Цитохимический анализ активности митохондриальных ферментов при атаксии Фридрейха

В 2001—2003 гг. нами в нейрогенетическом отделении Института неврологии РАМН совместно с лабораторией патоморфологии Московского НИИ педиатрии и детской хирургии Минздрава России (проф. В.С. Сухорукое) была проведена системная оценка энергетического метаболизма у больных атаксией Фридрейха путем определения активности ферментов тканевого дыхания в лимфоцитах периферической крови с использованием цитохимического метода Пирса в модификации Р.П. Нарциссова.

Помимо рутинного цитохимического исследования активности митохондриальных дегидрогеназ, нами был также проведен анализ ферментного статуса лимфоцитов оригинальным методом компьютерной морфометрии с использованием диагностической системы, состоящей из персонального компьютера высокой мощности со специальным пакетом морфомстрических программ «Видео-тест Авто 4.0» (Санкт-Петербург) и светового микроскопа с цифровой видеокамерой.

Исследование ферментного статуса лимфоцитов с выявлением активности ряда ключевых ферментов дегидрогеназ (СДГ, ГФДГ, ЛДГ, ГДГ и МДГ) проведено у 25 больных атаксией Фридрсйха и (в качестве групп сравнения) у 25 больных с другими спорадическими дегенеративными атаксиями, а также у 12 пациентов с аутосомно-доминантными атаксиями.

У пациентов с атаксией Фридрейха исследование проводилось дважды: до и после проведения однократного курса стационарного лечения препаратами, поддерживающими функцию митохондрий. Контрольную группу составили 28 здоровых доноров, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой больных атаксией Фридрейха.

Цитохимия активности ферментов митохондрий при атаксии Фридрейха
Примечание. Числовые значения в таблице отражают ферментативную активность в условных единицах, соответствующих среднему числу гранул форма-зана (продукт цитохимической реакции).

При изучении активности лимфоцитарной СДГ у пациентов с атаксией Фридрейха нами были выявлены разнонаправленные изменения, что позволило разделить обследованную выборку на две подгруппы: АФ-1 - пациенты с пониженной активностью СДГ (n=17, т.е. большинство больных) - и АФ-2 - с повышенной активностью СДГ (n=8). Результаты цитохимического исследования митохондриальных ферментов представлены в таблице.

В подгруппе АФ-1 активность большинства исследованных ферментов (СДГ, ГФДГ, ГДГ, МДГ) была достоверно ниже, чем в контроле. В подгруппе АФ-2 было обнаружено достоверное повышение средней активности СДГ по сравнению с контролем, причем аналогичная закономерность в данной подгруппе больных наблюдалась и для других ферментов - ЛДГ и МДГ. Обращает на себя внимание одновременное снижение активности СДГ и ГФДГ в обеих подгруппах пациентов, что свидетельствует об истощении компенсаторных метаболических механизмов.

Отсутствие активации ГФДГ при одновременной депрессии активности СДГ отражает невозможность включения адаптивных реакций в клеточном дыхании, направленных на преимущественное использование в митохондриях ФАД вместо НАД в качестве акцепторов электронов, катализируемое митохондриальной ГФДГ. Отсутствие активации глицерофосфатного челночного механизма при атаксии Фридрейха, по-видимому, не позволяет более эффективно использовать сукцинатоксидазную систему как источник синтеза макроергических соединений (Кондрашова М.Н., Хазанов В.А., Berg J.M. et al.).

При анализе данных не было получено корреляций между числом GAA-повторов (т.е. степенью генетического дефекта), тяжестью состояния по клинической шкале, продолжительностью заболевания и степенью снижения активности СДГ; отсутствие такой непосредственной корреляции может отражать сложность и многоступенчатость биохимических нарушений, приводящих к системному дефекту метаболизма при атаксии Фридрейха.

Выявленный нами факт достоверного повышения средней активности СДГ по сравнению с контролем у части пациентов с атаксией Фридрейха (подгруппа АФ-2) заслуживает особого внимания. Показательно, что в данной подгруппе средняя степень тяжести мутации оказалась достоверно выше, чем в подгруппе со снижением активности СДГ (соответственно 550 и 695 копий GAA-повторов).

Полученные цитохимические данные в подгруппе АФ-2 с более тяжелым генетическим дефектом могут быть расценены как мобилизация энергетических ресурсов посредством усиленного окисления сукцинатов; очевидно, однако, что в такой ситуации деятельность клетки протекает при предельной мобилизации функционального резерва, что в конечном счете может привести к метаболическому истощению и срыву.

Таким образом, изменение активности исследованных ферментов, выявленное нами у пациентов с атаксией Фридрейха, свидетельствует о выраженном системном нарушении биоэнергетических процессов при данном заболевании.

В группах сравнения, состоящих из больных с другими формами дегенеративных атаксий, показатели активности СДГ, ГФДГ, ГДГ и ЛДГ достоверно не отличались от контрольных значений, варьируя в сравнительно ограниченном диапазоне; это свидетельствует о том, что патогенетические механизмы развития других форм дегенеративных атаксий значительно отличаются от таковых при атаксии Фридрейха.

Активность дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных атаксией Фридрейха и в группах сравнения

- Читать "Морфометрический анализ активности митохондриальных ферментов при атаксии Фридрейха"

Оглавление темы "Атаксия Фридрейха":
  1. Лечение и профилактика врожденных мозжечковых атаксий
  2. Атаксия Фридрейха - история изучения
  3. Генетика атаксии Фридрейха
  4. Клинико-генетические корреляции при атаксии Фридрейха
  5. Фратаксин - функции, значение. Патогенез атаксии Фридрейха
  6. Роль патологии митохондрий в патогенезе атаксии Фридрейха
  7. Роль нарушений обмена аминокислот в патогенезе атаксии Фридрейха
  8. Диагностика атаксии Фридрейха путем оценки митохондриальных нарушений
  9. Цитохимический анализ активности митохондриальных ферментов при атаксии Фридрейха
  10. Морфометрический анализ активности митохондриальных ферментов при атаксии Фридрейха

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: