facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

НАРУШЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ФОСФОЛИПИДОВ В МОЗГОВОЙ ТКАНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ КОРАЗОЛИНДУЦИРОВАННЫХ ЭПИЛЕПТИФОРМНЫХ СУДОРОГАХ И НОРМАЛИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ САКРИЦИНА НА ЭТОМ ФОНЕ

Автор Доклада: 
Овакимян С.С., Карагезян К.Г.
Награда: 
НАРУШЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ФОСФОЛИПИДОВ В МОЗГОВОЙ ТКАНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ КОРАЗОЛИНДУЦИРОВАННЫХ ЭПИЛЕПТИФОРМНЫХ СУДОРОГАХ И НОРМАЛИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ САКРИЦИНА НА ЭТОМ ФОНЕ

НАРУШЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ФОСФОЛИПИДОВ В МОЗГОВОЙ ТКАНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ КОРАЗОЛИНДУЦИРОВАННЫХ ЭПИЛЕПТИФОРМНЫХ СУДОРОГАХ И НОРМАЛИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ САКРИЦИНА НА ЭТОМ ФОНЕ

С.С. Овакимян, Константин Григорьевич Карагезян, д-р биол. наук, проф., акад.
Научно-технологический Центр органической и фармацевтической химии Национальной Академии Наук республики Армения

 

The date obtained have shown that disease mentioned is accompanied by significant disorders of phospholipids metabolism, phospholipid-phospholipid interrelations and free radical peroxidation of lipids in brain tissue of rats with corasol-induced epilepsy. Using of sacricine - the new physiologically active compound on this background is characterized by normalization of all disorders mentioned in brain tissue of animals.

Эпилептический разряд, формирующийся в клетках ЦНС, сопровождается их неминуемыми расстройствами. Это касается главным образом функциональной активности клеточных мембран, обусловленной многообразием нарушений качественно-количественного состава локализованных здесь фосфолипидов (ФЛ) различных категорий, сочетание которых с мембраносвязанными белками и углеводами является основой формирования единой системы, ответственной за обеспечение физиологического статуса нейронального аппарата [1,2].

В настоящей статье рассмотрены особенности метаболических расстройств ФЛ в различные периоды развития судорожной реакции организма. Из существующих средств антисудорожного действия как одно из наиболее эффективных отобран сакрицин, являющийся производным полициклической карбоновой кислоты.

Изучены особенности метаболических нарушений ФЛ и ФЛ - ФЛ соотношений в общемозговом гомогенате белых крыс в различные периоды развития у них коразол-индуцированных эпилептиформных судорог и их корригирования под действием сакрицина на этом фоне.

Объектом исследования служила модель коразол-индуцированных судорог, выработанная на 20 белых крысах-самцах массой 180-200 г путем однократного внутрибрюшинного введения коразола в дозе 45 мг/кг массы тела. Аналогично производилась и дача сакрицина в дозе 600 мг/кг массы тела.

Симптомокомплекс патогенетических проявлений изучаемого болезненного состояния характеризовался глубиной функциональных расстройств активности мембраносвязанных ферментов [3], числом рецепторов [4], действием нейротрансмиттеров с вероятным гидролизом фосфатидилинозитов (ФИ) основных транспортеров нервных импульсов, выступающих в роли поставщиков ФИ, и диглицеридов как вторичных мессенджеров [5,6], ответственных за обеспечение функциональной активности клетки.

Животных декапитировали под легким эфирным наркозом через 2 мин после введения коразола (предсудорожный период), через 6-10 мин (стадия генерализованной судороги) и через 60 мин после введения сакрицина. Об интенсивности течения свободнорадикального окисления (СРО) липидов судили по выходу образовавшегося конечного продукта - малонового диальдегида (МДА) в общемозговом гомогенате как в ферментативной - NADPH-, так и неферментативной - аскорбатзависимой системах переокисления. Адекватность интенсивности развития цветного окрашивания комплексного соединения МДА с тиобарбитуровой кислотой регистрировали спектрофотометрически при длине волны 535 нМ [7] и выражали в нМ/мг белка.

Количественное содержание свободного α-токоферола (α-Т) в исследуемой ткани определяли в мг% на флюоресцентном спектрофотометре (Hitachi, модель MRGAA) при максимумах возбуждения (295 нМ) и флюоресценции (330 нМ).

Активность глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы определяли в % по методике Бартлея [8].

Экстракцию нейтральных и кислых ФЛ (НФЛ и КФЛ соответственно) из общемозгового гомогената производили по Фолчу [9] в модификации Карагезяна [10]. Фракционирование индивидуальных представителей НФЛ: фосфатидилхолинов (ФХ), лизофосфатидилхолинов (ЛФХ), сфингомиелинов (СФМ) и фосфатидилэтаноламинов (ФЭ) и КФЛ: монофосфоинозитидов (МФИ), фосфатидилсеринов (ФС), кардиолипинов (КЛ) и фосфатидных кислот (ФК) проводили методом одномерной восходящей хроматографии в тонком слое силикагеля (пластинки «МЕРК», Германия) с использованием системы растворителей – хлороформ : метанол : аммиак (в объемных соотношениях 65:35:5). Пятна ФЛ, окрашивающиеся в желтый цвет при выдерживании пластинок в среде, насыщенной парами йода, идентифицировали с помощью соответствующих свидетелей (фирма «СИГМА», США). Минерализацию липидного фосфора осуществляли в среде концентрированных азотной и серной кислот, а его количество выражали в мкг/мг ацетонового порошка общемозгового гомогената [10].

Как явствует из таблицы 1, закономерности, отмеченные во взаимотрансформации между отдельными представителями НФЛ и КФЛ, их суммы (СНФЛ и СКФЛ соответственно), суммы всех ФЛ (СФЛ), а также коэффициента (К) отношения СНФЛ к СКФЛ (К СНФЛ/СКФЛ) обусловлены качественно-количественными сдвигами в филогенетически стабилизированном постоянстве ФЛ-ФЛ соотношений [1] как основного условия в обеспечении физиологической активности ЦНС. Согласно результатам проведенных исследований это главным образом проявилось со стороны холинсодержащих ФЛ - ФХ и ЛФХ.

Таблица 1.

Количественные сдвиги индивидуальных ФЛ, СФЛ, СНФЛ, СКФЛ и К СНФЛ/СКФЛ в общем мозговом гомогенате в острый период эпилептиформного припадка под действием сакрицина на этом фоне

Показатели

Контроль (К)

%

от

СФЛ

Припадок

% разницы от К

%

от

СФЛ

Сакрицин

% разницы от К

%

от СФЛ

Монофосфоинозитиды

8,19±0,23

4,2

12,39±0,29*

+ 51,3

6,1

8,71±0,49

+ 6,3

4,4

Лизофосфатидилхолины

6,20±0,29

3,2

13,41±0,33*

+ 116,3

6,5

7,33±0,31*

+ 18,2

3,7

Сфингомиелины

28,37±0,35

14,6

32,64±0,37*

+ 15,1

16,0

29,11±0,39**

+ 1,0

14,9

Фосфатидилхолины

88,20±0,49

45,6

71,83±0,43*

– 18,6

35,1

88,17±0,57

– 0,8

45,0

Фосфатидилэтаноламины

41,16±0,28

21,1

36,49±0,39*

– 11,3

17,8

40,94±0,36

– 0,5

20,9

Фосфатидилсерины

10,80±0,27

5,5

21,19±0,31*

+ 96,2

3,6

10,29±0,39**

– 4,7

5,3

Кардиолипины

6,98±0,27

3,9

10,21±0,33*

+ 46,3

5,0

7,09±0,35

+ 1,6

3,6

Фосфатидные кислоты

4,19±0,21

2,2

6,47±0,27*

+ 54,4

3,2

4,27±0,25

+ 2,0

2,2

Сумма нейтральных ФЛ (СНФЛ)

164,63±0,51

85,0

154,37±0,69*

– 6,2

75,4

165,55±0,69

+ 0,6

84,5

Сумма кислых ФЛ (СКФЛ)

130,16±0,29

15,0

50,26±0,33*

+ 66,6

24,6

30,36±0,35

+ 0,7

15,5

Сумма всех ФЛ (СФЛ)

