НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ: ПРИМЕНЕНИЕ ИММОБИЛИЗИРОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ АНТИГЕННОЙ МАТРИЦЫ

microgravity on the submagnetospheric orbit (5 exp. and 9 controls), 
but the changes were less pronounced than after single irradiation in a 
low dose. Great contribution to serum light scattering of large 
particles 166-223 nm (PU<0.05)  in irradiated mice on the day of 
irradiation and 20-91-nm particles in suspended mice is worthy of note. 
The effect of irradiation persisted also on day 8 after landing (n=5), 
but LC-histograms approximated the control (n=8). Thus, the method of 
LCS allows distinguishing the contribution of each factor to changes in 
organism's status under conditions of spaceflight [3].

The apoptotic index (AI) was calculated as the ratio of cells with 

damaged DNA (according to TUNEL assay) to the total number of cells. 
The parameter used to evaluate the adaptive response was the frequency 
of apoptosis after priming, challenging doses of radiation and the sum 
of the doses. The radiation doses in this space experiment were in the 
possible range of priming doses. It was found that the RAR was present 
only in the spaceflown cells after the flight. The depression of 
apoptosis (AI=0,8)  reached a maximum at a maximum dose (PU<0.05). In 
the ground-based experiments, the effect of a priming irradiation 
rarely resulted to adaptive response. 

REFERENCES
1. Alchinova I., Khlebnikova N., Karganov M. //Aviakosmicheskaja i 

jekologicheskaja medicina. 2012. Vol.46. N.3. P.56-63

2. Alchinova I., Arkhipova E., Medvedeva Yu. et al. //American 

Journal 
of 
Life 
Sciences. 
2015. 
Vol.3. 
N.1-2. 
P.5-12. 
doi: 

10.11648/j.ajls.s.20150303.12

3. 
Alchinova 
I., 
Arkhipova 
E., 
Medvedeva 
Yu. 
et 
al. 

//Patologicheskaja fiziologija i jeksperimental'naja terapija. 2014. 
N.3. С. 17-26
DOI:10.12737/12281

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ: 

ПРИМЕНЕНИЕ ИММОБИЛИЗИРОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ АНТИГЕННОЙ 

МАТРИЦЫ

А.В. Александров, И.В. Алехина, Л.Н. Шилова, В.А. Александров, Н.И. 

Емельянов, Н.В. Александрова, О.И. Емельянова, А.Б. Зборовский

ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной ревматологии» (директор И.А. 

Зборовская), Волгоград, Россия

imlab@mail.ru

Ключевые слова:
ферменты, антитела, антиоксидантная система, 

ревматические заболевания.

Известно 
о 
важной 
роли 
активных 
форм 
кислорода 
(АФК) 
и 

антиоксидантной системы (АОС) в повреждении органов и тканей у 
пациентов с системной красной волчанкой (СКВ) и ревматоидным артритом 
(РА) [2]. Свободнорадикальные реакции в организме способны приводить к 
повреждению белков, липидов, нуклеиновых кислот, придавая им свойства 
аутоантигенов. 
Образование 
аутоантител 
к 
таким 
аутоантигенным 

структурам является ключевым звеном патогенеза СКВ и РА, при которых 
также отмечается сбой и недостаточ-ное функционирование антиоксидантной 
системы.

ЦЕЛЬ: 
изучение 
возможности 
использования 
иммобилизированных 

ферментов для лабораторной диагностики ревматических заболеваний (РЗ).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Для исследования количества аутоантител к 

ферментам АОС в сыворотке крови больных РА и СКВ использовали 
традиционный вариант ELISA-теста, а также разработанный нами вариант 
ELISA-теста с применением антигенных нано-систем (АНС). АНС получали 
методом эмульсионной полимеризации в потоке газообразно-го азота [1]. В 
качестве носителя применяли полиакриламидные гранулы (размер 10-100 
мкм), в структуру которых иммобилизировали антиген (соответствующий 
фермент) и маг-нитный материал (соотношение полимерный носитель : 
железо  2:1). В качестве антигенов использовали коммерческие препараты 
ферментов 
производства 
фирмы 
«Sigma» 
(США): 
препарат 

супероксиддисмутазы из эритроцитов человека (СОД, ЕС 1.15.1.1, Cat. № S 
9636); препарат глутатионредуктазы (ГР, ЕС 1.6.4.2, Cat. № G3664); 
препарат каталазы из эритро-цитов человека (Кат, ЕС 1.11.1.6, Cat. № C 
3556); препарат ксантиноксидазы (КО, ЕС 1.1.3.22, Cat. № Х 2252).

