АНАЛИЗ ПРОНИЦАЕМОСТИ СТЕНОК КАПИЛЛЯРОВ МЫШЕЧНОГО ТИПА ДЛЯ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ У КАРПА CYPRINUS CARPIO Р.А. Федоров, А.М. Андреева

Учреждение Российской академии наук Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, п. Борок, Ярославская обл., Россия e-mail: aam@ibiw.yaroslavl.ru

Изучение состава интерстициальной жидкости организма рыб показало, что она, в отли­чие от высших позвоночных, содержит значительные количества белка (Андреева и др., 2007,

2008; Olson et al., 2003; Phillips, 2003).

а именно - онкотического давления, создаваемого интраваскулярными белками, хотя в каче­стве основных факторов снижения давления крови у рыб считаются особенности организации сердечно-сосудистой системы и пониженное (по сравнению с высшими позвоночными) содер­жание общего белка в крови (Шмидт-Ниельсен, 1982). Ранее нами было показано, что все тка­невые жидкости рыб являются фильтратами плазмы крови (Андреева и др., 2007, 2008). Одна­ко, тканевая жидкость белых мышц, будучи также фильтратом плазмы крови, резко отличает­ся от остальных тканевых жидкостей по соотношению в ней белков плазмы, что позволяет предположить наличие активных механизмов, поддерживающих градиент концентрации от­дельных белков относительно стенки капилляра.

Целью данной работы является анализ проницаемости стенки капилляра мышечного типа для белков плазмы крови карпа.

Материалы и методы

В качестве объектов использовали сеголетков карпа обыкновенного Cyprinus carpio L.. Кровь отбирали пипеткой-дозатором, наконечник которого смочен раствором гепариноида. В работе использовали плазму крови ПК. Интерстициальную жидкость белых мышц ИЖБМ отбирали напитыванием полоски хроматографической бумаги Watmann 3MM размером 0,5х4мм (Андреева и др., 2007, 2008). Концентрацию общего белка в плазме крови опреде­ляли микробиуретовым методом (Itzhaki et al., 1964), в ИЖ с помощью программного пакета OneDscan (Андреева и др., 2007, 2008).

Для оценки избирательной проницаемости стенки системных капилляров мышечного типа для отдельных белков плазмы крови использовали коэффициент пропускания (r), рав­няющийся отношению концентраций отдельного белка в ИЖ и ПК. При более высоком со­держании белка в ИЖ его r > 1, при превосходящем содержании белка в ПК его r < 1.

Результаты и обсуждение

Содержание общего белка а плазме крови сеголетков карпа составило 4,8 г%, в ИЖ бе­лых мышц - 1,9 г% или 40% от концентрации белка в плазме крови. В ИЖ обнаружены прак­тически все белки, присутствующие в ПК, а также ряд низкомолекулярных белков белков с ММ от 12 до 50 kDa., не содержащихся в ПК или содержащихся в следовых количествах (рис.1). У карпа, как и других костистых рыб, фракционный состав белков ИЖ белых мышц (в отличие от перитонеальной жидкости, тканевых жидкостей мозга и печени) наиболее выра- женно отличается от ПК особым соотношением белков, а именно, доминированием низкомо­лекулярных белков (рис.2). Относительное содержание низкомолекулярных белков в ИЖ се­голетка карпа достигало 61,2%, а в ПК - всего 3,9% (рис.2).

Расчет коэффициента пропускания для отдельных белков плазмы крови показал, что наибольшие коэффициенты пропускания имеют два компонента плазмы, имеющие ММ в гра­диенте ПААГ соответственно 60 и 90 kDa (рис.3). В SDS-электрофорезе ММ этих белков со­ставила около 50 и 67 kDa. Коэффициенты пропускания белков с ММ около 83 kDa (рис.3), имеющих в SDS-электрофорезе ММ около 76 kDa, составили менее 0,3. Коэффициенты про­пускания Y₁- и γ -глобулинов также не превышали 0,3, хотя ММ γ-глобулинов в градиенте ПААГ составили выше 400 kDa (за счет их агрегации), а в электрофорезе с мочевиной не пре­вышали 180-200 kDa (Андреева, 2001, 2008).

