Эритроциты как модель исследования инсулин-связывающей активности тканей

Коноваленко О.А., Громакова И.А.
НИИ биологии Харьковского национального университета им. В.Н. Каразина

Традиционно инсулин-рецепторное взаимодействие изучалось с использованием чувствительных к инсулину тканей: жировой, мышечной, печеночной. Модификация радиорецептор-ного метода дала возможность установить, что нормальный эритроцит имеет такие же инсу-лин-связывающие характеристики, как перечисленные выше ткани, а физико-химические свойства инсулиновых рецепторов эритроцитов сходны со свойствами рецепторов инсулин-чувствительных тканей. Специфичность связывания инсулина эритроцитами доказывает тот факт, что обработка мембран трипсином вызывает снижение связывания, а нативный инсулин конкурентно ингибирует рецепцию 1251-инсули-на. Было показано, что при различных состояниях, сопровождающихся изменением пула инсулиновых рецепторов в организме (ожирение, сахарный диабет, гипертензия и т.п.), связывание инсулина эритроцитами отражает его связывание менее доступными для исследования тканями [1].

В настоящей работе было предпринято изучение онтогенетических особенностей инсулин-связывающей активности печени (in vivo) и эритроцитов (in vitro) с целью проведения сравнительного анализа показателей связывания инсулина в указанных экспериментальных условиях.

В опытах использовали крыс-самцов линии Вистар 3-, 12- и 24-месячного возраста, содержавшихся в стандартном режиме вивария. Об инсулин-связывающей активности печени судили по динамике ТХУ-осаждаемой радиоактивности в этом органе через 30, 60 и 90 мин после введения 1251- инсулина (уд. радиоактивность 5-7 Бк/мг, Institute of Nuclear Research, Польша) [2]. Определение специфического связывания инсулина эритроцитами проводили с помощью метода конкурентного связывания [3]. Этот метод позволяет оценить характер связывания инсулина клеткой (специфическое или неспецифическое) и определить величину специфического связывания гормона.

В серии экспериментов по определению инсулин-связывающей активности печени в условиях in vivo через 30 мин после введения животному 1251-инсулина наибольшая концентрация меченого гормона обнаруживается в печени 3-мес. крыс, а наименьшая - у 24-мес. К 60-й мин происходит перераспределение ТХУ-осаждае-мой радиоактивности: у 3-мес. она снижается, а у 24-мес. повышается, не достигая, однако, уровня, зарегистрированного у 3-мес. крыс на 30-й мин. К 90-й мин происходит снижение концентрации ТХУ-осаждаемой радиоактивности в печени животных всех возрастных групп. Поскольку процесс комплексирования гормона с рецептором происходит в соответствии с законом действия масс, снижение скорости связывания гормона в печени старых крыс указывает на редукцию числа инсулиновых рецепторов и/ или изменения их сродства к гормону, что согласуется с данными других авторов [4].

В экспериментах in vitro для определения специфического связывания 1251-инсулина эритроцитами из величины общего связывания гормона (определяемого при отсутствии немеченого инсулина в среде инкубации), вычитали значение неспецифического связывания (за которое принимали связывание 1251-инсулина в присутствии 10000 нг/мл нативного гормона). Анализ сатурационных кривых показал, что максимальное специфическое связывание инсулина имеют 3-мес. животные, в ходе онтогенеза этот показатель постоянно снижается, достигая минимальных значений у 24-мес. крыс. ^ Таким образом, установленные нами возрастные сдвиги в связывании инсулина эритроцитами соответствуют закономерностям онтогенетических изменений в инсулин-связывающей активности печени. Эти данные расширяют представления о возможности использования эритроцитов в качестве модели для оценки ин-сулин-рецепторного взаимодействия, в том числе и при клинических испытаниях лекарственных препаратов.

Литература

1.Gluszek, J., Szszesniak, L., Banaszak, F., Tykarski, A.r and Rychlewski, T. (1990) Pol. Arch. Med.r 101, 191-196.
2. Zeleznic, A., and Roth, J. (1978) J.Clin. Invest., 61, 1363-1374
3. McElduff, A., and Eastman, C. (1981) Austral. J. Exp. Biol. and Med. Sci.., 59, 439-448
4. Nadiv, O., Cohen, O., and Zick, Y. (1992) Endocrinology, 130, 1515-1524