Mechanisms of destabilization of erythrocyte energy metabolism in the acute period of myocardial infarction

Abstract

The aim of the study was to assess the role of the main branches of the polyenzyme system of erythrocyte glycolysis in the development of their energy-synthesizing insufficiency in the acute period of myocardial infarction.

Full Text

Целью исследования являлась оценка роли основных ответвлений полиферментной системы гликолиза эритроцитов в развитии недостаточности их энергосинтезирующих процессов в остром периоде инфаркта миокарда.

Все больные инфарктом миокарда были разделены на группы по тяжести состояния, или на четыре функциональных класса в соответствии с классификацией ВКНЦ АМН СССР. В 1-ю группу (8 чел.) вошли больные I—II функционального класса тяжести, во 2-ю (21)—III, в 3-ю — IV. В контрольной группе было 20 здоровых лиц.

Кровь у больных брали в первые сутки и стабилизировали гепарином. Эритроциты выделяли путем центрифугирования при 2000 об./мин в течение 15 мин при 5°, затем двукратно отмывали Кребс-Рингер-фосфатным буфером, содержащим трис-НС и глюкозу; pH 7,4.

Отмытые эритроциты разводили до гематокрита 40% и инкубировали в термостатируемых ячейках анализатора ферментативной активности АФ-1 при 37°. Через 60 и 180 мин инкубации эритроцитарную массу обрабатывали равным объемом 0,8 н. раствора HCIO₄ с последующим центрифугированием при 3000 об./мин в течение 10—15 мин при температуре 4°. После нейтрализации кислоторастворимой фракцией эритроцитов определяли в ней уровень глюкозы глюкозооксидазным методом, лактата — в реакции с лактатдегидрогеназой, адениловых нуклеотидов методом тонкослойной хроматографии, концентрацию 2,3-дифосфоглицериновой кислоты (2,3-ДФГ)— в реакции с хромотроповой кислотой.

Для больных инфарктом миокарда I—11 класса тяжести были характерны следующие изменения: до инкубации подъем концентрации АТФ был выше нормы на 125,6% (Р<0,05), суммы аде- ниннуклеотидов — на 119,8% (Р<0,05); содержание глюкозы было снижено, а уровень лактата повышен до 226,6% от уровня нормы (Р<0,001).

Изменения метаболизма эритроцитов в процессе инкубации клеток были связаны с усилением активности гемогликолиза при параллельной активации включения в гликолитический поток метаболитов 2,3-ДФГ шунта и пентозного пути.

У больных инфарктом миокарда III класса тяжести до инкубации в эритроцитах наблюдалось снижение содержания АТФ по сравнению с нормой на 66,9% (Р<0,05), суммы адениннуклеотидов на фоне подъема уровня 2,3-ДФГ — на 111% (Р<0,01) и концентрации лактата. Изменение расчетных критериев гемогликолиза в процессе инкубации эритроцитов показывает падение роли пентозного шунта в поддержании энергобаланса клеток.

У больных инфарктом миокарда IV класса тяжести до инкубации в эритроцитах отмечалось падение уровня АТФ до 33,2% по сравнению с нормой (Р<0,001), суммы адениннуклеотидов — до 32,1 %(Р<0,001), содержания 2,3-ДФГ— до 75,1%  (Р<0,05), повышение концентрации лактата до 222% от уровня нормы (Р<0,001). Такое резкое снижение уровня энергообеспечения клеток протекает в связи с падением активности гемогликолиза и вклада в него пентозного и 2,3-ДФГ шунтов.

Таким образом, у больных инфарктом миокарда в остром периоде происходит значительное изменение активности гемогликолиза, которое определяет характер перестройки энергообеспечения клеток. У больных инфарктом миокарда I—II класса тяжести данные процессы носят адаптивный характер и вызывает подъем уровня энергообеспечения клеток. В них принимают участие как повышающий свою энергосинтезирующую мощность гликолитический поток, так и его боковые ответвления — пентозный и 2,3-ДФГ шунты.

У больных инфарктом миокарда III—IV класса тяжести процессы перестройки энергообеспечения клеток имеют явно декомпенсаторный характер, который констатируется снижением участия в гликолитическом потоке метаболитов пентозного шунта и недостаточностью вклада в энергодающие процессы гликолиза 2,3-ДФГ шунта.

У больных инфарктом миокарда I—II класса тяжести эффективными могут оказаться препараты типа АТФ и рибоксина, а у больных III—IV класса тяжести — препараты типа фосфопирувата.