На правах рукописи

Нефедова Наталия Сергеевна

МИНОРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МЕТАБОЛИЗМА В ИССЛЕДОВАНИИ

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

03.01.04 – Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Челябинск 2013 2

Работа выполнена на кафедре фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедра фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой, профессор Гильмиярова Фрида Насыровна

Официальные оппоненты:

Салмина Алла Борисовна доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф.ВойноЯсенецкого» Минздрава России, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, заведующая Бородулин Владимир Борисович доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского»

Минздрава России, кафедра биологической химии, заведующий

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится «» _2013 г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д. 208.117.02 при ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.

Автореферат разослан «» 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Н.В. Тишевская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности Непреходящая актуальность изучения регуляторных механизмов обусловлена их ключевым значением в процессах жизнедеятельности, многообразием выполняемых функций, появлением новых взглядов на роль и значимость отдельных механизмов в формировании ответа на различные стимулы. Как известно, в основе управления биологическими системами лежит принцип узнавания, белок-лигандного взаимодействия, индуцирующего на клеточном уровне каскад реакций в метаболических, транспортных, иммунологических процессах.

Посттрансляционные модификации белков расширяют их функции в отношении распознавания, передачи сигналов и протеолиза. Эти процессы регулируют дифференцировку клеток и их пролиферацию (Егоров В.В. Мембранный механизм реакции клетки на внешний сигнал. Прикладная токсикология. 2011. № 1.

С. 52–55; Иванов, А.С. Исследование межмолекулярных взаимодействий с помощью оптических биосенсоров, работающих на эффекте поверхностного плазменного резонанса / А.С. Иванов // Современные технологии в медицине. – 2012.

– № 4. – С. 142–153; Southcott M.J. The expression of human blood group antigens during erythropoiesis in a cell culture system Blood. 1999. № 93. P. 4425–4435.).

Важная роль в специфической и неспецифической защите организма, энергетическом, метаболическом обеспечении принадлежит крови и прежде всего эритроцитам, участвующим в поддержании динамического гомеостаза организма (Кондратенко И.В. Клеточные основы иммунного ответа: лекция. Вопросы гематологии, онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2003. Т. 2, № 3. С. 71–78;

Муронец В.И. Нобелевская премия получена – загадки остались. История открытия инфекционных прионов. Сб. научно-популярных статей. Российская наука: мечта светла / под ред. чл-корр. РАН В.И. Конова. М.: Октопус-природа, 2006. С. 239–245; Patnaik S.K. Patterns of human genetic variation inferred from comparative analysis of allelic mutations in blood group antigen genes 2011. № 32(3). P. 263–271.).

Полиморфная система антигенов эритроцитов, включая АВО антигены, обладающая из 350 известных систем наибольшей иммуногенностью, обеспечивает механическую устойчивость мембран при трении о стенки капилляров, служит рецепторами эндогенных и экзогенных лигандов, выполняет защитную, структурную роль, обуславливает различия в физико-химических и антигенных свойствах организма. Есть данные о том, что иммуноглобулины обладают ферментативной активностью, расщепляя и фосфорилируя белки, полисахариды и липиды, нуклеиновые кислоты (Донсков С.И. Группы крови человека: рук. по иммуносерологии. 2011. – 1016 с.; Минеева Н.В. Группы крови человека. Основы иммуногематологии СПб. 2004. 188 с.; Antibody-mediated targeting of the urokinase-type plasminogen activator proteolytic function neutralizes fibrinolysis in vivo / Chem. 2008. Vol. 283, № 47. Р. 32506–32515; M. Wahrmann et al. Anti-A/B antibody depletion by semis elective versus ABO blood group-specific immunoadsorption. European Renal Association. 2012. № 27(5). Р. 2122–2129).

