Роль аллантоина при физиологической и патологической беременности

Размещено на http://www.allbest.ru/

НИИ Биологии Южный Федеральный Университет

Роль аллантоина при физиологической и патологической беременности

Ломтева С.В.

Прокофьев В.Н.

Ростов-на-Дону

Роль аллантоина как витаминоподобного регулятора многих биологических процессов, контролирующих клеточную пролиферацию, до сих пор остается недостаточно исследованной, несмотря на его поливалентные функции. Концепция протекторного катаболизма, в основе которой лежит идея о том, что продукты деградации внутриклеточных биополимеров, в частности ДНК, выполняют различные неспецифические защитные функции, сформулирована еще в 90-х годах и позже (Гуськов, Лукаш, 1988; Гуськов, Шкурат 1989; Кения и др.1993) как ее следствие, появились экспериментальные данные о протекторных эффектах аллантоина (Гуськов и др. 2001; Гуськов и др. 2002; Гуськов и др. 2006).

История изучения пуринового обмена в плаценте и развивающемся зародыше началась с работ датируемых началом 20 века. В 1907 году Mendel and Mitchell, пришли к заключению, что последовательное включение активности ферментов пуринового катаболизма является демонстрацией филогенетического закона Геккеля об отражении филогенеза в онтогенезе [Mendel, Mitchell,1907]. В тех же исследованиях было показано, что самым поздним ферментом в становлении пуринового метаболизма у эмбрионов свиней является уриказа. Последовавший вывод, что уриколитическая способность - этап развития, до которого, вероятно, человек, в отличие от других млекопитающих, никогда не доходит, подтвердили исследования G. Wells and H. Corper (1909). Wiechowski (1909) сформулировал теорию о неспособности мочевой кислоты окисляться в организме человека. В последовавшие годы забвения аллантоина, основной акцент в изучении конечных продуктов деградации пуринов сместился на мочевую кислоту. Известно, что на ранних стадиях беременности концентрация мочевой кислоты понижается за счет повышенного расщепления. Напротив, в конце беременности концентрация мочевой кислоты повышается за счет ускорения катаболизма. По данным В. Тоэску (Tesky 2002) основными составляющими общего объема антиоксидантов при беременности, являлись мочевая кислота (70,3%), витамин С (10,3%), витамин Е (8,6%) и витамин А (10,7%). Эти антиоксиданты - активные чистильщики свободных радикалов.

Целью данной работы было изучение уровня содержания аллантоина, мочевой кислоты и уровня хемилюминесценции плазмы на разных сроках физиологической беременности и при фетоплацентарной недостаточности.

Материалом для исследования служила кровь 220 беременных и 30 небеременных женщин. Кровь бралась из локтевой вены, преимущественно натощак в количестве не менее 7 мл. Центрифугировали при 3000 об/мин 10 минут. Далее в сыворотке определяли исследуемые вещества: аллантоин, мочевую кислоту, общий белок, человеческий гонадотропин, а также проводили индуцированный хемилюминесцентный анализ в системе люминол-перекись водорода.

Уровень аллантоина в сыворотке крови беременных женщин, будучи втрое выше этого показателя у небеременных женщин, не претерпевает существенных изменений в течение 1-го триместра. Во втором триместре происходит существенное повышение содержания аллантоина в сыворотке, которое достигает своего максимума на 15 недели гестации (рис). В третьем триместре концентрация аллантоина значительно снижается, приближаясь к его уровню у мужчин и небеременных женщин. Однозначно ответить на вопрос о происхождении аллантоина в сыворотке крови беременных в настоящее время не представляется возможным, однако мы предполагаем, что значительное накопление аллантоина в сыворотке беременных женщин связанно с его плодным происхождением. Вероятно, именно в этот период в печени плода происходит максимальная активация уриказы, образующей аллантоин, который, обладая анаболическим, антиоксидантным и антимутагенным эффектами (Гуськов и др, 2001; Покудина, 2002), обеспечивает значительный рост плода, наблюдаемый во втором триместре, и осуществляет его защиту от патогенных воздействий.

А Б

Рис. Светосумма хемилюминесценции (Sm 100сек) А и соотношение аллантоина и мочевой кислоты (Б) в плазме крови беременных женщин на разных неделях гестации

Сопоставление динамики содержания аллантоина в сыворотке крови и показателями хемилюминесцентного анализа выявило определенные однонаправленные изменения уровня аллантоина и активностью свободнорадикальных процессов до 7 недели гестации (рис). Ранние сроки беременности, характеризующиеся переходом организма матери на новый метаболический уровень, достаточно мощными перестройками в системе нейроэндокринной регуляции, по- видимому, проходят через стадию стресса. Это отражается в резком возрастании уровня свободнорадикальных процессов и как адаптивный механизм - увеличении содержания антиоксидантов, в частности аллантоина, в крови матери, возможно за счет свободнорадикальной деструкции мочевой кислоты. К 11-14 недели беременности устанавливается новый стационарный уровень обменных процессов, на фоне резкого увеличения пула аллантоина в крови активность свободнорадикальных процессов падает даже ниже контрольного уровня. Возникает еще ряд вопросов: какова роль аллантоина в формировании «доминанты беременности»?

При плацентарной недостаточности выявлена тенденция к снижению содержания аллантоина в ткани плаценты (Шестапалов, 2006). В наших исследованиях напротив, содержание аллантоина в сыворотке крови при патологической беременности (фетаплацентарная недостаточность) повышается. Это согласуется с общепринятыми представлениями об окислительном стрессе при плацентарной недостаточности и свидетельствует о компенсаторной реакции организма беременной, который стремится сохранить плод. Можно предположить, что, либо плацента способна аккумулировать аллантоин, и системы накопления аллантоина при плацентарной недостаточности нарушены, либо существует еще какой-то субстрат для образования аллантоина.

Вероятно, что в процессе эволюции, изменение функций аллантоина как катаболита, позволило аккредитировать иные свойства этой малой молекулы для выполнения защитных функций,

Обнаруженное нами повышение содержания аллантоина в крови и тканях плаценты беременных позволяет выдвинуть ряд гипотез, требующих дальнейшего подтверждения:

Вероятна возможность временной экспрессии Uox-гена в ткани плаценты и печени эмбрионов.

Не исключено существование механизмов накопления аллантоина в организме беременных за счет регуляции его почеченой реабсорбции и секреции.

Возможно наличие пути синтеза аллантоина у плода из мочевины и глиоксилата (обращение реакции гидролиза аллантоиновой кислоты).

Список литературы

аллантоин пролиферация плацента зародыш беременность

1. Гуськов Е.П., Шкурат Т.П. Нестабильность генома соматических клеток человека как адаптивная норма// Успехи современной биологии. 1989. т. 108. вып 2(5). С. 163-171.

2. Гуськов Е.П., Шкурат Т.П., Милютина Н.П., Прокофьев В.Н., Покудина И.О., Машкина Е.В., Тимофеева И.В. Влияние аллантоина на активность ферментов регулирующих ROS-зависимый статус организма // ДАН. 2001. Т. 379. № 3. С. 398-401.

3. Гуськов Е.П., Клецкий М.Е., Корниенко И.В., Олехнович Л.П., Чистяков В.А., Шкурат Т.П., Прокофьев В.Н., Жданов Ю.А. Аллантоин как тушитель свободных радикалов // ДАН. 2002. Т. 383. № 3. С. 105-107.

4. Кения М.В., Лукаш А.И., Гуськов Е.П. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе// Успехи совр. Биологии. 1993. т. 113. вып. 4. С. 456-470.

5. Покудина И.О. Модификация низкомолекулярными азотистыми катаболитами мутагенного эффекта окислительного стресса и их влияние на антиоксидантный статус клеток и тканей. Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. биол. наук, Ростов-на-Дону, 2002.- 24 с.

6. Шестопалов А.В., Шкурат Т.П., Микашинович З.И., Крыжановская И.О., Богачева М.А., Ломтева С.В., Прокофьев В.Н., Гуськов Е.П. // Успехи современной биологии, 2006, Т. 126, № 6, С. 611-617.

7. Toescu V., Nuttall L., Martin U., Kendall M, Dunne F. Oxidative stress and normal pregnancy// Clinical Endocrinology.-2002.-57, P. 609-613.

8. Mikami T., Kita K., Tomita S., Qu G.J., Tasaki Y., Ito A. Is allantoin in serum and urine a useful indicator of exercise-induced oxidative stress in humans? // Free Radi Res. 2000. V.32. P. 235-244.

9. Mendel, Mitchell // Amer. Jornal of Physiol. - 1907. - № xx. - P. 97.

Размещено на Allbest.ru