Distribution of 5'-nucleotidase and thromboplastic activity in human tissues

Cover Page


Cite item

Abstract

The distribution of 5-nucleotidase activity and thromboplastic activity in human tissues was studied. The greatest activity of 5-nucleotidase and tissue thromboplastin was found in the microsomal fraction. During homogenization, the activity of 5-nucleotidase and tissue thromboplastin was not separated. The membrane structures of the aortic endothelium have the highest 5-nucleotidase and thromboplastic activity compared to the membrane fraction of the middle layer of the aorta.

Full Text

Изучено распределение активности 5-нуклеотидазы и тромбопластической активности в тканях человека. Наибольшая активность 5-нуклеотидазы и тканевого тромбопластина установлена в микросомальной фракции. При гомогенизации активность 5-нуклеотидазы и тканевого тромбопластина не разделялась. Мембранные структуры эндотелия аорты обладают наибольшей 5-нуклеотидазной и тромбопластической активностью по сравнению с мембранной фракцией среднего слоя аорты.

Одним из основных применений диагностической энзимологии в настоящее время является измерение концентраций ферментов в сыворотке крови с целью обнаружения острого или хронического повреждения клеток. Определение активности сывороточной 5-нуклеотидазы широко используется для диагностики гепатобилиарных заболеваний [9, 10]. Экспериментально, и в клинических наблюдениях обнаружено значительное повышение активности 5-нуклеотидазы в плазме крови при остром инфаркте миокарда. При изучении динамики активности 5-нуклеотидазы в плазме крови было предположено, что фермент является индикатором поступления в кровоток из пораженного миокарда фрагментов клеточных мембран, обладающих тромбопластической активностью и вызывающих внутрисосудистое свертывание крови 12, 3, 

Для более полной клинической интерпретации этого ферментного теста необходимо учитывать количественное распределение фермента 5'-нуклеотидазы и тканевого тромбопластина в тканях организма и их локализацию в субклеточных структурах. В связи с этим в настоящем исследовании была поставлена задача изучить тканевое и внутриклеточное распределение 5'-нуклеотидазы и тканевого тромбопластина в организме человека.

Исследованы ткани 18 трупов внезапно умерших людей в возрасте от 17 до 40 лет. Время от момента смерти до взятия материала составляло от 10 до 24_ч. Ткани гомогенизировали на холоде в 10 объемах 0,25 М раствора сахарозы pH 7,4 в стеклянном гомогенизаторе Поттера—Эльвегейма с тефлоновым пестиком в течение 3 мин при 2000 об/мин. Ткани скелетной мышцы, миокарда, миометрия и печени предварительно пропускали через тканевой пресс [1].

В среду для размельчения ткани печени добавляли 0,001 М ЭДТА и гомогенизировали движениями тефлонового пестика рукой вверх—вниз 15 — 20 раз. Фракцию микросом получали ультрацентрифугированием постмитохондриальной надосадочной жидкости при 100 000g 10 мин в угловом роторе центрифуги ѴАК-60. Фракцию плазматических мембран клеток печени выделяли ультрацентрифугированием пост- ядерного супернатанта в ступенчатом градиенте плотности сахарозы в бакет-роторе центрифуги VАК-60 [12].

Активность 5'-нуклеотидазы определяли по Кемпбеллу (1962). О тромбопластической активности гомогената и субклеточных фракций судили по ускорению времени свертывания лиофилизированной бестромбоцитарной цитратной бычьей плазмы 14]. За единицу тромбопластической активности принимали активность тромбопластина Каунасского предприятия бакпрепаратов (серия 220381, 111, 1982 г.). Белок определяли методом Лоури с использованием бычьего альбумина в качестве -стандарта [11]. Удельную тромбопластическую активность выражали в единицах в расчете на 1 г белка. Результаты исследований статистически анализировали по Фишеру (1958).

 

5'-нуклеотидазная и тромбопластическая активность в тканях человека

  

Удельная активность на г белка

Ткань

Фракция

тромбопластин         

5'-нуклеотидаза, нкат ед.

1

2

3

4

Головной

1

86,7±10,4

91,3±9,0

мозг (белое вещество) .

2

106,0±9,8

379,6±32,8

 

3

185,3±16,6

96,3±13,9

Предстательная железа

1

75,6±23,3

917,7±203,3

2

125.9±19,2

1839,3±236,9

3

16,7±2,9

1136,7±221,4

Легкое

1

34,9±6,2

100,4± 16,7

 

2

77,7±9,4

467,7±67,2

 

3

5,6±0,9

38,7±6,2

Щитовидная

1

24,7±6,4

120,6±12,5

железа

2

72,8±1 1.7

573,6±60,0

 

3

3,8±0,8

75,7±9,3

Сердце

1

44,0±4,0

51,7±4,4

(миокард)

2

60,3±12,5

174,1 ±22,0

3

9,8±1,5

33,6±3,8

Надпочечник

1

22,2±2,2

104,0±7,2

(мозговое вещество)

2

37,7±4,1

268,4±35,3

 

Аорта (интима)

3

10,0±1,3

98,5±15,9

1

11,7±1,3

238,0±26,1

2

37,1 ±6,0

796,0±90,5

3

2,1 ±0,9

158,0±20,3

 

1

2

3  

4

Почка (корковое вещество)

1

15,4±0,9

46,5±5,1

2

26,5±3,2

167,4±12,3

3

3,2±0,7

12,8±4,1

Селезенка

1

12,5±0,5

88,7±13,8

 