Важное медицинское значение имеет определение биологической индивидуальности организма человека при чрезвычайном разнообразии и общности признаков популяции. Наряду с известными возрастными и индивидуальными особенностями метаболизма появились новые данные об ассоциированности метаболических, гемостазиологических показателей, клеточного состава с групповой принадлежностью крови (Гильмиярова Ф.Н. с соавт. Группы крови: биологическая вариабельность клеточного состава и метаболизма в норме и патологии М.: Известия, 2007. – С. 490; Golemis, E.A. Protein-protein interaction. A molecular cloning manual N.Y., 2005. 938 р.; Anstee, D.J. The relationship between blood groups and disease / J.D. Anstee // Blood. – 2010. – № 115. – Р. 4635–4643). Для раскрытия значения гликопротеинов А и В в формировании биологической индивидуальности человека актуальным является изучение роли малых молекул в процессах белок-лигандного взаимодействия с учетом принадлежности к группам крови. Это будет способствовать составлению представлений о возможностях управления иммунологическими, ферментативными, рецепторными процессами, в основе которых лежат лигандные взаимодействия. Интерес представляет этанол, дифильность молекулы которого, высокая химическая активность данного метаболита и нутриента, определяет важность изучения его влияния на процессы антиген-антительного и фермент-субстратного взаимодействия.

Настоящее исследование выполнено в рамках Федеральной программы:

«Взаимодействие биологически активных веществ растительного и животного происхождения с системами жизнеобеспечения организма с учетом биологической вариабельности метаболизма, ассоциированной с групповой принадлежностью крови» (номер гос. регистрации 0120.0809698).

Цель исследования: выяснить характер ответа гликолитических дегидрогеназ и гликопротеинов А и В на действие этанола.

Задачи исследования:

1. Определить содержание эндогенного этанола в крови клинически здоровых лиц с 0(I)- АВ(IV) группами крови.

2. Охарактеризовать резерв метаболических свойств этанола, оценив спектр биологической активности in silico.

3. Изучить потенциальные свойства и биологическую активность антигенных детерминант системы АВ0 методом компьютерного моделирования.

4. Оценить влияние этанола на процессы взаимодействия гликопротеинов А и В с антителами в модельных экспериментах с визуализацией антиген-антительных комплексов методом лазерной сканирующей конфокальной микроскопии.

5. Изучить прямые и опосредованные эффекты этанола на функцию глицеральдегидфосфатдегидрогеназы, -глицерофосфатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы.

Методология и методы исследования Работа включала несколько этапов:

Определение эндогенного этанола ферментативным методом в крови клинически здоровых лиц с учетом групповой принадлежности по АВ0 системе.

Изучение потенциальных свойств и биологической активности этанола и антигенных детерминант системы АВО методом компьютерного моделирования.

Изучение влияния этанола на белок-белковые взаимодействия антигена с антителом в различных условиях эксперимента, используя в качестве объектов антигены А и В, моноклональные и естественные анти-А и анти-В антитела.

Визуализация антиген-антительных комплексов методом лазерной сканирующей конфокальной микроскопии.

Оценка влияния этанола на активность дегидрогеназ: глицеральдегидфосфатдегидрогеназы, -глицерофосфатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы в гемолизате и на гомогенные ферменты, с использованием кинетических методов исследования.

Степень достоверности, апробация результатов, личное участие автора Достоверность результатов работы, обоснованность выводов и рекомендаций базируется на достаточном числе наблюдений и использовании современных методов исследования статистической обработки материалов с помощью пакета компьютерных программ SPSS 12.0 «ANOVA».