РЕЗУЛЬТАТЫ. Предварительно проведенные исследования показали, что 

20% 
по-лиакриламидный 
гель 
является 
оптимальным 
носителем 
для 

используемых в качестве анти-генной матрицы биополимеров с молекулярной 
массой не менее 30 Кд (СОД – 30-35 Кд, ГР – 50-55 Кд, Кат – 240 Кд, КО 
– 300 Кд). Антигенную матрицу АНС целесообразно формиро-вать, используя 
водные растворы антигенов (Ag) с оптимальной концентрацией СОД 1,4 
мг/мл, для ГР – 1,6 мг/мл, для Кат – 1,4 мг/мл, для КО – 50 мкг/мл.

Применение АНС на основе ферментов АОС в предложенном нами 

варианте 
имму-ноферментного 
анализа 
(ИФА) 
позволило 
повысить 

чувствительность этого метода в 4 раза, по сравнению с традиционным 
вариантом, за счет увеличения: 1) концентрации антигенов в 20 100 

раз, 2) площади соприкосновения фиксированных антигенов с антителами, 
3) 
часто-ты 
встречаемости 
иммобилизированных 
антигенов 
с 

соответствующими иммуноглобули-нами при применении магнитной мешалки.

Было проведено изучение содержания антител к СОД, ГР, Кат и КО в 

сыворотке кро-ви 30 практически здоровых людей. Установив среднюю 
концентрацию антител к изучае-мым ферментам в донорских сыворотках, 
вычислили уровень нормальных показателей оп-тической плотности (для 
антител к СОД, ГР и Кат –
–

образом, значения оптической плотности 0,104 ед. для антител к СОД, 
0,095 ед. для антител к ГР, 0,105 ед. для антител к Кат и 0,097 ед. для 
Ат к КО (в ELISA-тесте с использо-ванием АНС) были приняты за верхнюю 
границу 
нормы 
(показатели, 
превышающие 
эти 
значения, 
считались 

положительными по соответствующим антителам).

В группу исследования были включены 178 больных с достоверным 

диагнозом РА и 60 больных с СКВ. Проведенные иммунологические 
исследования 
(ELISA-тест 
с 
использо-ванием 
АНС) 
показали, 
что 

количество больных РА с повышенным уровнем антител к СОД составило 
88,7% (158 человек), к ГР –
77,5% (138 человек), к Кат –
73% (130 

человек), к КО – 59,5% (106 человек). У больных СКВ антитела к каталазе 
были обнаружены в 53,3% случаев (32 человека), антитела к СОД – 65% (39 
человек), к ГР –
61,7% (37 человек), к КО –
53,3% (32 человека). 

Повышенный уровень антител к исследуемым ферментам АОС не был выяв-лен 
(иммуноферментным методом) ни у одного обследованного в контрольной 
группе 
(здо-ровые 
доноры). 
Вырабатываемые 
антитела 
способны 

модифицировать фермент, ингибируя или усиливая его энзиматическую 
активность. Кроме того, сами антитела и иммунные ком-плексы могут 
проявлять свойства ферментов, что объясняется изменением их конформации 
при взаимодействии с антигеном.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Выявленное у больных РА и СКВ повышенное содержание 

антител к ферментам АОС, наряду с известными фактами снижения 
ферментативной активности ан-тиоксидантных энзимов в сыворотке крови, 
отражают напряженность системы антиокси-дантной защиты при хронических 
иммуновоспалительных заболеваниях. Одной из возмож-ных причин изменения 
активности ферментов АОС в сыворотке крови у больных РЗ может являться 
изменение иммунного статуса с усилением антителообразования к данным 
энзимам.

