аспирант
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
Хабаровск, Хабаровский край, Россия
ВАК 14.01.2025 Пульмонология
УДК 61 Медицина. Охрана здоровья
ГРНТИ 76.29 Клиническая медицина
ОКСО 31.08.19 Педиатрия
ОКСО 31.08.45 Пульмонология
ББК 541 Внутренние болезни
ББК 573 Педиатрия
ТБК 5743 Пульмонология
ТБК 5762 Болезни детей
BISAC MED069000 Pediatrics
BISAC MED079000 Pulmonary & Thoracic Medicine
Изучали мембранный потенциал митохондрий лимфоцитов периферической крови с детей с хроническими неспецифическими заболеваниями легких (ХНЗЛ). Дети с пороками развития легких (ВПРЛ) составили 83% и 17% детей - с хроническими неспецифическими заболеваниями легких как исходы острых/хронических заболеваний легких. Контролем послужили показатели 23 здоровых детей, сопоставимых по полу и возрасту. Выявлено, что у детей с ХНЗЛ заболевание сопровождается увеличением процента клеток с пониженным Δψ: лимфоцитов в 1,7 раз по сравнению с контролем. При этом 41 ребенок (53,2%) имел высокий уровень лимфоцитов со сниженным мембранным потенциалом. Снижение МПМ указывает на уменьшение энергообеспечения клетки, кислородное голодание и предрасположенность к развитию гипоксического состояния. Гипоксическое повреждение клетки сопровождается дефицитом АТФ и является начальным звеном в событиях, которые приводят к митохондриальной дисфункции. Следовательно, МПМ может являться показателем развития гипоксии и митохондриальной дисфункции, требующей метаболической коррекции.
дети, заболевания легких, митохондриальная дисфункция
УДК 616.24-002-07-053:576.3
Е.И. Яковлев, Г.П. Евсеева, д-р мед. наук, Н.И. Кудерова,
О.А. Лебедько, д-р мед. наук
Хабаровский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания – НИИ охраны материнства и детства, Хабаровск
МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МИТОХОНДРИЙ ЛИМФОЦИТОВ У ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКИМИ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ЛЕГКИХ
Одной из причин развития хронических форм заболеваний легких может быть неполноценность иммунного ответа, которая, в свою очередь, может быть обусловлена нарушением жизнедеятельности митохондрий [5].
Основным источником энергии в клетках являются митохондрии – важнейшие внутриклеточные органеллы, функционально интегрированные в работу всех систем жизнеобеспечения [3, 6]. Помимо энергетического метаболизма, митохондрии участвуют в апоптозе, старении и многих других процессах. Дисфункции митохондрий вызывают нарушения во всем организме, приводящие у человека к серьезным последствиям, в том числе к заболеваниям различных органов и систем [4, 7, 11, 12, 13]. Падение величины мембранного потенциала митохондрий (МПМ) является одним из основных показателей инициации митохондриального пути запуска апоптоза [8, 9, 10]. Лимфоциты – это клетки, выполняющие не только специальные функции иммунной защиты. Являясь главными клетками иммунной системы, обеспечивающими гуморальный и клеточный иммунный ответ, они являются элементами единой информационной системы, точно отражающей состояние организма и процесс его развития.
Одной из наиболее частых причин нарушения энергетического баланса является гипоксия. Она характеризуется нарушением клеточного дыхания, недостаточностью биологического окисления и дефицитом энергетики в организме, что может служить одной из важнейших патогенетических аспектов расшифровки молекулярных механизмов реализации локального и системного воспаления при хронических неспецифических заболеваниях легких (ХНЗЛ).
Целью исследования явилось изучение МПМ лимфоцитов периферической крови с детей с ХНЗЛ.
Дизайн исследования одобрен решением Этического комитета Хабаровского филиала ДНЦ ФПД – НИИ охраны материнства и детства. Исследование проведено у 77 больных в возрасте от 1 года до 17 лет (средний возраст 9,2±3,2 лет), с длительностью заболевания от 1 года до 14 лет (в среднем 6,4±2,3 лет). Диагноз ставился в соответствии с классификацией клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей, утвержденной XVIII Национальным конгрессом по болезням органов дыхания. В соответствии с этой классификацией дети с пороками развития легких (ВПРЛ) составили самую многочисленную группу (66 человек (83%)) и 11 детей (17%) с хроническими неспецифическими заболеваниями легких как исходы острых/хронических заболеваний легких. Контролем послужили показатели 23 здоровых детей, сопоставимых по полу и возрасту.
Инструментально-лабораторное обследование детей. Больным проведено полное клиническое обследование, по показаниям проводилось морфологическое исследование, бронхоскопия/бронхография, спиральная компьютерная томография (СКТ).
Определение мембранного потенциала митохондрий проводили в гепаринизированной крови с использованием красителя JC-1 (5,5',6,6'-тетрахлор-1,1',3,3' тетраэтилбензимидазолкарбоцанин иодид/хлорид) (Bector Dikcenson, США). JC-1 является катионным красителем, поглощение которого митохондриями напрямую связано с величиной митохондриального мембранного потенциала [14]. Способ осуществляют следующим образом: 800 мкл гепаринизированной крови наслаивается на 400 мкл фиколл-верографина, центрифугируется при 1500 об/мин в течение 15 минут, собирается лимфоцитарное кольцо, которое центрифугируется 5 минут при 1000 об./мин, надосадочная жидкость сливается. Клетки окрашивается красителем JC-1, после чего инкубируются 15 минут при температуре 37°С, затем дважды промываются буфером, после чего подвергаются анализу на цитометре BD FАCS Calibur (США) в программе Cell Quest Pro.
Статистическая обработка материала проведена c применением пакета статистических программ: «STATISTICAR» для «Windows» (версия 10.0) и пакет «Анализ данных» для Microsoft Excel 2007 и включала описательную статистику, оценку достоверности с использованием критерия Стьюдента. Критическая величина уровня значимости принята равной 0,05.
Выявлено, что у детей с ХНЗЛ заболевание сопровождается увеличением процента клеток с пониженным Δψ: лимфоцитов в 1,7 раз (52,6±2,2% у детей с ХНЗЛ и 31,2±2,1% в контроле, p< 0,001). При этом 41 ребенок (53,2%) имел высокий уровень лимфоцитов со сниженным мембранным потенциалом (73,72±4,45%), Снижение МПМ указывает на уменьшение энергообеспечения клетки, кислородное голодание и предрасположенность к развитию гипоксического состояния. Гипоксическое повреждение клетки сопровождается дефицитом АТФ и является начальным звеном в событиях, которые приводят к митохондриальной дисфункции. Следовательно, МПМ может являться показателем развития гипоксии и митохондриальной дисфункции, требующей метаболической коррекции [1, 2].
Таким образом, выявлено, что течение ХНЗЛ сопровождается увеличением процента иммунокомпетентных клеток крови (ИКК) со сниженным мембранным потенциалом, что указывает на нарушение функционирования дыхательной цепи митохондрий. Оценка характера изменений митохондриального мембранного потенциала в лимфоцитах периферической крови позволяет глубже взглянуть на патогенез хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ) и открывает перспективы для поиска возможных терапевтических способов коррекции возникших нарушений.
1. Евсеева Г.П., Яковлев Е.И., Лебедько О.А., Кузнецова М.С., Пичугина С.В., Кудерова Н.И., Сирина Т.С., Варакина В.Л., Козлов В.К. Диагностика энерго-дефицитных состояний у детей с хронической бронхолегочной патологией // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018. Вып. 68. С. 46-51.
2. Кондратьева Е.В., Лобанова Е.Г. Влияние озона на мембранный потенциал ми-тохондрий тромбоцитов // Медицинский альманах. 2013. № 3 (27). С. 58−59.
3. Современные методы оценки функционального состояния митохондрий / Г.А.Фрелих и др. // Сибирский медицинский журнал. 2013. Т. 28, №3. С. 7-13.
4. Baker M.J., Palmer C.S., Stojanovski D. Mitochondrial protein quality control in health and disease // Br. J. Pharmacol. 2014. Vol. 171, № 8. P. 1870- 1889
5. Brand M.D., Nicholls D.G. Assessing mitochondrial dysfunction in cells // Bio-chemical Journal. 2011. Vol. 435. P. 297–312.
6. Evolution of cytochrome bc complexes: from membrane-anchored dehydrogenases of ancient bacteria to triggers of apoptosis in vertebrates / D.V.Dibrova, et al. // Biochim Biophys Acta. 2013. Vol. 1827, № 11-12. Р. 1407- 1427
7. Kuzmenko A.V., Levitskii S.A., Vinogradova E.N. et al. Protein biosynthesis in mitochondria // Biochemistry (Mosc). 2013. Vol. 78, № 8. P. 855-866.
8. Ly J. D., Grubb D. R., Lawen A. The mitochondrial membrane potential (∆ψm) in apoptosis; an update // Apoptosis. 2003. Vol. 8. P. 115– 128;
9. Miedlich S.U., Zalutskaya A., Zhu E.D., Demay M.B. Phosphate-induced apoptosis of hypertrophic chondrocytes is associated with a decrease in mitochondrial membrane potential and is dependent upon erk1/2 phosphorylation //Journal of biological chemistry. 2010. № 24. Р. 18270-18275.
10. Roy M.J., Vom A., Czabotar P.E. et al. Cell death and the mitochondria: therapeu-tic targeting of the BCL-2 family-driven pathway // Br. JPharmacol. 2014. Vol. 171, № 8. P. 1973- 1987.
11. Tan A.S., Baty J.W., Dong L.F. et al. Mitochondrial genome acquisition restores respiratory function and tumorigenic potential of cancer cells without mitochondrial DNA // Cell Metab. 2015. Vol. 21, № 1. P. 81- 94
12. Tao M., You C.P., Zhao R.R. etak. Animal mitochondria: evolution, function, and disease // Curr. Mol. Med. 2014. Vol. 14, № 1. P. 115-124.
13. Tatsuta T., Scharwey M., Langer T. Mitochondrial lipid trafficking // Trends Cell Biol. 2014. Vol. 24, № 1. P. 44-52.
14. Widlansky M.E., Wang J., Shenouda S.M., Hagen T.M., Smith A.R., Kizhakekuttu T.J., Kluge M.A., Weihrauch D., Gutterman D.D., Vita J.A. Altered mitochondrial membrane potential, mass, and morphology in the mononuclear cells of humans with type 2 diabetes // Translational Research. 2010. 156(1). Р. 15−25.