Результаты исследований были представлены на II международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине: геномика, протеомика, биоинформатика» (Новосибирск, 2011); Всероссийской научно-практической конференции биохимиков и специалистов по лабораторной медицине «Медицинская биохимия и клиническая лабораторная диагностика в аспекте модернизации системы научных исследований» (Омск, 2011); научнопрактической конференции «Обеспечение доступности современных клинических лабораторных исследований: аналитические возможности, клинические потребности, организационно-экономические условия» (Москва, 2011); Всероссийской конференции с международным участием «Молодые ученые – медицине» (Самара, 2011); Международной Интернет-конференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологии» (Казань, 2011, 2012);

научно-практической конференции «Реальные клинико-диагностические лабораторные услуги: степень соответствия стандартам лабораторной медицины, качество, себестоимость и цена» (Москва, 2012); XVI международной научной конференции «Здоровье семьи в XXI веке» (Будапешт, 2012); I Всероссийской конференции молодых ученых-медиков «Инновационные технологии в медицине XXI века» (Москва, 2012); совместном заседании кафедр фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой и общей, бионеорганической и биоорганической химии ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Самарского отделения Всероссийского общества биохимиков и молекулярных биологов, Самарского отделения научнопрактического общества специалистов по лабораторной медицине (Самара, 2013).

Личное участие автора состояло в получении научных результатов, изложенных в диссертации, в проведении научно-информационного поиска, анализа, обобщения данных литературы по профилю диссертационного исследования, формулировке цели и задач, определении показателей групповой принадлежности крови и содержания эндогенного этанола у клинически здоровых лиц, в проведении серии модельных экспериментов по изучению белок-белкового взаимодействия in vitro, визуализации антиген-антительных комплексов методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, выяснении возможных свойств и механизмов действия этанола и антигенных детерминант А и В антигенов, выполнении статистической обработки полученных результатов исследования. Участие автора в сборе первичного материала и его обработке – более 90%, обобщении, анализе и внедрении в практику результатов работы – 100%. Все научные результаты автором получены лично.

Положения, выносимые на защиту 1. Уровень эндогенного этанола в крови клинически здоровых лиц.

Ассоциированность с группами крови по системе АВ0. Возможные метаболические эффекты этанола и антигенов А и В, установленные in silico, прогнозируемые с помощью компьютерной системы Prediction of Аctivity Spectra for Substances (PASS).

2. Влияние этанола на характер белок-белкового взаимодействия.

Уменьшение времени наступления агглютинации антигенов А(II) и В(III) с моноклональными антителами, модифицированными этанолом. Особенности антиген-антительного реагирования анти-А и анти-В антител с эритроцитами АВ (IV) группы крови. Специфика межмолекулярного узнавания анти-А и антиВ антител человека с антигенами. Визуализация антиген-антительных комплексов методом лазерной сканирующей конфокальной микроскопии.

3. Действие этанола на каталитические белки с различным уровнем структурной организации. Активация этанолом глицеральдегидфосфатдегидрогеназы, -глицерофосфатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы.

Научная новизна Получены новые сведения, раскрывающие роль малых молекул в белоклигандных взаимодействиях белков с различными функциями. В серии модельных экспериментов установлено, что дифильная молекула этанола, обладающая активными физико-химическими свойствами, способна изменять процесс межмолекулярного узнавания антигена с антителом. Высокая биологическая активность этилового алкоголя показана нами в исследованиях in silico. Моноклональные анти-А и анти-В антитела, модифицированные этанолом, быстрее узнают и связываются с эритроцитами А(II) и В(III) группы крови. Специфику антиген-антительного взаимодействия отражают данные о более выраженной полноте агглютинации и укорочение времени узнавания антигена В с анти-В антителами. Сродство анти-А антител плазмы человека к антигену под влиянием этанола возрастает, а для анти-В антител наблюдается противоположный эффект. Индуцированные этанолом стерические, электростатические изменения в структуре антител и антигенов характеризуются группоспецифическими особенностями. Изменения более значимы для процесса узнавания антигена антителом, предшествующему образованию комплекса. Выяснено, что избирательное действие оказывает этанол и на ферментные белки разного уровня структурной организации. Характерен более значимый эффект на тетрамерную молекулу глицеральдегидфосфатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы, чем на димерную структуру -глицерофосфатдегидрогеназы. Это действие типично для изолированных ферментов и находящихся в естественном окружении. В условиях целостного организма, очевидно, за счет этого реализуется регуляция обменных процессов, усиление или замедление потока субстратов по различным метаболическим путям.

