Протеомный профиль мочи здорового человека в норме и при действии факторов космического полета

Почки.

Почкам отводится центральная роль в регуляции АД, что обусловлено их участием в Na+ гемостазе, а также в реабсорбции K+ и Cl?. Сохранение натрия для поддержания адекватного объёма крови и внеклеточной жидкости является одним из назначений почки млекопитающих [Наточин Ю.В., 2008]. Еще 40 лет назад было продемонстрировано, что трансплантация почек от генетически нормотензивных крыс к линии крыс с гипертензией, предотвращала или контролировала гипертонию [Dahl L.K., Heine M., 1975]. Почка может выступать как орган-мишень для действия большинства известных факторов, связанных с сердечно-сосудистыми эффектами, отвечать за формирование системных метаболических и сосудистых патологических процессов, являясь активным генератором факторов риска [Смирнов А.В., Добронравов В.А., Каюков И.Г., 2010]. При различных механизмах усиления диуреза (водная нагрузка, осмотический диурез, салурез после инъекции фуросемида или аналогов вазотоцина) выявлено увеличение выделения белков с мочой. В основе этих типов физиологической протеинурии, по-видимому, лежит изменение гидродинамики гломерулярного аппарата [Наточин Ю.В., 2008]. Известно, что высокий уровень поступления хлорида натрия с пищей ассоциирован с развитием и прогрессированием артериальной гипертензии, которая, в свою очередь, служит важным детерминантом повреждения почек и сердца. Поражение почек, как органа мишени, встречается часто при гипертонической болезни сердца и у пациентов с другими сердечно-сосудистыми заболеваниями, особенно в сочетании с хронической сердечной недостаточностью [Драгунов Д.О., 2014]. У лиц с избыточной массой тела высокий уровень поступления натрия с пищей определяет развитие гиперфильтрации в клубочках [Lely A.T. et al., 2007]. Гомеостатический ответ почек на высокосолевую диету включает регулирование вдоль всего нефрона; высокое потребление соли уменьшает реабсорбцию Na+ путём уменьшения количества Na+ транспортёров и связанных с ними регуляторов в активных доменах плазматической мембраны главным образом путем перераспределения, а не изменения в размере их общего пула (уменьшается только количество NCC-натрий-хлор транспортеров). Перераспределение из одного места в другое, а не деградация и синтез, может обеспечить механизм для быстрой и постоянной адаптации к ситуациям с высоким или низким потреблением натрия без необходимости синтезировать или разрушать сложные белковые механизмы (транспортёры). Уменьшение количества транспортеров натрия в активных апикальных доменах будет также, теоретически, компенсировать гломерулотубулярный баланс, и обеспечивать экскрецию натриевой нагрузки во время диеты с высоким потреблением соли [McDonough A.A., 2010].

Метаболизмом аминокислот или липидов.

Известно, что толстая кишка наряду с другими органами непрерывно участвует в обеспечении стабильности физико-химических условий всех жидкостных компартментов организма, поддерживая гомеостаз. Она является не только одним из органов выделения, но и возвращает в портальный кровоток ионы, такие как натрий, хлор, а также воду до экскреции с фекальными массами. Обеспечивает участие колоноцитов толстой кишки в поддержании постоянства осмоляльности крови и выполнении осморегулирующей функции [Ерофеев Н.П., Радченко В.Г., Селиверстов П.В., 2012]. Колоноциты и плотные контакты между ними управляют интенсивностью абсорбции воды и электролитов, выступают в роли органа локального и системного водно-солевого гомеостаза. Толстая кишка имеет собственный локальный механизм транспорта ионов натрия из просвета кишки в интерстициальную жидкость. Посредством этого механизма колоноциты абсорбируют около 95% натрия, находящегося в просвете толстой кишки. Короткоцепочечные жирные кислоты, особенно бутират (масляная кислота), модулируют распознавание и уничтожение собственных мутантных, в том числе, опухолевых клеток, а также вторгшихся микроорганизмов. Производителем короткоцепочечных жирных кислот являются симбиотические анаэробные бактерии толстой кишки [Ерофеев Н.П., Радченко В.Г., Селиверстов П.В., 2012; Bцhmig G.A. et al., 2007].

Таким образом, с помощью биоинформационных подходов, методами современной масс-спектрометрии удалось наблюдать физиологические эффекты адаптации организма здорового человека к высокому солепотреблению (12г/день), нашедшие отражение в динамике изменений протеома мочи. В этот период эксперимента (фон и первые шесть недель эксперимента) отмечались: повышение активности белкового синтеза, активация адаптивной иммунной системы, провоспалительных белков. Известно, что макрофаги, помимо защиты организма от инфекций, принимают участие в регуляции солевого баланса и артериального давления. В регионах тела с высокой концентрацией соли они вызывают образование новых кровеносных и лимфатических сосудов, особенно в коже, тем самым, регулируя микроциркуляцию организма. В поддержку этого механизма мы находим, что такие процессы, как ангиогенез, клеточная адгезия, активируются в период высокого солепотребления наряду с экспрессией провоспалительных агентов. Увеличение экспрессии белка в начале эксперимента может быть связано с потребностью организма активировать процессы в почках, которые участвуют в экскреции и регуляции водного баланса в ответ на повышенное солепотребление.

Анализ результатов промежуточного периода исследования.

Промежуточный период исследования, который был определен с помощью биоинформационных методов, включал в себя 7 - 11 неделю эксперимента. Солепотребление в этот период времени было различным и составляло 9 (7-9 недели), 12 (10 неделя) и 6 г/день (11 неделя), соответственно. Экспрессия белка, по сравнению с начальным периодом исследования, снижалась, процент активации белков составил 20%. В это период активируются процессы, связанные с делением клеток, с липидным обменом, ремоделированием хроматина, ответом на окислительный стресс и гипоксию, с регуляцией апоптоза, и ремоделированием мышц. PSF анализ выявил активацию белков, связанных с деятельностью пищеварительной системы, процессов метаболизма, регенеративных процессов (Wnt-сигнальный путь и биосинтез N-гликанов).

Липиды.

Экспериментальные работы показали, что у крыс Dahl, чувствительных к соли, при содержании на высокосолевой диете, увеличивается кровяное давление, а также уровни плазменных триглицеридов и общего холестерина в плазме крови, по сравнению с резистентными к соли животными, содержавшихся на том же рационе. Кроме того, у Dahl крыс отмечалось повышенное содержание мембранных фосфолипидов, но содержание холестерина в мембранах существенно не изменялось [Vokurkovб M. et al., 2005]. В работе Silambarasan и Raja оценивался антигипертензивный эффект диосмина у самцов крыс Вистар, принимавших 1% NaCl в питьевой воде в течение шести последовательных недель. При этом отмечалось значительное увеличение систолического, диастолического артериального давления, натрия и хлорида в сыворотке и продуктов перекисного окисления липидов в плазме и тканях (печень, почки, сердце и аорта) и значительное снижение калия в сыворотке крови, а так же общих нитритов и содержания нитратов в плазме [Silambarasan T., Raja B., 2012].

В эксперименте со 105-суточной изоляцией было выявлено изменение липидных и фосфолипидных фракций указывающее на увеличение микровязкости клеточных мембран на 70-е, 105-е сутки эксперимента и после его завершения. По-видимому, это может быть связано с возможной активацией процессов перекисного окисления липидов в плазматической мембране [Иванова С.М. с соавт., 2010]. В сыворотке крови на 40-60% увеличилась концентрация триглицеридов в зависимости от срока исследования [Маркин А.А. с соавт., 2010].

Ремоделирование.

Как известно, риск возникновения многих заболеваний не может быть сведен только к определенным генетическим детерминантам. Воздействие тех или иных средовых факторов приводит к увеличению темпа мутирования, числу генетических повреждений и, вследствие этого, к возникновению определенных заболеваний [Gu Y. et al., 2006]. Основными механизмами эпигенетического контроля считаются метилирование ДНК, ремоделирование хроматина, регуляция на уровне РНК (в частности, РНК интерференция), прионизация белков и инактивация X хромосом [Вайсерман А.М., Кошель Н.М., Мехова Л.В., Войтенко В.П., 2011]. Изучение протеома плюрипотентных клеток, в частности белков, образующих основную систему поддержания плюрипотентности (OCT4, NANOG, COX2) показало, что белки не только взаимодействуют между собой, но и образуют сложную цепь с другими транскриптационными факторами, а также с белками, участвующими в модификациях и ремоделировании хроматина [Медведев С.П., Покушалов Е.А., Закиян С.М., 2012]. Имеются данные о взаимосвязи гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) и дисфункции эндотелия, чаще встречающиеся у пациентов с повышенным употреблением поваренной соли. Формирование ГЛЖ рассматривается как компенсаторный механизм, реализующийся в ремоделировании миокарда в ответ на перегрузку левого желудочка и направленный на поддержание в этих условиях достаточной насосной функции сердца [Аксенова Т.А., Горбунов В.В., 2013]. Считают, что изменения структуры хроматина являются регуляторным механизмом, управляющим транскрипцией генов цитокинов [Нестерова И.В. с соавт., 2010; Zhang X. et al., 2004].

Хотя большинство обследованных испытателей в 105-суточной изоляции не имели выраженной гипертрофии левого желудочка, однако у 4 (66,6%) из них отмечались изменения левого желудочка [Буйлов С.П. с соавт., 2010].

Окислительный стресс.

Окислительный стресс (оксидативный стресс) - это повреждение тканей в результате избыточного образования свободнорадикальных окислительных компонентов и недостаточности механизмов антиоксидантной защиты. Среди нормальных метаболитов клетки, обладающих окислительными свойствами, главное место, несомненно, принадлежит активным формам кислорода (АФК), к которым относятся супероксиданион, перекись водорода, оксид азота, пероксинитрит, гидроксильный радикал, гипохлорная кислота [Смирнов А.В., Каюков И.Г., Добронравов В.А., 2008]. В работе Арутюнян с соавт., изучалась динамика изменения активности ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) в аорте и плазме крови, а также образования АФК в аорте крыс на фоне двух гиперсолевых диет (0,4% и 1% растворы NaCl). При гиперсолевых диетах активность АПФ в аорте прогрессивно снижалось до минимума в течение одной недели и оставалось на уровне ниже контрольного в течение месяца. Обе диеты снижали количество АФК в аорте, этот эффект возрастал с увеличением дозы соли. Авторы пришли к заключению, что спектр АФК в аорте при гиперсолевых диетах отличается от контрольного и зависит как дозы соли, так и от длительности воздействия [Арутюнян Т.В. с соавт., 2013]. Оксидативному стрессу отводится ключевая роль в инициации повреждения эндотелия, при этом, происходит постепенное истощение и извращение компенсаторной дилатирующей способности эндотелия, отмечается специфическая инактивация гена эндотелиальной NO-синтазы, которая сопровождается увеличением среднего АД примерно на 15-20 мм рт.ст. Оксид азота (NO) способен подавлять пролиферативный ответ гладкомышечных клеток сосудистой стенки и оказывать целый ряд системных эффектов в просвете сосуда - блокировать агрегацию тромбоцитов, а так же окисление липопротеидов низкой плотности и экспрессию молекул адгезии. В клинических исследованиях у пациентов с сольчувствительной АГ выявлено снижение продукции NO [Чернявская Т.К., 2013]. Нарушение продукции NO происходит уже при уровне потребления 250 ммоль/сут Na+. Наследуемый и/или приобретенный (возраст, воспалительный процесс в стенке артерий) дефект продукции NO позволяет не препятствовать действию тканевого фактора роста (TGF-в1), при этом, снижается чувствительность гладкой мускулатуры сосудов к NO [Потешкина Н.Г., 2012; Dickinson K.M., Keogh J.B., Clifton P.M., 2009]. Избыток соли, приводя даже к незначительному росту АД и тканевого кровотока, активирует «стрижущие силы» кровотока вызывая тем самым растяжение эндотелия, который как биосенсор через сигнальные механизмы увеличивает продукцию TGF-в1 [Потешкина Н.Г., 2012]. В свою очередь TGF-в1 стимулирует гипертрофию гладких мышц сосудов, увеличивает продукцию первичных коллагеновых волокон и усиливает их взаимодействие с гладкомышечными клетками, глюкозамингликанами и другими коллагеновыми волокнами, формируя перекрестные связи, что приводит к росту жесткости малых артерий [Потешкина Н.Г., 2012]. Натрийуретический пептид и индуцируемый гипоксией фактор HIF-1б вовлечены в адаптивный механизм ответа на перегрузки натрия для предотвращения или ослабления вредных эффектов оксидативного стресса и гипоксии и развитие фиброза в почках [Della Penna S.L. et al., 2014].

Деление клеток.

Поддержание относительного устойчивого внутреннего состояния на уровне клетки определяет клеточный гомеостаз [Johnson M.D. et al., 2012]. В работе Su с соавт., с помощью жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии в левом желудочке крыс, перенесших 5/6 нефрэктомию (модель хронической почечной недостаточности), которых кормили в течение 2 недель нормальной и высокосолевой диетой, были обнаружены специфические фосфопротеины, играющие важную роль в процесс ремоделирования сердца. Функциональная аннотация по базам данных позволила установить, что большинство выявленных фосфопротеинов - важные сигнальные молекулы, такие как протеинкиназы, рецепторы и фосфатазы, вовлеченные в энергетический метаболизм, в межклеточные взаимодействия, дифференцировку, гибель клеток и другие биологические процессы. Анализ функциональных связей взаимодействующих генов показал, что 23 из них связаны с «высоким» потреблением соли [Su Z. et al., 2014].

Мышцы.

В эксперименте со 105-суточной изоляцией было отмечено увеличение активности КФК креатинфосфокиназы за счет мышечного изофермента КФК ММ. На 35 сутки эксперимента активность КФК ММ увеличилась в 3,8 раза, по сравнению, с фоновым уровнем и более, чем в 1,6 раза относительно верхней границы физиологической нормы, что, по мнению авторов работы, отражает особенности реакций скелетной мускулатуры на проведение физических тренировок. В дальнейшем этот показатель снижался, однако, по сравнению с фоном КФК ММ оставалась повышенной на 44-61% [Маркин А.А. с соавт., 2010]. Активность АСТ на 35-сутки изоляции также увеличилась (фермент представлен в печени, миокарде и скелетных мышцах), однако, уровень активности высокоспецифичного фермента миокарда ОБДГ (ЛДГ1) не изменялся относительно фоновых значений на 35-сутки эксперимента.

Пищеварительная система.

Известно, что соль является естественным стимулятором пищеварительных ферментов, при ее полном исключении из рациона, нарушается работа пищеварительной системы, что сопровождается потерей чувства вкуса, слабостью, быстрой утомляемостью, отдышкой, судорогами и перебоями в работе сердца. В то же время, эпидемиологические исследования показали, что высокое потребление соли само по себе является фактором риска рака желудка [Имянитов Е.Н., 2009]. Сочетание двух факторов - диеты с высоким содержанием соли и инфицирование бактерией Helicobacter pylori (хеликобактериоза) вдвое увеличивает риск развития рака желудка. Пытаясь определить способствующие этому феномену факторы, авторы исследования, Gaddy соавт., в экспериментах in vitro установили, что высокая концентрация соли в окружающей бактерию среде заставляет ее усиленно синтезировать онкобелок Cag A, то есть потенцирует ее канцерогенные свойства и делает ее более вирулентной [Gaddy J.A. et al., 2013].

Метаболизм.

Изменения метаболизма, обнаруженные у добровольцев в 105-суточной изоляции и подобных экспериментах («СФИНКС»), частично схожи с результатами, полученными после космических полетов, а именно, авторами публикаций отмечена тенденция к снижению уровня энергетического, белкового и нуклеинового обмена. Однако, не наблюдалось перераспределения жидких сред организма, имеющих место в невесомости, как и эффектов, сопряженных с гемодинамическими сдвигами: снижения активности ферментов поджелудочной железы, желудочно-кишечного тракта, печени, в отличие от их повышения после космического полета [Маркин А.А. с соавт., 2010; Афонин Б.В. с соавт., 2001]. В работе Graudal с соавт. было показано, что снижение потребления NaCl у добровольцев вызывало снижение АД на 1%, а также приводило к активности ренина плазмы, альдостерона, плазменного адреналина, норадреналина и увеличению на 2,5% холестерина и 7% триглицеридов [Graudal N.A., Hubeck-Graudal T., Jurgens G., 2011].

Регенеративные процессы (Wnt-сигнальный путь и биосинтез N-гликана).

Известно, что каждая клетка представляет собой сложную функциональную саморегулирующуюся систему, все компоненты которой взаимосвязаны и взаимозависимы, а сигнальные системы в норме позволяют удерживать параметры гомеостаза в контролируемых пределах. При силе воздействия, превышающей пороговые значения, клетка может перейти на иной уровень функционирования. Запуск соответствующей программы поддержания гомеостаза на уровне клеточной популяции может вызывать гипертрофию, гиперпролиферацию или стимулировать апоптоз [Замай Т. Н., 2011]. Переход клеток на новый уровень определяется потребностями организма и условиями среды, однако стратегию поведения каждая клетка выбирает в зависимости от наличия в ней энергетических и пластических ресурсов, специализации, а также исходя из собственного функционального состояния. Так, сигнальный путь Wnt - один из внутриклеточных сигнальных путей, задействованный в широком спектре биологических процессов, начиная с эмбрионального развития и заканчивая регенерацией тканей взрослого организма [Куликова К.В. с соавт., 2012; Yang Y., 2012]. Во внеклеточной среде белки Wnt образуют комплексы с гликанами внеклеточного матрикса, что может существенно влиять на мощность и продолжительность их сигнала [Berendsen A.D. et al., 2011]. Передача сигналов Wnt играет важную роль в формировании кроветворной системы, они могут увеличить регенерационные способности поврежденного костного мозга и улучшить результаты трансплантации стволовых клеток [Куликова К.В. с соавт., 2012; Lento W. et al., 2014]. В работе Батюшина с соавт., методом масс-спектрального анализа белков мочи, показана активация кадгеринового структурного комплекса и Wnt-сигнального пути в нефроцитах у 90 пациентов с хронической сердечной недостаточностью, по сравнению с 30 практически здоровыми людьми [Батюшин М.М. c соавт., 2009].

Изменение профиля гликозилирования оказывает сильное влияние на иммуногенность и общую биологическую активность [Li Y. et al., 2011]. Гликаны участвуют в выполнении самых разных функций, связанных с клеточным распознаванием - в клеточной миграции, росте аксонов, в формировании и стабилизации синапсов, а также в модулировании синаптической активности [Kleene R., Schachner M., 2004]. Анализ уровня N-гликанов в сыворотке крови является перспективным методом для идентификации новых биомаркеров почечно-клеточного рака [Hatakeyama S. et al., 2014]. Данные многоцетрового исследования Parsons c коллегами показали, что у пациентов с интерстициальным циститом возникает аномальное гликозилирование белка Тамм-Хорсфалла, что может играть определенную роль в развитии этого заболевания [Parsons C.L. еt al., 2011].

Таким образом, в промежуточный период исследования, при солепотреблении 6-9 г/день, отмечается снижение экспрессии белков, по сравнению с начальным периодом исследования, на 7%. При этом, в этот период времени (7-11 неделя эксперимента) активируются процессы, связанные с клеточным метаболизмом, ремоделированием хроматина, ответом на окислительный стресс и гипоксию, регуляцией апоптоза, липидным обменом, ремоделированием мышц. PSF анализвыявил активацию белков, связанных с работой пищеварительной системы, регенеративных процессов (путь Wnt-сигнальный путь и биосинтез N-гликана).

3.3.2.2.3. Анализ результатов заключительного периода исследования

Заключительный период исследования включал в себя 12 - 15 недели эксперимента, при контролируемом потреблении соли 6 г/день, а также восстановительный период эксперимента - потребление соли в этот период времени было неконтролируемым. Отмечался низкий уровень экспрессии белка, по данным обогащенного анализа, активировались следующие биологические процессы: метаболизм малых молекул, процессы «домашнего хозяйства» клеток, связывание Mg2+, ответ на цинк, гибель клеток, процессы, опосредованные рецепторами, связанными с G-белком, регуляция артериального давления (ренин/ангиотензин). PSF выявил активацию процессов, связанных с реакцией на стресс (р53-, МРМ-сигнальный путь), энергетический метаболизм (биосинтез убихинона).

Связывание Mg2+.

Нормальный уровень магния в организме признан основополагающей константой, контролирующей здоровье человека, установлено наличие не менее 290 генов в последовательности генома человека, которые кодируют белковые соединения способные связывать магний как кофактор множества ферментов. Внутриклеточная биодоступность магния в организме регулируется рядом генов, контролирующих «сборку» и функционирование белков на поверхности клеточных мембран, осуществляющих роль рецепторов или ионных каналов, среди которых описаны TRPM-6 (Transient Receptor Potential Cation Channel) и TRPМ-7, как наиболее важные. Изменения функционального состояния TRPM-7 под действием катехоламинов на фоне эмоционального стресса способствуют развитию внутриклеточного дефицита магния и повышение его уровня в крови [Громова О.А., Гоголева И.В., 2007; Шилов А.М. с соавт., 2008]. Так, стрессовая ситуация, вызванная интенсивным шумовым воздействием, приводит к значительному повышению экскреции магния с мочой (p=0,017), при этом, значимо повышается уровень магния в крови [Громова О.А., Гоголева И.В., 2007].

В последние годы проводятся работы по изучению хронопатологических аспектов дефицита магния. Показано, что оптимальный уровень магнезиемии является необходимым для нормального функционирования эпифиза и супрахиазматических ядер, играющих роль биологических часов [Громова О.А., Гоголева И.В., 2007; Durlach J., Pages N., Bac P., Bara M., Guiet-Bara A., 2005].

Избыточное потребление соли способствует активному выведению магния из организма и ингибирует его вхождение в клетку [Шилов А.М. с соавт., 2009].

Внутриклеточные процессы.

В работе Замай предлагается феноменологическая модель ионной регуляции роста клеточных популяций. В ней показано, что баланс Na+, К+, Ca2+ и Н+ во вне- и внутриклеточном пространстве - константа, регуляция которой осуществляется на нескольких иерархических уровнях. Соотношение катионов во вне- и внутриклеточном пространстве определяет осмолярность среды и размер клетки. Стресс-факторы вызывают возмущение центральных механизмов регуляции ионного гомеостаза - симпатическую и гипоталамо-гипофизарную системы, стимулирующие секрецию кортикостероидов, кардиотонических стероидов, катехоламинов и инсулиноподобного фактора роста, биологическим эффектом которых, помимо прочих, является увеличение размеров клетки за счет входа в нее катионов натрия и воды. Усиление метаболической активности при действии стресс-факторов увеличивает содержание Н+ в клетке, которое впоследствии уменьшается за счет работы Na+/H+ - обмена, вследствие чего происходит защелачивание внутриклеточного содержимого и закисление внеклеточного пространства. Повреждение механизмов транспорта ионов и неспособность клетки поддерживать внутриклеточный ионный гомеостаз приводит к увеличению в клетках содержания катионов натрия и воды, нарушению баланса кальция и протонов водорода, что в совокупности нарушает компактизацию хроматина, стимулирует гиперэкспрессию генов, уровень эпигенетической и геномной нестабильности, и, как следствие, гиперпролиферацию и мутагенез [Замай Т.Н., 2011].

В работе Потешкиной на примере кардиомиоцитов показано, что при избытке Na+ в интерстиции активизируется Na+/Н+ мембранный обмен, что уменьшает Na+ трансмембранный градиент и усиливает Na+/Са2+ обмен с последующей перегрузкой кардиомиоцита ионами Са2+. Рост внутриклеточной концентрации Na+ приводит к активизации генов, регулирующих клеточный рост [Потешкина Н.Г., 2012]. Избыточное присутствие ионов Na+ во внеклеточной жидкости приводит к перегрузке и недостаточности Na+/K+- обменников, с последующей гипополяризацией клеточной мембраны, компенсаторному усилению механизма Na+/Сa2+ обмена, с перегрузкой ионами Сa2+ цитоплазмы гладкомышечных клеток [Потешкина Н.Г., 2012; Re R. N., 2003].

Ответ на цинк.

Цинк необходим для нормального роста и полового развития, функционирования иммунологических реакций, нормального течения процессов заживления, репарации, биосинтеза белка и нуклеиновых кислот. Он требуется для деятельности более, чем 100 ферментов, связанных с обменом углеводов, белков, энергетическим обменом, синтезом нуклеиновых кислот, биосинтезом гема, транспортом CO2 и др. [Шарафетдинов Х.Х., Сенцова Т.Б., 2012; Arnold L.E. et al., 2011]. Цинк является мощным антиоксидантом, защищает клеточные мембраны от активных форм кислорода [Волосовец А.П. с соавт., 2012].

Програмируемая гибель клеток (апоптоз).

Апоптоз важен для уравновешивания процессов пролиферации, дифферентации, а также элиминации функционально неполноценных иммунокомпетентных клеток [Хаитов Р.М., 2001; Артюхов В.Г. с соавт., 2014]. Отмечено, что интенсивность апоптоза клеток клубочка достоверно коррелирует с их общим числом, а также - при мезангиопролиферативном варианте хронического гломерулонефрита - с интенсивностью протеинурии. Активация апоптоза играет роль в развитии гломерулосклероза, кортикального некроза, обструктивных нефропатий, рефлюкс-нефропатии, поликистоза, гидронефроза, интерстициального нефрита, в том числе, циклоспориновой нефропатии, посттрансплантационной острой почечной недостаточности [Варга О.Ю., Хейфец Л.М., Волкова Т.О., Кручек М.М., 2006].

Рецепторы, опосредующие сигналинг через G-белки.

В последние годы достигнуты большие успехи в установлении пространственной структуры сопряженных с G-белками рецепторов (GPCR) [Шпаков А.О, Шпакова Е.А., 2014; Granier S., Kobilka B., 2012]. Они широко представлены на мембранах большинства клеток в органах-мишенях [Федорова О.А., 2013], являются сенсорами в большинстве гормональных сигнальных систем. Связывание GPCR с гормонами приводит к активации гетеротримерных G-белков и эффекторов, представленных ферментами-генераторами вторичных посредников, такими как аденилатциклаза, фосфолипаза С и фосфатидилинозитол-3-киназа, ионными каналами, которые в сотни и тысячи раз усиливают первоначальный сигнал и формируют адекватный ответ клетки на гормональное воздействие [Шпаков А.О, Шпакова Е.А., 2014].

Регуляция артериального давления (ренин / ангиотензин)э

В физиологических условиях РААС играет ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса и водно-электролитного баланса. Исследованиями последних десятилетий показана роль активности РААС в формировании и прогрессировании АГ, сердечной недостаточности, хронических заболеваний почек и системного атеросклероза [Визир В.А., Березин А.Е., 2010]. Согласно концепции о двухкомпонентности РААС выделяют центральное звено, включающее циркулирующие в крови гормоны, и локальное тканевое звено, каждое из которых имеет различную функциональную значимость. Центральное звено РААС, как система «быстрого реагирования», обеспечивает относительно кратковременный контроль, включающийся у больных при декомпенсации их состояния. Тканевые РААС - являются системами длительного воздействия. Их активность в тканях остается высокой даже в случае нормализации концентрации ренина и ангиотензина-II в циркуляции. Исследования продемонстрировали наличие локальных РААС в мозговой ткани, сердце, периферических сосудах, надпочечниках, почках, печени и жировой ткани [Дедов И.И., Александров А.А., 2005]. Внутрипочечная ренин-ангиотензиновая система является мощным физиологическим стимулятором почечных функций, ангиотензин - II сокращает как приносящие, так и отводящие артериолы и стимулирует констрикцию мезангиальных клеток, приводя к снижению почечного кровотока, уменьшению скорости гломерулярной фильтрации и фильтрационного заряда натрия [Дедов И.И., Александров А.А., 2005]. Активизация тканевой почечной РАС играет важную роль в формировании солезависимой артериальной гипертонии [Navar L.G. et al., 2002]. Натриевая реабсорбция в почечных канальцах очень чувствительна к внутрипочечному уровню ангиотензина II. Ангиотензин - II усиливает реабсорбцию натрия за счет одновременного воздействия на ренальные сосуды и почечные канальцы. Селективная экспрессия почечного ангиотензиногена, ведущая к формированию большого количества внутрипочечного ангиотензина II, вызывает подъем системного артериального давления, несмотря на отсутствие изменений в концентрации ангиотензина II в циркулирующей крови [Дедов И.И., Александров А.А., 2005].

Реакция на стресс (p53-, mTOR-сигнальные пути).

Биологическая роль р53 заключается в обеспечении стабильности генома и генетической однородности клеток в целостном организме, в обеспечении соблюдения интересов целостного организма, в том числе, ценой жертвы отдельной клетки. Активировать р53 могут истощение запасов нуклеотидов, нарушения цитоскелета (нарушения полимеризации актиновых волокон, деполимеризация микротрубочек), нарушения биогенеза рибосом, состояние гипоксии и ишемии, состояние гипероксии, отсутствие или избыток некоторых ростовых факторов или цитокинов, нарушения клеточной адгезии и фокальных контактов, дефектные интегрины, нарушение прикрепления клеток к субстрату (что сопровождается р53-зависимой гибелью неприкрепленных клеток), появление полиплоидных клеток, разрушение хромосомного веретена, гипер- и гипотермия, действие NO и многие другие события [Чумаков П.М. 2007; Horn H.F., Vousden K.H., 2007; Corona G., Maggi M., 2010]. В работе Чумакова отмечено, что в пределах физиологически-допустимых отклонений, при умеренных стрессах, физиологических нагрузках, нарушениях диеты, незначительных воспалительных процессах активность р53, при его сравнительно низком, базовом, уровне направлена на обеспечение гомеостаза, поддержание адекватного уровня репарации, мобилизации оптимальных источников энергетических ресурсов, переключении процессов биосинтеза, обеспечении защиты генома от мутагенных воздействий со стороны избытка кислородных радикалов. При превышении же физиологически допустимого уровня повреждений задачей р53 становится избавление от генетически опасных дефектных клеток, что достигается либо путем активации апоптоза, либо за счет терминального выхода клеток из процесса деления, что является формой генетической смерти [Чумаков П.М. 2007].

Половые гормоны

Известно, что уровень тестостерона влияет на отложение висцерального жира, окружность талии и, в связи с этим, - на уровень липидов крови, артериального давления, развитие инсулинорезистентности [Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006; Corona G., Maggi M., 2010]. Выявлена отрицательная корреляция между уровнями тестостерона и систолического АД у мужчин с нормальными показателями АД (r = -0,35; р < 0,001), с изолированной систолической гипертензией (r = -0,67; р < 0,001) и АГ (r = -0,19; р < 0,05), тогда как отрицательная корреляция с показателями диастолического АД отмечена только у мужчин с нормальными значениями АД (r = - 0,19; р < 0,05) [Князькова И.И., 2012]. В исследовании, включавшем 1093 мужчин (среднего возраста 52,1±13,0 лет) установлена взаимосвязь между повышением пульсового давления и содержанием свободного тестостерона в крови. Кроме того, доказано, что у пациентов с АГ дефицит андрогенов ассоциируется с повышенной жесткостью артериальной стенки и аорты по сравнению со здоровыми лицами, сопоставимыми по возрасту [Князькова И.И., 2012].

Определенное негативное влияние условий изоляции на биосинтетические процессы половых стероидов со сдвигом их активности в сторону ароматизации тестостерона до эстрогенов отмечены в 105-суточной изоляции [Ларина И.М. с соавт. 2011].

Таким образом, на заключительном периоде исследования, который включал в себя 12-15 недели эксперимента, при контролируемом потреблении соли 6 г/день, а также не на контролируемом (индивидуально-привычном) в восстановительный период, отмечался самый низкий уровень экспрессии белка. По данным обогащенного анализа, активировались следующие биологические процессы: метаболизм малых молекул, внутриклеточные процессы, связывание Mg,2+ ответ на цинк, гибель клеток, рецептор, связанный с G-белком, регуляция артериального давления (ренин/ангиотензин). PSF анализ выявил активацию процессов, связанных с реакцией на стресс (р53-, МРМ-сигнальный путь), половых гормонов. Отчасти эти изменения, возможно, связаны с выходом добровольцев из эксперимента и сопряжены с психоэмоциональным напряжением. При этом белковая композиция мочи за неделю восстановительного периода не возвращалась к фоновым значениям, что указывает на инертность биологических процессов, в которые были вовлечены данные белки-участники.

Таким образом, проведенный биоинформационный анализ позволил выявить широкий круг физиологических процессов, реагирующих на модуляции солепотребления, и показать их взаимосвязи и действующие механизмы. Часть из них могла быть прямо связанной с регуляцией солевого гомеостаза (например, ремоделирование). Однако большинство биологических процессов не исследовались ранее у здорового человека, в связи с изменениями состава рациона. Изменения протеома мочи в контролируемых условиях жизнедеятельности, были связаны не только с режимами солепотребления, динамика изменений карт SOM не следовала буквально за изменением уровня соли в рационе. Вторым по значимости фактором, систематически воздействующим на добровольцев в изоляции, являлась гиподинамия.

3.4 Анализ протеома мочи в АНОГ

Гиподинамия является одним из значимых факторов воздействия на организм здорового человека во время антиортостатической гипокинезии. Изучение воздействия АНОГ на протеомную композицию мочи организма человека ранее не проводилось. Исследование прямого профилирования сыворотки крови при обработке проб магнитными частицами MB WCX в эксперименте с 24-часовой антиортостатической гипокинезией вызвал незначительные изменения в протеомных профилях сыворотки крови. Так, в контрольной серии эксперимента было обнаружено 8 пиков, достоверно отличающихся от фона. В частности, выявлено увеличение пика интер-б-трипсинового ингибитора (m/z=2116 Да), что свидетельствует об активации протеолитических систем сыворотки крови [Пахарукова Н.А. с соавт., 2009]. Вероятно, продолжительность эксперимента была недостаточна для развития ярко выраженных изменений на уровне синтеза или модификации тех белков, которые охватываются данной технологической платформой. В то же время, в серии с профилактическим приемом десмопрессина в данном эксперименте было обнаружено увеличение пиков аполипопротеина СI и уменьшение пика тромбоцитарного фактора IV. Как в контрольной группе АНОГ, так и в группе с применением профилактики в виде приема десмопрессина (в виде таблетки, по 0,2 мг через 17 и 20 часов после начала АНОГ), обнаружены сдвиги активности протеаз, проявляющиеся в изменении паттерна фрагментов различных высокопредставленных белков (фибриногена, комплемента С3, интер-б-трипсинового ингибитора и кластерина) [Пахарукова Н.А. с соавт., 2009].

Объектом исследования в данном эксперименте служили образцы мочи восьми добровольцев в возрасте от 20 до 44 лет. Испытатели находились в условиях АНОГ с углом наклона тела относительно горизонтального положения -6° в течение 21 суток, находясь в одинаковых контролируемых условиях. Моча для протеомных исследований собиралась ежедневно за семь дней до начала эксперимента, на 5-е, 16-е, 21-е сутки АНОГ, также на 1, 3 и 6 день периода реадаптации. Всего в проанализированных образцах было выявлено 221 различных IPI индексов белков со значением Score от 24 до 1700. Идентификация белков, выполнена по базе данных UniProt КВ, позволила достоверно обнаружить было 169 протеотипических белков в образцах мочи 8 добровольцев.

3.4.1 Постоянно присутствующие белки

В динамике эксперимента на всех временных точках были выявлены 6 постоянных белков: эпидермальный фактор роста, белок AMBP, остеопонтин, уромодулин, простагландин-H2 D-изомераза, сывороточный альбумин. Часть из этих белков выявлялась также и при других воздействиях: в длительной изоляции, до и после космических полетов, до и после «сухой» иммерсии [Пастушкова Л.Х. с соавт., 2014]. Можно говорить о формирующемся списке постоянно присутствующих белков мочи, выявляемых при различных экстремальных воздействиях.

Для понимания значимости этих находок была выполнена ручная аннотация этих белков.

Эпидермальный фактор роста, белок AMBP, сывороточный альбумин были аннотированы ранее, в главе «Постоянно присутствующие белки в моче здоровых людей».

Остеопонтин (MB 35,423 Дa) - это мультифункциональный фосфорилированный гликопротеин, относящийся к классу матриксных белков, модулирующих минерализацию [Cho H.J. et al., 2009]. Он является ингибитором образования центров кристаллизации, роста и агрегации кристаллов оксалата кальция, на основании чего можно предполагать его роль в предотвращении камнеобразования в почках [Kleinman J.G. et al., 2004]. Модифицированные варианты белка могут функционировать как регуляторные переключатели активации или ингибирования минерализации [Penescu M., Purcarea V. L., Sisu I., Sisu E., 2010].

Уромодулин (MB 69,761 Дa), известный также как белок Тамма-Хорсфалла, является одним из наиболее распространённых белков мочи [Rampoldi L. et al., 2011]. Он обнаруживается исключительно в клетках толстого восходящего колена петли Генле и эпителия дистальных канальцев, в апикальных зонах клеток, откуда секретируется в мочу [Renigunta A. et al., 2011]. Биологические функции уромодулина связывают с водно-электролитным балансом, отводят роль фактора риска в развитии хронической почечной недостаточности и гипертензии [Rampoldi L. et al., 2011; El-Achkar T.M., Wu X.R., 2012].

Простагландин-H2 D-изомераза (MB 21,029 Дa) является представителем семейства липокалинов, участвующим в метаболизме арахидоновой кислоты, и играющим ключевую роль в регуляции сна, болевых ощущений, при подавлении приступов эпилепсии [Kaushik M.K. et al., 2014]. Считают, что определение этого белка может быть применено в качестве одного из диагностических критериев некоторых неврологических расстройств, дисфункции сперматогенеза, сердечно-сосудистых и почечных заболеваний [Zhou Y. et al., 2010].

Таким образом, определен перечень постоянных белков, выявленных на всех временных точках эксперимента. Этот список пересекался с аналогичными перечнями постоянных белков в других экспериментальных ситуациях, в которых обследовались здоровые люди, таких как длительная изоляция в гермообъекте, космические полеты, «сухая» иммерсия. Обоснованным представлялось заключение, что появление в моче этих белков не только характерно для здоровых мужчин, но они характеризуются постоянным присутствием в моче, при различных экстремальных воздействиях.

3.4.2 Транзиторно присутствующие белки

Кроме постоянно присутствующих в моче белков, отдельные протеины появлялись в моче транзиторно в определенный период эксперимента (табл.18).

Таблица 18. Транзиторно появляющиеся белки мочи в эксперименте с АНОГ.

Так, в фоновом периоде, на 7-е сутки до начала эксперимента не было выявлено специфических белков, определяющих специфичность данной, конкретной точки эксперимента.

На 5-е сутки АНОГ специфичными оказались 3 белка: богатый цистеином секреторный белок 1 (МВ 28,48 Da) играющий роль в мужской фертильности [Koppers A.J., Reddy T., O'Bryan M.K., 2011], пептидил-пролил-цис/транс изомераза (МВ 23,743 Da) - белок центрального протеома [Burkard T.R. et al., 2011], участвующий в фолдинге белков [Jansen G. et al., 2012], регуляции некоторых мембранных рецепторов и каналов, апоптозе, в процессе коагуляции, и остеогенезе [Barnes A.M. et al., 2010]; а так же урокиназный активатор плазминогена (МВ 48,50 Da), участвующий в процессе свертывания крови, протеолизе, фибринолизе, регуляции адгезии, гомеостазе, ангиогенезе [Жалялов А.С., 2012].

На 16 сутки эксперимента специфическим белком оказалась гамма-глутамил-гидролаза (МВ 35,964 Da) - лизосомальный фермент, вовлеченный в метаболизм фолатов и антифолатов, принимающий участие в процессах протеолиза [Chave K.J., Auger I.E., Galivan J., Ryan T.J., 2000].

На 21 сутки эксперимента в качестве специфичного белка для АНОГ выявлена манносил-олигосахарид-1,2-альфа-маннозидаза IA (МВ 72,969 Da), входящая в центральный протеом [Burkard T.R. et al., 2011] и участвующая в обмене олигосахаридов [Wilson I.B., 2012].

В период реабилитации перечень специфических белков был иным. На первые сутки после эксперимента специфичными оказались 4 белка: альфа-1 цепь коллагена, фибулин-5, IgG Fc-связывающий белок, гистон H2B тип 1-D.

Альфа-1 цепь коллагена 1 типа (МВ 138,941 Da) - это белок, участвующий в формировании соединительной ткани. Кость - постоянно обновляющаяся ткань, в которой в динамическом равновесии протекают процессы, как резорбции, так и костеобразования. Коллаген 1 типа, альфа-1 цепь которого кодируется геном COLIA1, является наиболее распространенным структурным белком матрикса соединительной (около 30%) и костной (около 90%) тканей. Полиморфизм гена COL1A1 ассоциирован с минеральной плотностью костной ткани и с хрупкостью костей [Зорина О.А., Борискина О.А., Ребриков Д.В., 2013], ”качеством” костной ткани [Stewart T.L. et al., 2006]. Показано, что моделирование эффектов микрогравитации приводит к ингибированию остеогенной дифференцировки мультипотентных мезенхимных стромальных клеток (ММСК) и преостеобластов [Huang Y. et al., 2009]. По мнению некоторых авторов, эти изменения связаны с нарушениями в актиновом цитоскелете клеток и активностью малых ГТФ-аз семейства Rho [Meyers V.E., Zayzafoon M., Douglas J.T., McDonald J.M., 2005]. Гершович исследовал экспрессию ключевых транскрипционных факторов RUNX2, PPARг, регулирующих, соответственно, остеогенный и адипогенный дифференцировочный потенциал ММСК, а также основных маркеров их остеогенной дифференцировки ALPL, COL1A, BGLAP, OMD. Показано, что после 20 суток экспозиции ММСК на RPM (Random Positioning Machine) достоверно активировалась экспрессия гена цепи коллагена 1 типа - COL1A [Гершович П.М., 2010].

Фибулин -5 (МВ 50,180 Da) кальций-связывающий эпидермальный фактор роста (cbEGF) обогащенный белок внеклеточного матрикса, имеющий значение для формирования эластичных тканей [Jones R.P. et al., 2009]. Фибулины представляют собой семейство секретируемых гликопротеинов, которые действуют не только как межмолекулярные мосты в пределах внеклеточного матрикса для формирования надмолекулярных структур, но и в качестве посредников в клеточных процессах и ремоделирования ткани [de Vega S., Iwamoto T., Yamada Y., 2009]. Внеклеточные фибулины -3, -4, -5 и являются компонентами микрофибрилл и участвуют в формировании и поддержании гомеостаза тканей. В частности, фибулин -5 необходим для образования эластических волокон, облегчает отложения эластина в микрофибриллярный каркас [Wan W., Gleason R.L. Jr., 2013]. Обнаружено активное кальций-зависимое связывание коротких фибулинов с иммобилизованным гепарином [Djokic J. et al., 2013].

IgG Fc-связывающий белок (МВ 572,017 Da) антитела класса IgG продуцируются в ответ на проникновение в организм большинства бактерий и вирусов, они участвуют в формировании активного иммунитета и иммунологической памяти, активируют систему комплемента по классическому пути [Слободчикова С.В., 2014]. Введение очищенного препарата кроличьего или человеческого Fc-фрагмента иммуноглобулина G предотвращало у крыс развитие экспериментального гломерулонефрита [Тотолян А.А., Бурова Л.А., 2001].

Гистон H2B типа 1-D (МВ 13,936Da) - компонент хроматина. Известно, что основную массу хроматина составляют белки гистоны, определяющие структуру хроматина и его функции во время развития, роста, дифференциации и при поддержании гомеостаза клеток [Beck H.C. et al., 2006]. Гистоны являются компонентом нуклеосом - основной единицы хроматина [Королев В.Г., 2011]. В основе эпигенетической регуляции генов лежат два взаимосвязанных процесса: метилирование ДНК и химические модификации гистонов [Шалгинских Н.А., 2014].

Для 3-их суток периода восстановления после АНОГ специфическим белком, выявленным в моче, оказался C3-компонент комплемента (МВ 187,148 Da). Комплемент - это каскадная система протеолитических ферментов, осуществляющая гуморальную защиту организма от действия чужеродных агентов, является важным компонентом как врождённого, так и приобретённого иммунитета [Gullstrand B. et al., 2009]. С3 - центральный компонент системы комплемента, белок острой фазы воспаления. Он участвует как в классическом, так и в альтернативном пути комплемента. Активация С3 способствует выделению гистамина из тучных клеток и тромбоцитов, поддерживает фагоцитоз, усиливает проницаемость стенок сосудов, усиливает сокращение гладкой мускулатуры, хемотаксис лейкоцитов и соединение антител с антигеном; играет важную роль в развитии аутоиммунных заболеваний [Одинцов Ю.Н., Перельмутер В.М., 2007].

На 6-е сутки периода восстановления выявлены были 2 специфичных белка: кадгерин 11 и антиген CD9.

Кадгерин 11 (МВ 87,965 Da) - является трансмембранным рецептором адгезии, связанным с цитоплазматической стороны с пучками микрофиламентов [Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., 2010]. Кадгерины 11 сосредоточены в местах адгезивных межклеточных контактов, их внутриклеточный домен также взаимодействует с актиновым цитоскелетом посредством катенинов, способствуя сохранению формы клеток [Kottke M.D., Delva E., Kowalczyk A.P., 2006]. Известно, что кадгерины представляют собой наиболее разнообразную группу кальций-зависимых гликозилированных протеинов. Они участвуют главным образом в межклеточных взаимодействиях, обеспечивающих адгезию между двумя молекулами, которые экспрессированы на поверхности двух клеток одного и того же типа [Махнева Н.В., Белецкая Л.В., 2012]. Цитоплазматический домен этих молекул играет важную роль в связи с протеинами цитоскелета [Kottke M.D., Delva E., Kowalczyk A.P., 2006]. Кроме физического контакта, который кадгерины обеспечивают между двумя клетками, они способствуют передаче ряда сигналов через структуры цитоскелета, контролируя рост и дифференцировку клеток. Показано, что ключевыми регуляторами роста и созревания сосудов являются кадгерины [Парфенова Е.В. с соавт., 2007]. Клетки сердечно-сосудистой системы, включая эндотелий, перициты и гладкомышечные клетки, содержат VE-кадгерин и N (R)-кадгерин, которые обеспечивают взаимодействие клеток сосудистой стенки друг с другом и поддерживают ее целостность [George S.J., Beeching C.A., 2006]. В работе Алексеева показано, что при изучении белков мочи методами протеомики у пациентов с сахарным диабетом был выявлен E-кадгерин, концентрация которого в моче была повышенной по сравнению с контрольной группой в 1,3, 5,2 и 8,5 раз при, соответственно, нормо-, микро- и макроальбуминурии. Кроме того, отношение концентрации в моче растворимого sE-кадгерина (фрагмента E-кадгерина с ММ 80 кДа) к креатинину также значительно увеличилась в группах с микро - и макроальбуминурией по сравнению с нормоальбуминурическими пациентами. Чувствительность и специфичность определения sE-кадгерина в моче для диагностики диабетической нефропатии составляет, соответственно, 78,8 и 80% [Алексеев А.В. с соавт., 2014].

Антиген CD9 (МВ 25,416 Da) - это мембранный гликопротеин из надсемейства тетраспанинов, играет роль в клеточной миграции и адгезии [Алексеенко Л.Л., 2014]. Считается, что CD9 является маркером экзосом [Джагаров Д.Э., 2013].

Таким образом, в начальном периоде эксперимента, при изучении белковой композиции мочи, мы наблюдали процессы адаптации к факторам антиортостатической гипокинезии, выражающиеся в активации процессов, играющих роль в мужской фертильности, свертывании крови, протеолизе, фибринолизе, регуляции адгезии, поддержании гомеостазе. Далее, в процессе эксперимента, преимущественно активировались процессы, связанные с протеолизом, обменом олигосахаридов. Интересны процессы, связанные с выходом из эксперимента. Так, на +1 сутки восстановительного периода активизируются процессы, связанные с метаболизмом коллагена, которые обеспечивают прочность костной ткани, внеклеточного матрикса, имеющего значение для формирования эластичных тканей, приобретенного иммунитета. Далее, на 3 сутки восстановительного периода, включается каскадная система комплемента, а на +6 сутки отмечаются процессы, которые обеспечивают взаимодействие клеток сосудистой стенки друг с другом для поддержания ее целостности, активируются процессы восстановления в местах адгезивных межклеточных контактов, сохранения целостности актинового цитоскелета, а так же регуляции процесса сперматогенеза.

Для выявления и оценки процессов, которые, напротив, угнетаются на протяжении АНОГ и период восстановления после нее, был определен список исчезающих (специфических) белков в тех же точках исследования (табл. 19).

Таблица 19. Транзиторно исчезающие белки мочи в эксперименте с АНОГ.

Оказалось, что на следующий день после прихода добровольцев в стационар, за семь суток до начала эксперимента, во второй фракции утренней мочи были выявлены исчезающие белки, т.е. те белки, которые присутствовали в пробах, собранных на всех точках исследования, кроме данной. К ним относились: внеклеточная сульфатаза SULF-2 (МВ 100,455 Da), принимающая участие в регуляции деятельности фактора роста фибробластов, в регуляции Wnt - сигнального пути [Lamanna W.C., Frese M.A., Balleininger M., Dierks T., 2008], в развитии костей и хрящей [Huegel J. et al., 2013]; Ig лямбда-7 цепь C регион (МВ 11,303 Da), входящая в состав различных иммуноглобулинов, играя положительную роль в противодействии токсическому эффекту неферментативного гликозилирования [Щеглова Т., Маккер С.П., Трамонтано А., 2009]; хондроитин сульфат протеогликан - 4 (МВ 250,537 Da), являющийся компонентом внеклеточного матрикса, играющий важную роль в ионном обмене, иммунных реакциях, дифференцировке тканей [Миминошвили О.И. с соавт., 2013]; нейтрофильный желатиназо-ассоциированный липокалин (МВ 22,588 Da), появляющийся в ответ на различного рода стрессы, такие как воспаление, ишемия, инфекция, а так же при опухолевом росте [Ералиев А.Р. с соавт., 2013]. Показана возможность его определения для улучшения диагностики субклинического поражения почек [Haase-Fielitz A. et al., 2011]. При стрессе NGAL особенно активно синтезируется иммунными клетками, гепатоцитами, адипоцитами, клетками предстательной железы, клетками почечных канальцев, а также клетками эпителия респираторного и пищеварительного трактов. В зависимости от конкретной ситуации, NGAL может быть донором железа, что при поражении почек оказывает ренально-протективное действие, а также имеет проапоптозную активность: при повреждении почечных канальцев происходит повышение уровня NGAL как в сыворотке (в 7-16 раз), так и в моче (в 25-1000 раз!) [Вельков В.В., 2011].