Влияние напряжения кислорода на метаболизм хондроцитов
Влияние напряжения кислорода на метаболизм хондроцитов. В большинстве случаев культуры хондроцитов развиваются в условиях атмосферного напряжения кислорода. Тем не менее хорошо известно, что in vivo хондроциты существуют в условиях гипоксии и напряжение кислорода варьирует при различных патологических состояниях. Во время процесса созревания наблюдают значительные изменения кровоснабжения эпифизов. Так как васкуляризация варьирует в различных зонах пластинки роста, варьирует также и напряжение кислорода в них. С. Brighton и R. Heppenstall (1971) продемонстрировали, что в пластинке болылебер-цовой кости у кроликов напряжение кислорода в гипертрофической зоне меньше, чем в окружающем ее хряще. Измерения некоторых параметров метаболизма показало, что хондроциты способны быстро реагировать на локальные изменения концентрации кислорода. Прежде всего, при низком напряжении кислорода снижается его потребление хондроцитами (Haselgrove J. et al., 1993). При снижении напряжения кислорода от 21 до 0,04% увеличивается утилизация глюкозы, повышаются активность ферментов гликолиза и синтез молочной кислоты. Даже при низком напряжении кислорода абсолютное количество АТФ, АДФ и АМФ остается стабильным (Rajpurohit R. et al., 1996). Эти данные свидетельствуют о направленности метаболизма хондроцитов на максимальное сбережение энергии. Тем не менее, синтетическая активность, а значит, процессы репарации изменяются в условиях гипоксии (Lane J. et al., 1977).
Высокое напряжение кислорода также влияет на метаболизм хондроцитов, вызывая уменьшение синтеза протеогликанов и ДНК (Lane J. et al., 1977), деградацию матрикса хряща (Sledge С, Dinle J., 1965). Эти эффекты, как правило, сопровождаются продукцией свободных кислородных радикалов (Henrotin Y. etal., 1993; DascaluA. etal., 1996).