Показано, что не только иммуногенетическая индивидуальность организма, но и специфика ответа на различные стимулы обеспечивается групповыми антигенами АВО системы. Прогнозирование биологической активности А и В антигенов и механизмов ее реализации с помощью компьютерной системы Prediction of Activity Spectra for Substances (РАSS) выявило полифункциональность и особенности свойств антигенов А и В. Более многообразный спектр эффектов и выявленных механизмов характерен для антигена В. Данные in silico позволяют по-новому оценить антиген-антительное взаимодействие, включающее не только связывание чужеродного молекулярного или клеточного материала, но и оказывающее фронтальный эффект на ферментативные метаболические, транспортные процессы, экспрессию генов. При этом групповая принадлежность крови определяет специфику ответа на внешние стимулы, составляя фенотипический признак, сопряженный с функцией белков различной структуры и выполняемой ими биологической роли, формируя индивидуальные метаболические признаки.

Теоретическая и практическая значимость работы Полученные результаты имеют теоретическое значение. Они раскрывают регуляторную роль этанола, определяющую характер межмолекулярного узнавания. Показано, что структурные особенности белков, уровень организации обуславливает специфику молекулярного ответа на действие этого биологически активного соединения. Экспериментально разработана и обоснована информативность использования модели антиген-антительного взаимодействия, применение конфокальной микроскопии с целью визуализации узнавания, степени полноты взаимодействия антигенов и антител системы группы крови АВ0. Отличия процесса агглютинации антигена А и антигена В с анти-А и анти-В антителами свидетельствуют об избирательности эффекта и аргументируют возможность оценки на этой модели действия биологически активных соединений, лекарственных веществ. Результаты, полученные на этой модели, служат обоснованием для роли интермедиатов, малых молекул, в регуляции белок-лигандных взаимоотношений при использовании их в качестве молекулярных зондов. Метаболиты, на долю которых приходится значительная часть клеточного и внеклеточного пространства являются регуляторами процессов, в основе которых лежат белок-лигандные взаимодействия. Они, очевидно, обеспечивают адекватность молекулярных процессов запросам организма. Это выявлено на примере этанола.

Изменение интенсивности катализа лактатдегидрогеназы, глицеральдегидфосфатдегидрогеназы и -глицерофосфатдегидрогеназы, усиливающееся под влиянием этанола, характеризует этот минорный компонент как регулятор ферментативных процессов, меняющий в разной степени активность ферментов с димерной и тетрамерной структурой молекулы, тем самым способствуя определенной направленности метаболических потоков.

Данные, полученные in silico с помощью программы PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances), раскрывают многомерность биологической активности этанола и служат основанием для дальнейшего углубленного экспериментального изучения свойств, всего спектра возможного действия этого соединения. Данные, полученные при изучении in silico биологической активности антигенов А и В являются иллюстрацией их полифункциональности, возможности выполнения других, помимо канонических, функций в организме.

В прикладном отношении значение полученных результатов обуславливают необходимость при оценке данных клинико-лабораторного исследования учитывать отклонения в фонде метаболитов, так как это может отразиться на показателях активности ферментов, изменить антиген-антительное взаимодействие.

Специфика ответной реакции антигенов и антител 0(I)-АВ(IV) групп крови системы АВО определяет необходимость учета групповой принадлежности пациента при диагностике и назначении лекарственных препаратов.

В социальном отношении важным является сведения о наличии фонового уровня эндогенного этанола вне приема алкоголя, что необходимо учитывать при проведении медицинского освидетельствования на состояние опьянения.

Внедрение результатов исследования в практику Результаты диссертационного исследования используются в работе клинико-диагностической лаборатории клиник СамГМУ ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; в учебном процессе кафедры фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; кафедры биологической химии ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. ВойноЯсенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Получен патент на изобретение № 2484480 «Способ оценки действия биологически активных веществ на антиген-антительное взаимодействие» от июня 2013 г.

