Снижается выработка эстрогенов в период менопаузы.

А) коллагена I типа

Б) щелочная фосфатаза, локально повышая концентрацию РО₄^3-, способствует образованию центров кристаллизации и формированию гидроксиапатитов. Секреция фермента остеобластами возрастает в период интенсивного образования органических составляющих матрикса и минерализации.

Остеопротегерин - или остеокласт-ингибирующий фактор является основным регулятором активности остеокластов. Остеопротегерин, который является структурным аналогом рецептора_rankl на мембране остеокласта. Остеопротегерин, связывая RANKL, снижает его активирующее действие на преостеокласты. Снижение продукции остеопротегерина остеобластами при нормальной продукции белка RANKL, т.е. дисбаланс системы RANKL/OPG, наблюдается при серьёзных нарушениях ремоделирования кости.

_____________________________________________________________________

20. При дефиците в организме витаминов С, РР и В₆ наблюдается «хрупкость» стенок кровеносных сосудов, повышенная кровоточивость, снижение эластичности кожи, расшатывание и выпадение зубов. Для объяснения этих проявлений гиповитаминоза;

а) напишите реакции, протекающие в ходе образования коллагена и эластина с участием этих витаминов, назовите ферменты;

б) укажите, этапы формирования коллагена и эластина, включающие эти реакции;

в) Опишите роль продуктов, образующихся в ходе этих реакций, в стабилизации структур коллагена и эластина.

А) рис. (11.9, 11.10).

Б) гидроксилирование – внутриклеточный, модификация под действием лизилоксидазы – внеклеточный.

В) структура фибрилл коллагена стабилизируется путем формирования межмолекулярных ковалентных сшивок (рис.11.13), радикалы лизина и аллизина превращаются в десмозин и изодесмозин, которые образуются в эластине и остеоколлагене.

Кортизол тормозит синтез остеонектина в остеобластах и остеоцитах. Объясните механизм нарушения костеобразования, обусловленный снижением синтеза остеонектина при гиперкортицизме. Для этого:

а) назовите особенности строения остеонектина;

б) опишите роль этого белка в минерализации костной ткани.

ОТВЕТ:

а) рис. 11.24 Остеонектин содержит много аминокислотных остатков Глу , Асп, которые с помощью Са²⁺ присоединяются к фосфатным остаткам РО₄^3- ГАП. Остеонектин имеет центры связывания со многими структурами внеклеточного матрикса соединительной ткани: коллагеном, альбумином, тромбоспондином, тромбоцитарным фактором роста и клеточными рецепторами. Взаимодействие с лигандами регулируют ионы Са²⁺, присоединение которых изменяет заряд, конформацию белка и увеличивает его сродство к коллагену и ГАП. В связывании коллагена костного матрикса участвует углеводная составляющая остеонектина.

б) Способность связывать Са²⁺, коллаген I типа и ГАП позволяет остеонектину формировать центры кристаллизации и инициировать процесс минерализации костной ткани.

Одним из самых хрупких апатитов эмали зуба является карбонатапатит. Почему возникают замещения ионов кристаллической структуры гидроксиапатитов? Для ответа на вопрос напишите реакции;

а) образования карбонатапатита и укажите, когда она ускоряется;

б) образования иона HCO₃^- и реакции, одним из продуктов которых является СО₂, назовите ферменты;

в) других вариантов изоморфных замещений в кристаллях ГАП и объясните их влияние на прочность эмали зуба.

ОТВЕТ :

а)        Ca₁₀ (PO₄)₆(OH)₂ + 3 HCO₃^- → Ca₁₀ (PO₄)₄ (CO₃)₃ (OH)₂ + 3H⁺ + 2 РО ₄ ^3-

Карбонатапатиты эмали могут образовываться как в поверхностных слоях, так и в непосредственной близости от эмалево-дентинной границы. Основным источником HCO₃^- в тканях зуба является аэробное окисление глюкозы, происходящее в одонтобластах и микроорганизмах зубного налета. Поэтому при употреблении пищи, богатой углеводами, количество карбонатапатитов в эмали увеличивается. Накопление этих соединений свыше 3-4% от общей массы ГАП приводит к развитию кариеса.

