Эффекты взаимодействия белковых компонентов мембраны эритроцитов у здоровых лиц и больных язвенным колитом

Обоснование. Известно, что при язвенном колите происходит нарушение барьерной функции слизистой оболочки толстой кишки, что может приводить к патологическим изменениям внутри клеток, в том числе и в мембранах красных клеток крови. Стабильность мембраны эритроцитов и её способность к деформации во многом зависит от состава и взаимодействия белковых структур внутри неё. Установлено значительное  снижение содержания основных белковых компонентов мембраны эритроцитов при язвенном колите в сравнении со здоровыми людьми.

Цель исследования. Учитывая имеющиеся данные, нами было проведено дополнительное исследование с целью анализа эффектов взаимоотношений белковых компонентов цитоплазматической мембраны эритроцитов у больных язвенным колитом и клинически здоровых людей.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие мужчины и женщины с язвенным колитом в период обострения (n = 51) и клинически здоровые лица, сопоставимые по полу и возрасту (n = 30). Проводили анализ эффектов взаимодействия десяти основных белковых компонентов мембраны эритроцита. Для каждого исследуемого белка определяли его среднее значение, а внутри изучаемых групп все белки были разделены на две категории – выше и ниже их среднего уровня. Для количественной оценки вклада каждого выявленного фактора использовали дисперсионный анализ.

Результаты. Обнаружено, что эффект взаимосвязи присущ далеко не всем категориям белковых компонентов. При язвенном колите исчезают эффекты взаимодействия с такими важными структурными белками, как спектрины и анкирин. Во влиянии на белок полосы 4.1, в отличие от клинически здоровых лиц, появляется новый независимый фактор – глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназа, а в воздействии на актин – анион-транспортный белок.

Заключение. При язвенном колите в мембране красных клеток крови происходят значительные изменения, приводящие к нарушению взаимосвязей между белками,  снижению общего содержания исследуемых белков и утрате некоторых эффектов воздействия независимых факторов на уровень тех или иных белковых структур. Основываясь на полученных данных, можно вносить корректировки в лечение язвенного колита с целью укрепления мембраны эритроцитов.

1. Чашкова Е.Ю., Коротаева Н.С., Горохова В.Г., Кузнецова Э.Э., Пак В.Е., Григорьев Е.Г. Повреждение клеточных мембран у пациентов с язвенным колитом. Колопроктология. 2010; (2): 30-35.

2. Коротаева Н.С., Кузнецова Э.Э., Горохова В.Г., Федоров С.В., Чашкова Е.Ю. Состояние клеточных мембран у больных неспецифическим язвенным колитом. Acta biomedica scientifica. 2007; 1(53): 178-179.

3. Stillwell W. An introduction to biological membranes. Composition, structure and function. 2nd ed. UK London: Elsevier Science; 2016.

4. Конопля А.И., Шульгинова А.А. Хроническая ишемия головного мозга: состояние структурно-функциональных свойств эритроцитов. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2016; 1(60): 17-22.

5. Литвинова Е.С., Сорокин А.В., Долгарева С.А., Бушмина О.Н., Харченко А.В., Конопля Н.А. Белки и липиды мембраны эритроцитов при острой и хронической алкогольной интоксикации. Современные проблемы науки и образования. 2017; (2): 115-122.

6. Аникиенко (Бабушкина) И.В., Пивоваров Ю.И., Сергеева А.С., Боровский Г.Б. Изменение характера связи между

7. компонентами белкового спектра мембраны эритроцитов у больных гипертонической болезнью. Биологические мембраны. 2019; 36(2): 137-146.

8. Сергеева А.С., Янькова Т.С., Сай О.В. Сравнительный анализ содержания белковых компонентов цитоплазматической мембраны эритроцитов у здоровых лиц и пациентов с язвенным колитом. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; (10): 115-120. doi: 10.17513/mjpfi.12877

9. Dodge J.T., Mitchell C., Hanahan D.J. The preparation and chemical characteristics of hemoglobin-free ghosts of human erythrocytes. Arch Biochem Biophys. 1963; 100(1): 118-130. doi: 10.1016/0003-9861(63)90042-0

10. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical biochemistry. 1976; (72): 248-254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3

11. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head bacteriophage T4. Nature. 1970; 227(5259): 680-685. doi: 10.1038/227680a0

12. Пивоваров Ю.И., Сергеева А.С., Курильская Т.Е. Способ математической обработки набора белковых полос, полученных с помощью электрофореза. Acta biomedica scientifica 2014; 3(97): 101-104.

13. Бабушкина И.В., Пивоваров Ю.И., Курильская Т.Е., Сергеева А.С., Ильина О.П., Боровский Г.Б. Белковый спектр мембраны эритроцитов и его изменения при патологии. Биологические мембраны. 2015; 32(3): 168-174.

14. Муравьев А.В., Комлев В.Л., Михайлов П.В., Ахапкина А.А., Муравьева А.А. Деформация эритроцитов: роль в микроциркуляции. Ярославский пед. вестник. 2013; (2): 93- 102.