Конкурсная поддержка исследования Данная работа выполнена при поддержке губернского гранта в области науки и техники за II полугодие 2012 г. «Способ визуализации антигенантительного взаимодействия методом конфокальной микроскопии»; гранта РФФИ, проект 13-04-9712 «Модель визуализации белок-белкового взаимодействия».

Публикации Опубликовано 17 работ, из них по теме диссертации 17 научных работ общим объемом 0,6 печатных листа, в том числе 7 статей в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Получен 1 патент, 10 работ опубликовано в материалах всероссийских и международных конференций и симпозиумов.

Объем и структура диссертации Материалы диссертации изложены на 156 страницах машинописного текста, иллюстрированы 25 таблицами и 20 рисунками, состоят из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав собственных данных, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 341 источник, из них 166 – отечественных и 175 – зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования Применительно к цели и задачам был сформирован дизайн исследования (рисунок 1).

I. Определение эндогенного этанола в крови клинически здоровых лиц:

II. Изучение потенциальных свойств и биологической активности антигенных детерминант системы АВО и этанола методом компьютерного моделирования:

III. Оценка влияния этанола на белок-белковые взаимодействия антигена с антителом:

IV. Визуализация антиген-антительных комплексов с помощью лазерной сканирующей конфокальной микроскопии:

V. Влияние этанола на активность дегидрогеназ:

Рисунок 1 – Этапы проведения исследования Исследование проводилось на кафедре фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Объектом изучения была цельная венозная кровь, взятая у 233 клинически здоровых лиц обоего пола, не употреблявших алкоголь, сопоставимых по возрасту. Состояние здоровья всех добровольцев, участвующих в экспериментах, оценивалось по отсутствию обострения хронических соматических и стоматологических заболеваний и латентных социально значимых вирусных инфекций.

Женщины 19-22 лет составили группу 166 человек, мужчины 19-22 лет 67 человек. Использовалась вакуумная система и пробирки с антикоагулянтом К2ЭDTA. Распределение групп крови по системе АВО в группе обследуемых при определении содержания эндогенного этанола было следующим: с 0 (I) – 25%, А(II) – 40%, В(III) – 29%, АВ(IV) – 6%. Для оценки влияния этанола на процесс антиген-антительного взаимодействия брали кровь у 150 человек, из них носителей А(II) - 60, В(III) - 60, АВ(IV) - 30 человек. Использованы моноклональные анти-А и анти-В антитела, антигены системы АВ0 (Trans Clone Anti-AB01 (A), Trans Clone Anti- AB02 (B), Trans Clone Anti-AB03(AB) – фирма Bio-RAD (США). Гомогенные препараты ферментов – глицеральдегидфосфатдегидрогеназы, -глицерофосфатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы (ICN Biomedical inc.) были использованы в постановке 47 опытов in vitro.

Группу крови определяли с использованием ЭРИТРОТЕСТ – Цоликлонов Анти-А, Анти-В диагностических жидких методом прямой агглютинации на плоскости. Выраженность агглютинации оценивалась визуально с использованием базальной оценки интенсивности агглютинации – pt (Marsh W. 1972).

Определение группы крови также проводилось на автоматическом анализаторе для проведения иммуногематологических исследований «Хемос СП II» фирмы BIO-Rad с использованием коммерческих реактивов Trans Clone Anti-AB01 (A), Trans Clone Anti-AB02 (B), Trans Clone Anti-AB03 (AB) (BIO-Rad, США).

В трех сериях экспериментов in vitro проведено изучение влияния этанола на изолированные белки – моноклональные антитела, антитела и эритроциты 0(І)-АВ(IV) групп крови человека, а также антигены А и В.