ЛИТЕРАТУРА:
1.
Гонтарь 
И.П. 
Эмульсионная 
полимеризация 
как 
метод, 

модифицирующий 
ферменты 
с 
сохранением 
биологических 
свойств 
их 

наноструктур / И.П. Гонтарь, Г.Ф. Сычева, А.В. Александров, Л.Н. 
Шилова, Е.С. Симакова, Н.Н. Емельянов, Н.Н. Матасова, Л.А. Маслакова, 
А.Б. Зборовский // Бюллетень экспериментальной биологии и меди-цины. –
2010. – Т.150, №12. – С.715-719.

2.
Зборовская И.А. Ревматические болезни и антиоксидантная 

система. – М.: ОАО «Из-дательство «Медицина», 2005.

NEW POSSIBILITIES OF AUTOIMMUNE DISEASE DIAGNOSTICS: 

APPLICATION OF IMMOBILIZED ENZYMES AS ANTIGENIC MATRIX

A.V. Aleksandrov, I.Y. Alekhina, L.N. Shilova, V.A. Aleksandrov, N.I. 

Emelianov, N.V. Aleksan-drova, O.I. Emelianova, Zborovsky A.B.

Federal State Budgetary Institution Research Institute for clinical and 

experimental rheumatology (Director I.A. Zborovskaya), Volgograd, 

Russia

imlab@mail.ru

The important role of reactive oxygen species (ROS) and 

antioxidant system (AOS) in the damaged organs and tissues of patients 
with systemic lupus erythematosus (SLE) and rheumatoid arthritis (RA) 
is well established [2]. Free radical reactions in the body can cause 
damage to proteins, lipids, nucleic acids, giving them characteristics 
of autoantigens. The formation of autoanti-bodies (AB) to such 
autoantigenic structures is a key component of the pathogenesis of SLE 
and RA, in which also the failure and the lack of functioning of the 
antioxidant system is indicated.

OBJECTIVE: To study the possible causes of functional failure of 

AOS enzymes in auto-immune rheumatic diseases (RD).

MATERIALS AND METHODS. To study the amount of autoantibodies to 

enzymes AOS in blood serum of patients with RA and SLE we used the 
traditional ELISA-test and our embodi-ment of ELISA-test using antigen 

nanosystems (ANS). ANS was prepared by the means of emulsion 
polymerization method in a nitrogen gas stream [1]. As the carrier we 
used polyacrylamide beads (10-100 micron size in which) structure an 
antigen (corresponding enzyme) and a magnetic material were immobilized 
(the polymeric carrier : iron ratio –
2:1). As antigens we used 

commercial preparations of enzymes produced by «Sigma» (USA): the 
preparation of the human erythrocyte superoxide dismutase (SOD, EC 
1.15.1.1, Cat. № S 9636); the preparation glutathione reductase (GR, EC 
1.6.4.2, Cat. № G 3664); preparation of human erythrocyte catalase 
(CAT, EC 1.11.1.6, Cat. № C 3556); the preparation of xanthine oxidase 
(XO, EC 1.1.3.22, Cat. № X 2252).

RESULTS. Preliminary studies have shown that 20% polyacrylamide 

gel is the optimal carrier for used as antigenic matrix biopolymers 
with a molecular weight of not less than 30 Kd (SOD - 30-35 Kd, GR 50-55 Kd, CAT 240 Kd, XO 300 Kd). The antigenic matrix ANS is 

expedient to be formed by using aqueous solutions of antigens (Ag) with 
an optimal concentration of SOD 1.4 mg/ml to GR - 1.6 mg/ml, for CAT 1.4 mg/ml, for KO - 50 ug/ml.

The use of AOS enzyme-based ANS proposed in our embodiment of 

immune-enzyme analy-sis (IEA) allowed to increase the sensitivity of 
this method by 4 times as compared with the tradi-tional version, by 
increasing: 1) concentration of antigen in 20 - 100 times, 2) contact 
area of fixed antigens to antibodies, 3) occurrence frequency of 
immobilized antigens with respective immuno-globulin in the application 
of a magnetic stirrer.

There have been studies of antibodies to SOD, GR, CAT and XO in 

the blood serum of 30 practically healthy people. By setting the 
average concentration of antibodies to the enzymes stud-ied in donor 
sera calculated the level of the normal values of the optical density 
(for antibodies to SOD, GR and CAT 
0,095 units for antibodies to GR, 0,105 units for antibodies to CAT, 
and 0,097 units for antibodies to XO (in the ELISA-test with the use of 
ANS) was taken for the upper limit of normal (rates exceeding these 
values were considered positive for the corresponding antibodies).