194,79±0,93

 

204,63±0,99*

+ 5,1

 

195,91±0,94

+ 0,6

 

К СНФЛ/СКФЛ

5,5

 

3,1

 

 

5,5

 

 

Примечание: n=20; * - Р < 0.001; ** - Р < 0.01; без обозначений - отклонения от контроля статистически не достоверны

Выявленные изменения фракционного состава ФЛ на относительно стабильном фоне суммы изучаемых соединений подтверждают важность филогенетически стабилизированного постоянства качественного и количественного спектров ФЛ в ЦНС как одно из основных условий обеспечения физиологического статуса ее функциональной активности. Увеличение содержания ФС в общемозговом гомогенате на фоне коразоловых приступов мы склонны объяснить активированием обратимо функционирующей ФС-декарбоксилазы, катализирующей реакции взаимопревращений ФЭ и ФС [11]. Особого внимания заслуживает перманентность взаимосвязи и взаимообусловленности на фоне коразоловых припадков между процессами образования как ФС из ФХ через промежуточный этап формирования ФЭ, так и образования высоких концентраций ЛФХ, как продукта деацилирования ФХ. Освобождающиеся при этом большие количества жирных кислот (ЖК) полиенового ряда активно вовлекаются в реакции СРО, сопровождающиеся выходом чувствительных концентраций продуктов переокисления, обладающих мощным мембранотоксическим, мембранолитическим действием. Наряду с этим известно также об относительно низком, но вполне определенном строго лимитированном стационарном уровне интенсивности течения процессов переокисления в нормально метаболизирующих тканях [7], нарушающемся при перенапряжениях функциональной активности организма и в большей степени при его экстремальных и патологических состояниях [12]. Значительный интерес при этом представляет образование конечного продукта СРО липидов – МДА.

В предсудорожном периоде содержание МДА в ферментативной системе окисления в общемозговом гомогенате претерпевает статистически достоверное увеличение, еще более обостряющееся во время приступа (рисунок 1). В аскорбатзависимой системе переокисления колебания активности перекисеобразовательного процесса не являются статистически достоверными по сравнению с контролем. На фоне сакрицинового действия отмечается ярко проявляющаяся нормализация выхода МДА в обеих системах переокисления ЖК, что постоянно контролируется со стороны соответствующих регуляторных механизмов клеточного аппарата возбужденного организма и устанавливается в пределах допустимых норм физиологически функционирующих звеньев ЦНС.

Результаты как ранее проведенных [13,14], так и настоящих исследований специфики перекисеобразовательного процесса на разных этапах развития изучаемого болезненного состояния оказываются максимально адекватными и свидетельствуют о качественных и количественных нарушениях в содержании тотальных, кислых и нейтральных ФЛ, выступающих в роли основных поставщиков неэстерифицированных ЖК как субстратов, активно вовлекающихся в реакции СРО липидов.

Особенности изменения аскорбатзависимого процесса

Рис. 1. Особенности изменения аскорбатзависимого (I) и NADPH-зависимого (II)процессов перекисеобразования (по выходу МДА в нМ/мг белка) в общемозговом гомогенате белых крыс в различные периоды развития коразоловых судорог и после введения сакрицина на этом фоне

Как известно, многие экстремальные и патологические состояния организма, а также чрезмерное перенапряжение его физиологической активности сопровождаются существенными срывами в системе регуляции и ферментативных систем антирадикальной защиты клетки, ответственных, в частности, за обеспечение перманентного статуса балансирования между окисленной и восстановленной формами глутатиона. Нами прослежена динамика изменений глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, а также количественного содержания α-Т в общемозговом гомогенате белых крыс при коразол-индуцированных припадках и действии сактрицина на этом фоне.

Период развития коразоловых припадков характеризуется незначительным повышением активности глутатионпероксидазы, сменяющимся ее резким падением во время судорог (рисунок 2). Спустя 60 мин после введения сакрицина отмечается отчетливо проявляющаяся нормализация активности фермента. Таким образом, несколько повышенный фон активности глутатионпероксидазы в предприступный период быстро сменяется на значительное его понижение во время приступа и полнейшее корригирование на фоне действия сакрицина.

Несколько иные сдвиги были регистрированы в динамике активности глутатионредуктазы, катализирующей процесс образования восстановленной формы глутатиона. Как явствует из рисунка 2, в период назревания судорожного приступа активность глутатионредуктазы в общемозговом гомогенате почти вдвое превышает таковую у практически интактных животных. С развитием судорожных припадков активность фермента резко падает, отчетливо восстанавливаясь под влиянием сакрицина.

Особенности изменения активности глутатионпероксидазы

Рис.2. Особенности изменения активности глутатионпероксидазы (I), глутатионредуктазы (II) и количественного содержания α-Т (III) в общемозговом гомогенате белых крыс в различные периоды развития коразоловых судорог (в %) и после введения сакрицина на этом фоне

Как видно из рисунка 2, дефицит содержания α-Т в общемозговом гомогенате в период коразоловых судорог колеблется в пределах 25% от исходного уровня, превышая его в предсудорожной стадии почти вдвое и оставаясь в условиях действия сакрицина на том же уровне.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют об активировании при эпилептическом припадке процессов антирадикальной защиты клетки. При этом чрезмерная генерация активных форм кислорода, выступающих в роли контрмеханизмов, препятствует максимальному проявлению антиоксидантных возможностей организма в экстремальных условиях.

Полученный нами фактический материал свидетельствует об исключительно высокой терапевтической эффективности сакрицина как мощного противосудорожного препарата. Молекулярный механизм нормализующего действия этого физиологически активного соединения в чувствительной степени реализуется через системы, регулирующие реакции тканевых превращений ФЛ различных категорий, главным образом мембраносвязанных, и процессы СРО. Лимитирующее влияние сакрицина на процессы перекисеобразования, сопровождающиеся образованием различных токсических продуктов, обладающих мембранотоксическим и мембранолитическим действием, характеризует его как эффективное средство протекторного действия, принимающего активное участие в стабилизации эндогенной системы антирадикальной зашиты клетки.

Литература:

  1. Крепс Е.М. Кн.: Липиды клеточных мембран. Л. Наука. 1981. 330 с.
  2. Карагезян К.Г. Кн.: Фосфолипиды и их роль в жизнедеятельности организма. Ереван. Айастан. 1972. 267 с.
  3. Глебов Р.Н., Крижановский Т.Н. – Успехи физиол. наук. 1983. Т. 14N 1. С. 102-119.
  4. Ханбабян М.В. Норадренергические механизмы мозга. Л. Наука. 1981. 124 с.
  5. Тадевосян Ю.В., Карагезян К.Г., Батикян Т.Б. - ДАН СССР. 1997. Т. 295. N 5. С. 1254-1257.
  6. Agranoff B.W. Inositol lipids Cell. Sig. Banburg meet. New-York. 1987. P. 169.
  7. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М. Наука, 1972. 252 с.
  8. Pinto R.E., Barley W. – Biochem. J. 1969. V. 112. P. 100115.
  9. Folch J., Lees M., Sloane-Stane G. – J. Biol. Chem. 1957. V. 226. P. 497-509.
  10. Зубер В.Л. ЛГУ Методы биохимических исследований. 1982. С.19-22.
  11. Gurr M.J., Janes A.T. – An Introduction. 1975. N 7. P. 244.
  12. Rehncrona S. – Med. Boil. 1984. V. 62. N 2. P. 122-124.
  13. Карагезян К.Г., Симонян Л.А., Овсепян Л.М. Симонян А.А. – ДНАН Армении. 2004. Т. 104. N 4. С. 349-354.
  14. Симонян Л.А. Молекулярные механизмы нарушений тканевого меаболизма при коразол-индуцированных эпилептиформных припадках у больных крыс, пути их нивелирования и коррекции – Автореф. канд. дисс. Ереван. 2005. 25 с.
  15. Grossmann A., Wendel A. – Eur. J. Biochem. 1983. V. 135. N 3. P. 549 - 552.
4
Ваша оценка: Нет Средняя: 4 (2 голоса)
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.