Для моделирования биологического действия малых молекул на антигены А, В, анти-А и анти-В моноклональные и естественные антитела группы крови АВ0 перед постановкой реакции гемагглютинации 100 мкл эритроцитов инкубировали с 20 мкл этанола в конечной концентрации 0,03 мМ в течение 5 минут.

Концентрация определялась методом подбора дозы.

В качестве объекта изучения регуляторного влияния этанола на метаболические процессы нами использовались ферменты. В условиях in vitro этанол в конечной концентрации 0,03 мМ в течение 5 минут инкубировался при температуре 25°С с препаратами ферментов – глицеральдегидфосфатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.12), -глицерофосфатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.8), лактатдегидрогеназой (КФ 1.1.1.27) (ICN Biomedical Inc., США). Активность ферментов определялась кинетическими методами на спектрометре Lambda 20 (Perkin Elmer, Швейцария). Помимо экспериментов с индивидуальными белками – ферментами, нами в аналогичных условиях в опытах in vitro в качестве источника ферментов использован гемолизат, полученный разведением крови бидистилированой водой 1:10.

Определение содержания эндогенного этанола в сыворотке крови лиц с различной АВ0 групповой принадлежностью осуществлялось с помощью набора реактивов «ETOH2» («Roche-Diagnostics», Германия) на полностью автоматизированном биохимическом анализаторе Кобас ИНТЕГРА 400 Плюс (Cobas INTEGRA 400 plus) фирмы «Roche-Diagnostics», Япония. Изделие зарегистрировано в Госреестре под номером 19507-00.

Совместно с отделом биоинформатики и лабораторией структурнофункционального конструирования лекарств (заведующий – профессор В.В.

Поройков) НИИ Биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича РАМН, использовали компьютерную систему Prediction of Activity Spectra for Substances. Программа позволяет прогнозировать большое число вероятных видов биологической активности вещества на основе его структурной формулы с использованием единообразного описания химической формулы и универсального математического алгоритма установления зависимости «структура – активность», с использованием обучающей выборки, содержащей большое количество разнородных химических соединений с различными видами биологической активности. В PASS результат прогноза спектра биологической активности представляется в виде упорядоченного списка названий соответствующих активностей и вероятностей Ра «быть активным» («to be active») и Рi «быть неактивным» («to be inactive»), которые являются функциями значений в статистике для прогнозируемого соединения (Филимонов Д.А.

Прогноз спектра биологической активности органических соединений Российский химический журнал. 2006. №50 (2). с. 66-750; Поройков В.В., Филимонов Д.А. Компьютерное предсказание биологической активности химических веществ: виртуальная хемогеномика. Информационный вестник ВОГиС. 2009. 13 (1). с.137-143; Поройков В.В. с соавт. Компьютерное прогнозирование биологической активности природных соединений и их производных 2010. с.142-148).

Визуализация антиген-антительного взаимодействия осуществлялась с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, реализованной при помощи экспериментального стенда, состоящего из конфокального микроскопа Olympus IX 71 («Olympus», Япония), сканирующего блока и лазерного комбайна («ANDOR», Япония) (Лежнев Э.И. с соавт. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия: принципы, устройство, применение (часть 1) Научное приборостроение. 2001. Т. 11, № 3. С. 26–42; Мухитов А.Р. с соавт.

Метод конфокальной лазерной сканирующей микроскопии в выявлении тирозинового фосфорилирования белков растений. Ученые записки Казанского Государственного Университета. Сер. Естественные науки. 2008. Т. 150, Кн. 2.

С. 144–154; Лежнев Э.И. с соавт. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия: принципы, устройство, применение (часть 2) Научное приборостроение. 2001. Т. 11, № 3. С. 26–42). Анализ данных интенсивности флуоресценции (FITC) осуществляли с помощью компьютерной программы Europe Medical Biological Image (2011).