The study group included 178 patients with a documented diagnosis 

of RA and 60 patients with SLE. Immunoassays carried out (ELISA-test 
using ANS) showed that the number of RA pa-tients with elevated levels 
of antibodies to SOD was 88,7% (158 people), to GR – 77,5% (138 people), to CAT - 73% (130 people), to XO – 59,5% (106 people). For SLE 
patients catalase antibodies were detected in 53,3% of cases (32 
persons), antibodies to SOD – 65% (39 people), antibodies to GR – 61,7% 
(37 people) and antibodies to XO – 53,3% (32 people). Elevated levels 
of antibodies to the enzymes studied AOS was not detected (by the 
immunoenzyme method) none of the surveyed in the control group (healthy 
donors). Produced antibodies are capable of modifying the enzyme by the 
way of inhibiting or increasing its enzymatic activity. Furthermore, 
antibodies themselves and the immune complexes may exhibit the 
properties of enzymes what is explained by the change their 
conformation in the interaction with the antigen.

CONCLUSION. Identified in patients with RA and SLE elevated levels 

of antibodies to the enzymes AOS, together with the known facts of 
reduction of the enzymatic activity of antioxi-dant enzymes in blood 
serum, reflects the tension of the antioxidant defense system at 
chronic im-munoinflammatory diseases. One of the possible reasons for 
the change in the activity of enzymes AOS in blood serum of rheumatic 
patients can be a change of the immune status with increased lev-el of 
forming the antibodies to the enzymes.

LITERATURE:
1. Gontar' I.P., Zborovskij A.B., Levkin S.V., Sycheva G.F. Sposob 

poluchenija 
magnitnyh 
poliakrilamidnyh 
granul 
// 
Avtorskoe 

svidetel'stvo № 1582657. – 1990.

2. Zborovskaja I.A. Revmaticheskie bolezni i antioksidantnaja 

sistema. – M.: OAO «Iz-datel'stvo «Medicina», 2005.

DOI:10.12737/12283

ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ КРЫС С РАЗНЫМИ 

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПОВЕДЕНИЯ ПОСЛЕ ОСТРОЙ СТРЕССОРНОЙ НАГРУЗКИ

И.В. Алексеева*, С.С. Перцов*,***, Е.В. Коплик*, Л.С. Калиниченко*,

Н.Э. Шаранова**, Н.В. Кирбаева**, А.В. Васильев**

*ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии имени П.К. Анохина; **ФГБНУ «НИИ 
питания»; ***ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, 

Москва, РФ

Ключевые слова: острый стресс, активные и пассивные крысы, глюкоза 

крови

В 
настоящее 
время 
доказано, 
что 
стрессорные 
нагрузки 

сопровождаются 
изменением 
метаболизма 
глюкозы, 
снижением 

чувствительности тканей к инсулину и, таким образом, развитием 
сахарного 
диабета 
[5]. 
Многие 
негативные 
последствия 
стресса 

формируются после окончания воздействия на организм экстремальных 
факторов. 
Существенно, 
что 
различные 
особи 
обладают 
разной 

устойчивостью к развитию постстрессорной патологии [4]. Одним из 
прогностических критериев чувствительности крыс к стрессорным нагрузкам 
является их поведенческая активность в тесте «открытое поле». По 
показателю выживаемости активные животные более устойчивы к стрессу, 
чем пассивные особи [3].

Целью нашей работы было изучение характера изменений концентрации 

глюкозы в крови крыс с различными поведенческими характеристиками в 
разные временные периоды после острой стрессорной нагрузки.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты выполнены на 75 крысах самцах Вистар с массой тела 

поле [3] крысы были разделены на пассивных (n=37) и активных (n=38) 
особей, различающихся по среднему показателю индекса активности 

группы пассивных и 4 группы активных животных, каждая из которых 
состояла из 8-10 крыс. Две группы поведенчески пассивных и активных 
особей служили в качестве контроля. Других крыс подвергали острой 
стрессорной нагрузке на модели 12-ч иммобилизации в индивидуальных