фосфолипидов было установлено, что при увеличении отрицательного заряда ми­целл, который складывается из зарядов составляющих их молекул, увеличивается и их коагуляционная способность [13]. Как известно, наибольший отрицательный заряд несут ФС и ФИ. Кроме того, существенный вклад в суммарный отрицательный заряд в пределах физиологических значений pH вносит и ФЭ. Данные Маркус и соавт. (1969) позволили установить зависимость коагуляционной активности фосфолипидов от сос­тава остатков жирнокислотных цепей, входящих в них. Как оказалось, ФХ и СМ, об­ладающие малой коагуляционной активностью, содержат в основном насыщенные жир­ные кислоты и ненасыщенные с небольшим количеством двойных связей, в то время как в составе ФС, ФЭ и ФИ, т. е. фосфолипидов, которые обладают высокой коагу­ляционной активностью, обнаружены, наряду с насыщенными жирными кислотами, уг­леводородные цепи со значительным количеством ненасыщенных связей.

Активность тромбоцитов в большой мере зависит от характера распределения фосфолипидов в их мембране. Большая часть тромбопластических нехолиновых фос­фолипидов находится на, внутренней поверхности клеточной мембраны и не имеет пря­мого контакта с плазмой, тогда как ФХ и СМ локализуются преимущественно на наружной поверхности интактных тромбоцитов [19]. Как установили Кохен и соавт. (1965), ФХ и СМ в различном соотношении друг с другом обладают антикоагулянт­ными свойствами, что может способствовать поддержанию тромбоцитов в интактном состоянии. Во время развития процесса коагуляции поверхностные фосфолипиды ли­шаются этих свойств, вероятно, вследствие гидролиза. Реакция гидролиза способству­ет доступности фосфолипидов, лежащих на внутренней поверхности мембраны и обла­дающих тромбопластическими свойствами [20].

Фосфооипиды фактора 3 связаны не только с плазматической мембраной, входя в состав ее структуры, но и с а-гранулами тромбоцитов [22]. В настоящее время не установлено, какая активность имеет большее значение — связанная с поверхностной мембраной или с а-гранулами. По данным Брокмана и соавт. (1976), тромбопластическая активность фракции мембран, выделенных ультрацентрифугированием, равна активности фракции гранул, однако авторы считают, что фактор 3, заключенный в а-гранулах имеет большее значение, так как интенсивная секреция их содержимого начинается быстро в ответ на экзогенные стимулы. Активность же, связанная с мембранами, возможно, делается доступной на более поздних стадиях тромбоцитарных изменений.

Дефицит фактора 3 при различных патологических состояниях обусловливает раз­витие серьезных нарушений процесса гемостаза. Это может быть следствием измене­ний, вызванных как снижением доступности фактора 3, так и нарушением его фосфо­липидного состава. Фосфолипиды, как указывалось, играют значительную роль в био­логии клеточных мембран, что не может не отразиться и на гемостатическом процессе В литературе имеются немногочисленные сведения об изменении фосфолипидного соста­ва тромбоцитов при некоторых патологических состояниях. Карака и Стефанини (1965), изучавшие кровяные пластинки больных тромбоцитопатией при хронических паренхиматозных заболеваниях печени, уремии, хронической миелоидной метаплазии, макроцитарной анемии, выявили снижение содержания общих липидов, общих фосфо­липидов и относительно низкое содержание ФС и ФХ; эти изменения сочетались со снижением коагуляционных свойств тромбоцитов.

Исследуя снижение активности фактора 3 при врожденной макроцитарной тром­бопластической тромбоцитопении, Хаанен и сотр. (1973) установили, что у больных данной группы нарушаются реакции выделения вследствие первичных изменений свойств мембраны. Последняя оказалась более стабильной и менее чувствительной к внешним стимулам в результате изменения липидных компонентов тромбоцитов, что выражалось в снижении ФЭ, увеличении дифосфатидилглицерола, увеличении содер­жания насыщенных жирных кислот в липидах.

Нами было проведено исследование фосфолипидного состава тромбоцитов у 14 больных, страдающих хроническими лимфо- и миелолейкозами, с целью выяснить свя­зи фосфолипидного состава тромбоцитов с имеющимися нарушениями тромбоцитарных свойств, так как при этой форме патологии закономерно и значительно нарушается функция тромбоцитов, в частности снижается коагуляционная активность тромбоцитов и повышаются их антикоагулянтные свойства [2, 3].

Для экстракции липидов тромбоцитов был использован широко применяемый ме­тод Фолча [8]. Перед экстракцией проводили выделение тромбоцитов. Для этого богатую тромбоцитами плазму как доноров, так и больных центрифугировали 30 мин при 3000 об/мин, предварительно определив общее количество тромбоцитов, содержа­щихся в ней. Полученный осадок тромбоцитов для разрушения их структуры подвер­гали трехкратному замораживанию при температуре —20° С с последующим немед­ленным размораживанием. Из полученной смеси экстрагировали липиды и высушивали. Количество общих липидов определяли взвешиванием сухого липидного экстракта. Для разделения фосфолипидов использовали метод тонкослойной хроматографии в системе растворителей — хлороформ, метанол, 7 н. аммиак (65:36:5). Количествен­ное определение фосфора в отдельных фосфолипидных фракциях, как и определение общего липидного фосфора, проводили по Бартлету (1959).

Как видно из приводимой ниже таблицы, содержание общих липидов при расчете на стандартное число тромбоцитов в норме составило в среднем 1,47 мг/10⁹ тромбо­цитов, а при лейкозе оно достигало 2,7 мг/10⁹ тромбоцитов. Количество общих фосфо­липидный состав тромбоцитов в норме и при заболевании лейкозом липидов стандартного числа тромбоцитов больных лейкозом существенно не отличалось от этого же показателя здоровых людей.

Показатели		Норма	Лейкоз	Р
		n = 15	n = 14
Общие липиды, мг/109 тромбоцитов		1,47+0,08	2,70+0,18	<0,001
Общие фосфолипиды, МКГ/109 тромбо­цитов		21,28+0,93	21,92+0,93	>0,05
0/	ЛФХ	10±1,2	12+1,5	>0,2
70	СМ	16±1,4	23,5+1,5	<0,001
к общему	ФХ	52±5,0	45,5±5,3	>0,5
липидному	ФЭ	15±2,8	17+1,9	>0,5
фосфору	ФК	7+0,5	2+0,7	>0,5

При дальнейшем разделении смеси фосфо­липидов тромбоцитов как здоровых людей, так и больных лейкозом были выделены 5 фосфолипидных фракций: лизофосфатидилхолин (ЛФХ), фосфорная кислота (ФК), СМ, ФЭ, ФХ. Количественное сопоставление показало, что содержание ЛФХ, ФХ, ФЭ) и ФК в тромбоцитах больных достоверно не отличалось от их уровня у здоровых, в то время как количество СМ при лейкозе значительно увеличилось (Р<0,001). По существующим данным СМ не обладает свертывающей активностью [9, 17]. Напро­тив, имеются указания, что этот фосфолипид проявляет антикоагулянтную активность [7]. Следовательно, можно предположить, что увеличение процентного содержания СМ в общих фосфолипидах тромбоцитов, как неактивного компонента, может снижать активность фактора 3 тромбоцитов. С увеличением количества СМ также могут быть связаны и антикоагулянтные свойства кровяных пластинок, наблюдаемые при лейкозе.

Таким образом, исследование липидного состава тромбоцитов у больных хрониче­ским лейкозом выявило определенные изменения, которые могут быть одной из при­чин, обусловливающих нарушение функции тромбоцитов при данной патологии.

Анализ имеющихся немногочисленных исследований о значении фосфолипидов для функциональной активности тромбоцитов, а также полученные нами данные указы­вают на целесообразность углубленного исследования фосфолипидного состава кровя­ных пластинок, прежде всего при тех видах патологии, где наблюдается значительное нарушение функции тромбоцитов, в частности снижение их тромбопластической актив­ности.