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью программы MS EXCEL 2007 с последующим статистическим анализом в пакете прикладных программ SPSS 12.0 ANOVA (statistical package for social sciences). В результате проведенных исследований полученные данные были упорядочены и систематизированы в относительно однородные группы по некоторым признакам. Были использованы статистические характеристики, такие как средняя арифметическая (М), стандартная ошибка от средней арифметической (m), медиана (Ме), среднее значение – информативная мера «центрального положения»

наблюдаемой переменной, позволяющая сделать вывод относительно популяции в целом. Помимо статистической характеристики вариационных рядов нами проводилась сравнительная оценка генеральных параметров. Оценка формы распределения исследуемых показателей осуществлялась с помощью графического метода (визуальная оценка гистограмм распределения, оценивали показатели скошенности и крутизны, отражающие асимметрию распределения. Получаемые распределения значений содержание этанола в крови не отличались от классического Гауссовского распределения. Для сравнения здоровых лиц по группам крови применяли двухфакторный дисперсионный анализ (Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы 2000. 52 с.; Мидлтон М.Р. Анализ статистических данных с использованием MS Excel для Office XP 2005. 296 с.; Сергиенко В.И.

Математическая статистика в клинических исследованиях М.: ГЭОТАР–Медиа, 2006. 304с.). Критическое значение уровня значимости принимали равным 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение В литературе имеются противоречивые сведения об уровне эндогенного этанола в крови (Баринская Т.О. с соавт. Кинетика этанола в биологических средах. Наркология. 2007. № 5. С. 50–57.; Logan A.W., Jones B.K. Endogenous ethanol production in a Child with Short Gut Syndrome 2003. Vol. 36, № 3. P. 419–420.) Актуальным является выяснения содержания этого низкомолекулярного метаболита и ассоциированности его уровня с генетически детерминированным признаком – группой крови системы АВ0 (таблица 1).

Таблица 1– Содержание эндогенного этанола у клинически здоровых лиц 0(I)-АВ(IV) групп крови Выявлено наиболее низкое значение у клинически здоровых лиц с 0(I) группой крови не зависимо от пола. У женщин с 0(I) группой крови уровень эндогенного этанола достоверно ниже, чем с B(III) группой крови (p=0,014). У мужчин данный показатель превышает значение по сравнению с женщинами (р=0,063). Характерно, что содержание данного метаболита увеличивается от 0(I) к AB(IV) группе крови. Полученные нами результаты по определению эндогенного этанола свидетельствуют о биологической индивидуальности этого параметра, определенной специфике метаболомного фонда при различных группах крови системы АВ0.

Нами изучались потенциальные свойства и биологическая активность этанола и антигенных детерминант системы АВО методом компьютерного моделирования. Установлено, что для этанола является возможным наличие способности регулировать проницаемость клеточных мембран (Ра 0,906). С этим, вероятно, связано и свойство – выступать цитопротектором (Ра 0,713), возможность оказывать антитоксическое действие (Ра 0,579), влиять на процессы созревания клеток крови (Ра 0,620), являясь стимулятором эритро- и лейкопоэза (Ра 0,740).

Кроме того, для данного метаболита характерна способность ингибировать синтез миелобластов (Ра 0,609), выступать как антагонист фибриногеновых рецепторов (Ра 0,752), что обуславливает его фибринолитический эффект. У этанола прогнозируется вероятность регулятора липидного, углеводного обмена (Ра 0, 630). Интересным фактом является способность этанола выступать антагонистом медиаторов (Ра 0,586). Спрогнозировано также антиканцерогенное и антимутагенное действие (Ра 0,599), свойства антидота (Ра 0,530), из-за способности ингибировать алкогольдегидрогеназу, предотвращая образование ацетальдегида.

В настоящее время ряд эффектов этанола, спрогнозированные программой PASS, подтверждены экспериментально и согласуются с полученными нами результатами.

В трех сериях модельных экспериментов нами проведено изучение влияния этанола на изолированные белки – антигены А и В (таблица 2), моноклональные и естественные антитела.

Таблица 2 – Влияние этанола на антигены системы АВО