Рис. 1. Электрофорез в градиенте концентраций ПААГ (5-40%) белков плазмы крови (1, 2) и интерстициальной жидкости белых мышц (3, 4) сеголетков карпа. Вертикальная стрелка указывает

направление электрофореза. 5 - САЧ, 6 - OA (обозначения в тексте)

Рис. 2. Электрофорез в градиенте концентраций ПААГ (5-40%) белков плазмы крови (1) и интерстициальной жидкости белых мышц (2) сеголетка карпа. Dl и D2 - денситограммы белков плазмы крови и интерстициаль­ной жидкости соответственно. Вертикальная стрелка указывает направление электрофореза

Рис. 3. Коэффициент пропускания r белков плазмы крови капиллярами мышечного типа для некоторых белков

плазмы сеголетка карпа. 1 ^- 19 - нумерация белков интерстициальной жидкости белых мышц ИЖБМ на оси абс­цисс и белков плазмы крови на электрофореграмме (градиент концентраций ПААГ 5-40%); 20 - 200 - величины ММ нативных молекул в kDa; 1 - 8 - низкомолекулярные белки. Стрелка показывает направление электрофореза

Доминирование в ИЖБМ низкомолекулярных белков предполагает действие активных меха­низмов, поддерживающих градиент концентраций данной фракции относительно стенки капилляра. При этом четкой зависимости величины коэффициента пропускания от величины ММ белка не на­блюдалось и, следовательно, стенки капилляров мышечного типа свойств молекулярного сита не проявляют. Проницаемость капилляров мышц для белков плазмы крови носит избирательный ха­рактер. Обнаружение избирательной проницаемости капилляров белых мышц для разных белков плазмы крови характеризует транскапиллярный обмен белков как активный транспорт.

Выводы

1. Стенки капилляров мышечного типа сеголетков леща не проявляют свойств молекулярного

сита.

2. Проницаемость системных капилляров мышечного типа сеголетков карпа для отдельных белков плазмы крови носит избирательный характер, что характеризует транскапиллярный обмен белков плазмы как активный процесс.

Литература

Андреева А.М., Чалов Ю.П., Рябцева И.П., 2007. Особенности распределения белков плазмы между специализированными компартментами внутренней среды на примере карпа Cyprinus carpio (L.) // Журн. эвол. биох и физиол. Т.43. №6. С.501-504.

Андреева А.М., Рябцева И.П., Большаков В.В., 2008. Анализ проницаемости капилляров разных отде­лов микроциркуляторной системы для белков плазмы у некоторых представителей костистых рыб // Журн. эвол. биох и физиол. Т.44. №2. С.212-214.

Шмидт-Ниельсен К., 1982. Физиология животных. Приспособление и среда. М.: Мир.

Itzhaki R.F., Gill D.M., 1964. A micro- biuret method for estimating protein // Anal.Biochem. Vol.9.

P.401-410.

Laemmli U.K. 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage // Nature (Gr.Brit.). 4. Vol.227. №5259. Р. 680-685.

Olson K.R., Kinney D.W., Dombkowski R.A., Duff D.W., 2003. Transvascular and intravascular fluid

transport in the rainbow trout: revisiting Starling,s forces, the secondary circulation and interstitial compliance // J.Exp.Biol. Vol.206. P.457-467.

Phillips K., 2003. Trout with tone // J.Exp.Biol. Vol. 206. P. 424-426.

THE ANALYSIS OF PENETRATION OF THE CAPILLARY WALL OF MUSCULAR TYPE FOR PLASMA PROTEINS FROM CYPRINUS CARPIO R.A. Fedorov, A.M. Andreeva

Papanin Institute for Biology of Internal Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl reg., Russia, e­mail: aam@ibiw.yaroslavl.ru

The permeability of the wall of muscular type capillary for the plasma proteins of the carp CYPRINUS CARPIO was studied. Results showed that the tissue fluid of white muscles of carp is the filtrate of the plasma of the blood and contains significant quantities of protein. The tissue fluid of white muscles sharply is differed from other ones (peritoneal, liver fluid, brain fluid) in the relationship of the proteins of plasma, which makes it possible to assume the presence of the active mechanisms, which support the concentration gradient of separate proteins relative to the wall of capillary. The wall of system capillaries of the muscular type do not manifest the properties of the molecular sieve, however, the permeability of capillaries for the separate plasma proteins had selective nature.