ИССЛЕДОВАНИЯ IN VITRO
Большинство методов in vivo требует относительно больших объемов плазмы, мочи или тканевых экстрактов, содержащих достаточное количество гормона, чтобы вызвать значимый биологический эффект. В связи с этим подобные исследования, хотя они очень важны для исходной характеристики различных гормональных препаратов, оказываются непригодными для рутинного клинического применения. За последние несколько лет разработаны различные методы биологического исследования in vitro. Они не только специфичны, но и требуют значительно меньших объемов тканевых экстрактов или биологических жидкостей, что отражает их большую чувствительность. К сожалению, такие методы требуют уровня квалификации, пока еще не доступного для большинства лабораторий, осуществляющих рутинные клинические анализы.
Как правило, критерием сравнения служат различные дозы известного гормонального препарата, по отношению к которым можно интерполировать реакцию, вызываемую неизвестной пробой. Различные дозы или объемы неизвестной пробы исследуют в той же самой системе наблюдения, а варианты реакции как на неизвестный препарат, так и на препарат сравнения или стандарт анализируют на параллелизм и гомогенность отклонений. Последнее требование обязательно для любых определений гормонов как in vivo, так и in vitro.
Примером биологической системы in vitro служат клетки Лейдига, или интерстициальные клетки. Под влиянием стимуляции ЛГ пли ХГЧ клетки Лейдига синтезируют и секретируют тестостерон в количестве, зависимом от дозы стимулирующего гормона. С помощью известных методик [3] клетки Лейдига можно отделить от семенных канальцев. Эти клетки равномерно распределяют по пластинкам для клеточных культур и стимулируют различными концентрациями стандартных препаратов ЛГ и ХГЧ и различными объемами неизвестной пробы. Тестостерон секретируется в культуральную среду, и его концентрация определяется специфическим радиоиммунологическим методом.
При биологических исследованиях in vitro могут использоваться различные показатели; к ним относятся изменения концентрации стероидов, ферментов или циклических нуклеотидов. Вообще говоря, определения in vitro более чувствительны, чем соответствующие им определения in vivo, и требуют значительно меньших объемов экстрактов сыворотки, ткани или мочи. Однако при интерпретации результатов биологического исследования in vitro необходима особая осторожность, поскольку в такой системе гормон может быть биологически активным, a in vivo оказывать очень слабое действие. Это расхождение отражает тот факт, что гормон должен не только связываться со специфическим участком клеточной поверхности и «запускать» определенную последовательность биохимических сдвигов, но и быть доставленным к соответствующим клеточным рецепторам в высокой концентрации, чтобы насытить достаточное для воспроизведения эффекта число рецепторов. В некоторых случаях в силу будто бы небольших модификаций структуры гормона его клиренс может изменяться в значительной степени.
Для того чтобы гормон вступил во взаимодействие с рецептором, он должен быть биологически активным, т. е. иметь соответствующую конформацию для связывания специфическим рецептором с высоким сродством или прочностью связи. Однако гормон может быть биологически активным in vitro, но не обладать значительной биологической активностью in vivo в силу измененного из-за своих структурных особенностей метаболического клиренса. При исследовании биологической активности десиалилированного ХГЧ in vivo и in vitro обнаруживаются существенные расхождения ее [4—7]. После лишения молекулы ХГЧ сиаловой кислоты (десиалилация) in vitro гормон оказывает такой же, если не больший, биологический эффект, что и его нативная, полностью сиалилированная молекула [6, 7]. С другой стороны, in vivo он проявляет очень небольшую биологическую активность, отражающую степень десиалилации его молекулы. Это расхождение определяется значительно более коротким периодом полужизни десиалилированного ХГЧ в плазме по сравнению с интактным гормоном [5]. В связи с этим десиалилированный ХГЧ in vivo достигает своих клеток-мишеней в концентрации, недостаточной для воспроизведения значительного биологического эффекта.
Методы определения одного и того же гормона в системах in vitro обычно более чувствительны, чем в системах in vivo. Некоторые методы биологического исследования in vitro обладают даже большей чувствительностью, чем радиоиммунологические методы определения концентрации гормона. Методы биологического исследования in vitro, в которых в качестве показателя эффекта используются не специфическое рецепторное связывание или активация аденилатциклазы, а другие биохимические процессы, обычно в десятки, а то и сотни раз более чувствительны, чем радиоиммунологические методы. Методы биологического определения гормонов in vitro в настоящее время не входят в число рутинных способов оценки состояния больного, за исключением тех редких случаев, когда можно предположить расхождение биологической и иммунологической активности гормона.