б) СО₂ + Н₂О → H ₂ CO ₃ → Н⁺+ HCO ₃ ^- (фермент – карбоангидраза), Основным источником СО₂ в организме является ОПК, поэтому при его активации концентрация НСО₃^- в крови повышается.

в) Пример.Важное значение имеет участие F^-  в изоморфном замещении, при этом образуются гидроксифторапатиты и фторапатиты.

Ca₁₀ (PO₄)₆(OH)₂ + F^- → Ca₁₀ (PO₄)₆ F(OH) + OH^-

Ca₁₀ (PO₄)₆ F(OH) + F^- → Ca₁₀ (PO₄)₆ F₂ + OH^-

С образованием новых фтористых соединений меняется кристаллическая решетка, повышается её плотность, уменьшается пространство между кристаллами, снижается проницаемость эмали. Повышается устойчивость эмали к кариесу и неблагоприятным воздействиям, например снижению рН слюны.

Для пролонгированной энзимотерапии корневых каналов при лечении острых и хронических периодонтитов используют препараты профезим и иммозимаза, содержащие комплекс ферментов трипсин, химотрипсин и лизоцим. Аргументируйте обоснованность применения этих препаратов при данных заболеваниях. Для этого:

а) представьте схемы действия ферментов на их субстраты, назовите их класс и подкласс, опишите судьбу продуктов реакции;

б) поясните, почему присутствие этих лекарств в корневом канале ограничено 1-2 сутками;

в) объясните, почему одновременно с этими препаратами рекомендовано использование сульфаниламидов, но запрещено применение спирта.

ОТВЕТ:

а)

Трипсин, химитрипсин и лизоцим являются гидролазами.

Трипсин, химитрипсин – подкласс пептидаз;

Лизоцим – подкласс гликозидаз.

Бактериостатическое действие лизоцима (мурамидазы) заключается в том, что он расщепляет гликозидную связь между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурановой кислоты в полисахаридных цепях муреина клеточной стенки бактерий, что приводит к их гибели. Продукты гидролиза по окончании энзимотерапии удаляются из корневого канала его промыванием.

б) Трипсин и химитрипсин являются ферментами, обладающими групповой специфичностью, т.е. могут гидролизовать любые белки, в том числе и некоторые белки тканей зуба. Поэтому действие этих ферментов в корневом канале рекомендовано ограничивать 1-2 сутками.

в) Сульфаниламиды оказывают бактериостатическое действие, нарушая синтез фолиевой кислоты, которая необходима для размножения бактерий. Поэтому для более эффективной антибактериальной терапии в комплексе с ферментативными препаратами можно использовать сульфаниламиды. Применение спирта запрещено в связи с тем, что он разрушает в белках водородные связи, вызывая их денатурацию. Поэтому проведение энзимотерапии в комплексе со спиртом является нецелесообразным.

Латиризм – заболевание, характеризующееся деформацией позвоночника, смещением суставов, деминерализацией костей, суставными кровотечениями. Эти симптомы развиваются вследствие ингибирования лизилоксидазы. Почему снижение активности этого фермента приводит к таким тяжелым последствиям? Для ответа на вопрос:

а) напишите реакцию, которую катализирует этот фермент, укажите состав простетической группы; б) покажите участие продуктов этой реакции в формировании структуры фибриллярных белков внеклеточного матрикса; в) объясните, как изменится функциональная активность этих белков при нарушении этого процесса.

А)                                                                                 Простетическая группа (Cu²⁺, PP, B₆).         

У больного с патологией полости рта взяли слюну для анализа минерального состава. Результаты анализов позволили построить модель мицеллы фосфата кальция, представленную на рисунке. Какие нарушения в составе мицеллы вы видите? Объясните:

а) причину изменения строения мицеллы;

б) к каким последствиям это может привести?

а) В норме: ядро мицеллы состоит из молекул фосфата кальция, на поверхности которого в качестве потенциалопределяющих ионов распределяются находящиеся в избытке ионы гидрофосфата (НРО₄^2-), окруженные водно-белковой оболочкой. В адсорбционном и диффузном слоях мицеллы находятся ионы кальция.

В мицелле, изображенной на рис. отсутствует наружный диффузный слой ионов кальция.