Distribution of 5'-nucleotidase and thromboplastic activity in human tissues
- Authors: Kuznetsov V.i1
-
Affiliations:
- Kazan Order of the Red Banner of Labor Medical Institute named after S. V. Kurashov
- Issue: Vol 64, No 1 (1983)
- Pages: 32-35
- Section: Articles
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/86317
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj86317
- ID: 86317
Cite item
Full Text
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