Об изменениях в белковом и нуклеиновом обмене в миокарде при гипертиреозе

Аннотация

По данным Ю. И. Кардакова (1963), тиреотоксикоз является одной из наиболее частых причин сердечно-сосудистых расстройств.

Полный текст

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.