2

20,1 ±0,9

477,4±68,0

 

3

7,6± 1,5

42,6±5,8

Печень

1

0,56±0,04

103,5±11,2

 

4

2,8±0,07

119,6±10,6

 

5

3,8±0,2

182,5±13,5

 

6

12,2±0,9

451,9±9,9

Матка (миометрий)

1

11.4±2,2

309,0±47,1

 

2

35,6-1-2,0

550,2±52,6

 

3

5,7±1,6

294,0± 15,0

Мышца (скелетная)

1

7,2±1,4

26,6±3,3

2

10,2±0,9

71,0±11,3

 

3

5,3±0,7

7,8±3,3

Поджелудочная железа

1

0,97±0,23

117,3±9,6

2

0,54±0,3

232,6±22,7

3

7,7±1,5

217,0±14,7

Примечание. 1 — цельный гомогенат, 2 — фракция микросом, 3 — супернатант, 4 — фракция митохондрий, 5 — фракция лизосом, 6 — фракция плазматических мембран.

 

В таблице представлено распределение удельной активности 5'-нуклеотидазы и удельной тромбопластической активности в субклеточных фракциях органов человека. Как видно из полученных данных, во всех тканях наибольшая активность 5'-нуклеотидазы и тканевого тромбопластина обнаружена в микросомальной фракции, -содержащей плазматические и эндоплазматические мембраны. По удельной активности 5'-нуклеотидазы в микросомальной фракции ткани можно расположить следующим образом: скелетная мышца < почка < сердце < поджелудочная железа < надпочечник < головной мозг < печень < легкие < селезенка < матка < щитовидная железа < эндотелий аорты < предстательная железа. Порядок возрастания удельной тромбопластической активности следующий: поджелудочная железа < скелетная мышца < печень < селезенка < почка < эндотелий аорты < надпочечник < матка < сердце < щитовидная железа < легкие Уголовной мозг < предстательная железа.

Как известно, фермент может служить маркером, если он прочно связан с определенными субклеточными структурами [6]. Для оценки прочности связи 5'-нуклеотидазы с мембранами эндотелиальных клеток аорты человека были проведены механическая дезинтеграция ткани, фракционирование и фильтрация гомогената через мембранный фильтр Синпор-8 (ЧССР) с размером пор 0,25 мкм. Обнаружено, что 5'-нуклеотидазная и тромбопластическая активность задерживаются фильтром. Ультрафильтрат был полностью лишен активности 57-нуклеотидазы и тромбопластической активности.

Активность 5'-нуклеотидазы и тромбопластическая активность в тканях аорты человека локализованы главным образом в мембранной фракции эндотелиальных клеток интимы. Осадок на фильтре, состоящий из фрагментов мембран эндотелия размером более 0,25 мкм, не осевших после 30-минутного центрифугирования при 100 000 g, обладал наибольшей удельной активностью 5'-нуклеотидазы (851±45 нкат/г белка) и удельной тромбопластической активностью (61,0 ± 4,5 ед./г белка).

Удельная активность 5'-нуклеотидазы и удельная тромбопластическая активность подобного осадка, полученного при ультрафильтрации супернатанта среднего слоя аорты, составили соответственно 68,7% и 54% активности осадка мембран эндотелия.

Предстательная железа резко отличается от других органов высокой активностью 5'-нуклеотидазы как в гомогенате (917 нкат/г белка), так и в микросомной фракции (1839 нкат/г белка). Активность б'-нуклеотидазы в супернатанте предстательной железы остается высокой (1136,7 нкат/г белка), тогда как в других органах активность фермента в супернатанте не превышает 300 нкат/г белка.

Наибольшая тромбопластическая активность тканей отмечена в гомогенате головного мозга (86 ед./г белка), пос ереди микросомных фракций наиболее активная получена из ткани предстательной железы. Увеличение 5'-нуклеотидазной активности фракции микросом по сравнению с гомогенатом наблюдалось во всех органах, как и увеличение тромбопластической активности.

Осколки мембран, обладающие тромбопластической активностью, образуются при разрушении не только плазматической, но и любой другой клеточной мембраны. Фермент 5'-нуклеотидаза, вмонтированный в плазматическую мембрану клетки, невозможно отделить от тромбопластической активности даже при жесткой гомогенизации. Этот факт говорит о том, что осколки плазматической мембраны, попадающие в кровоток при повреждении клетки, могут проявлять тромбопластическую активность. Исключение составляет лишь ткань предстательной железы, где, кроме мембраносвязанной 5'-нуклеотидазы, имеется и растворимая форма фермента.

Таким образом, повышение активности 5'-нуклеотидазы в плазме крови является надежным признаком поступления в кровоток тромбопластически активных плазматических мембран

Выводы

1.   Активность 5'-нуклеотидазы и тромбопластическая активность локализованы в мембранных структурах клеток тканей человека.

2.   Активность 5'-нуклеотидазы и тромбопластическая активность не разделяются даже при жесткой гомогенизации.

3.   Фермент 5'-нуклеотидаза может служить маркером тромбопластической активности при определении в плазме крови.

4.   В тканях аорты человека наибольшая активность 5'-нуклеотидазы и тромбопластическая активность локализованы в мембранных  структурах эндотелиальных клеток.

×

About the authors

V. i Kuznetsov

Kazan Order of the Red Banner of Labor Medical Institute named after S. V. Kurashov

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Department of Biochemistry

Russian Federation, Kazan

References


© 1983 Eco-Vector





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies