Научная статья на тему 'Динамика активности NADP-зависимых дегидрогеназ в мозге крыс в процессе восходящего онтогенеза'

Динамика активности NADP-зависимых дегидрогеназ в мозге крыс в процессе восходящего онтогенеза Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
58
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
восходящий онтогенез / мозг / NADP-зависимымие дегидрогеназы / ascending ontogenesis / brain / NADP-dependent dehydrogenases

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Руденко В. В., Сухова Л. Л.

Целью работы явилось изучение возрастных изменений в активности NADP-зависимых дегидрогеназ в мозге крыс пубертатного возраста. Установлено, что в процессе восходящего онтогенеза у крыс в возрасте от 1,5до 12-месяцев повышается активность NADP-зависимых дегидрогеназ в постмитохондриальной фракции полушарий головного мозга.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Руденко В. В., Сухова Л. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DYNAMICS OF ACTIVITY CHANGES IN NADP-DEPENDENT DEHYDROGENASES IN THE BRAIN OF PUBERTY AGED RATS

The work is aimed to study age-specific changes in the activity of NADP-dependent dehydrogenases in the brain of puberal aged rats. It has been established that in the rats aged 1,5to 12-months, the process of ascending ontogenesis is accompanied by increasing of NADP-dependent dehydrogenase activity in the postmitochondrial fraction of cerebral hemispheres.

Текст научной работы на тему «Динамика активности NADP-зависимых дегидрогеназ в мозге крыс в процессе восходящего онтогенеза»

ных животных // Вестник проблем современной 5. Lutuen-Drecolln E., Rohen J.B. Duane's Ophthalmol-медицины,- Харьков, 1995.- C.23-25. ogy / CD-ROM Edition.-Philadelphia: J.B. Lippincott,

4. Francois J., Neetens A. Vascularization of the optic 1996.

pathway: I. Lamina cribrosa and optic nerve // Br. J Ophtalmol.-1954.-Vol. 38.-P. 472-481.

Реферат

ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСУДИСТО-СТРОМАЛЬНОГО КОМПОНЕНТА ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ОТДЕЛА ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА В НОРМЕ Пера- Васильченко А.В., Ройко Н.В.

Ключевые слова: гистология, зрительный нерв, сосуди, строма.

Результатами проведенных комплексных гистологических и гистохимических окрашиваний внутричерепного отдела зрительного нерва установлено, что сосуды и строма эпиневрия имеет разное строение в отделах зрительного нерва.

Summary

HISTOLOGICAL FEATURES OF VASCULAR AND STROMAL COMPONENT OF INTRACRANIAL PART OF OPTIC

NERVE IN NORM.

Pera-Vasilchenko A.V., Royko N.V.

Key words: histology, optic nerve, vessels, stroma.

The results obtained by histological and histochemical staining of intracranial part of the optic nerve allowed to find out the epineural vessels and stroma have different structure in the part of the optic nerve.

УДК: 616.441 - 008.64:612.66

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ МОР-ЗАВИСИМЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ В МОЗГЕ КРЫС В ПРОЦЕССЕ ВОСХОДЯЩЕГО ОНТОГЕНЕЗА

Руденко В.В., Сухова Л.Л.

ГУ "Институт охраны здоровья детей и подростков АМН Украины"

Целью работы явилось изучение возрастных изменений в активности ЫАЭР-зависимых дегидро-геназ в мозге крыс пубертатного возраста. Установлено, что в процессе восходящего онтогенеза у крыс в возрасте от 1,5- до 12-месяцев повышается активность ЫАйР-зависимых дегидрогеназ в по-стмитохондриальной фракции полушарий головного мозга. Ключевые слова: восходящий онтогенез, мозг, ЫАОР-зависимымие дегидрогеназы.

Повышенная чувствительность головного моз- обеспечивается путем восстановления окислен-га к свободнорадикальному повреждению может ного глутатиона в глутатионредуктазной реак-быть обусловлена большим содержанием нена- ции. Восстановление окисленного глутатиона сыщеных липидов в мозге. Особо чувствителен связано с использованием восстановленного к свободнорадикальному повреждению мозг в ЫАРР. Его источником служат ферментативные пубертатном возрасте. С этим, в частности, мо- реакции, катализируемые ЫАйР-зависимыми жет быть связана высокая частота нервных рас- дегидрогеназами, которые локализуются в цито-стройств в данном периоде развития [1, 2]. золе клетки [8]. Можно предположить, что изме-

Особая роль в защите клеток от свободнора- нение активности этих энзимов приводит к из-дикального повреждения отводится глутатиону менению скорости образования восстановлен-[3-7]. Поддержание стационарной концентрации ного глутатиона, что ведет к модуляции ответа восстановленного глутатиона в нервных клетках клеток мозга на стрессорное повреждение.

* Работа выполнена в рамках госбюджетной темы "Изучить возрастные особенности обмена глутатиона в тканях внутренних органов крыс при иммобилизационном стресс". N государственной регистрации 0105и002436

Данные литературы, посвященные изучению активности NADP-зависимых дегидрогеназ, касаются лишь отдельно взятых возрастных групп, а не прослеживают изменения активности данных энзимов в онтогенезе. Учитывая вышеизложенное, в работе было предпринято изучение динамики изменения активности NADP-зависимых дегидрогеназ в процессе восходящего онтогенеза.

Методы исследования

В работе использовались крысы самцы линии Вистар. Все животные делились на следующие возрастные группы: I - 1,5-месячные (ранний пубертат); II - 2-месячные (поздний пубертат);Ш - 6- месячные (половозрелые); IV - 12-месячные (половозрелые). В процессе проведения исследований соблюдались все требования "Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных".

Извлекался головной мозг и немедленно помещался в охлажденный до 4-6° С 0,9% раствор хлористого натрия. Из больших полушарий головного мозга при помощи метода дифференциального центрифугирования выделялась по-стмитохондриальная фракция, в которой проводили исследование активности цитозольных NADP-зависимых дегидрогеназ: изоцитратде-гидрогеназы [К.Ф. 1.1.1.42], малатдегидрогеназы [К.Ф. 1.1.1.37] и глюкозо-6-

фосфатдегидрогеназы [К.Ф.1.1.1.49]. по методу Мильмана Л.С. и соавт. [9].

Содержание белка определялось по методу O.H. Lowry et al. (1955).

Результаты экспериментальных исследований подвергались обработке с использованием пакета прикладных программ Excel и «SPSS Statistics 17,0», с помощью непараметрического метода Wilcoxon-Mann-Whitney. Расхождения между даннями считались достоверными при Р<0,05.

Результаты и обсуждение

Проведенные исследования показали, что в течение всего исследованного периода онтогенеза в постмитохондриальной фракции головного мозга крыс активность изоцитратдегидроге-назы существенно выше активности других исследованных NADP-зависимых дегидрогеназ: малатдегидрогеназы и глюкозо-6-

фосфатдегидрогеназы (рис.1, 2, 3).

Как видно из рисунка 1, в возрасте раннего пубертата (1,5-месяца) в постмитохондриальной фракции головного мозга выявляется наименьшая активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. В 2-месячном возрасте величина этого показателя возрастает на 72%, по сравнению с таковой у 1,5 месячных животных, а к 12-месячному возрасту активность данного энзима возрастает еще больше, чем у 1,5 месячных животных.

Активность NADP-iaBiiciiMoii глюшпо-б-фосфатдегидрогснл ¡ы

160 140 ПО 100 80 60 40 20 0

ph 4- * |-Ь

—I—

1,5 мес

2 мес

б мес

12 мес

Рис. 1. Возрастная динамика активности глю-козо-6-фосфатдегидрогеназы в постмитохондриальной фракции головного мозга крыс.

По результатам исследований на 5-6 крысах. * - Р < 0,05 к 1,5-месячным животным.

Аналогичным образом в процессе восходящего онтогенеза в мозге происходит повышение активности ЫАйР-зависимой малатдегидрогеназы (рис.2). В пубертатном возрасте активность этого энзима имеет минимальное значение. Однако у 6- месячных крыс она увеличивается на 70%, по сравнению с таковой у 1,5 месячных животных.

Активность NADP-завесимой малатдегццрогешиы

160

140

к

а 17,0

а

Л 100

с

11

о 80

60

и

о 40

S

20

0

*

Т

т Нгп рН

1,5 мес

2 пес

6 мес 12 мес

Рис.2. Возрастная динамика активности

МАйР-зависимой малатдегидрогеназы в постмитохондриальной фракции головного мозга крыс. По результатам исследований на 4-6 крысах. * - Р < 0,05 к 1,5-месячным животным.

Возрастная динамика активности ЫАРР-зависимой изоцитратдегидрогеназы в мозге отличается от таковой у глюкозо-6-фосфатдегдрогеназы и ЫАйР-зависимой малатдегидрогеназы (рис.3). Подобно другим ЫАйР-зависимым дегидрогеназам, активность этого фермента в мозге 1,5-месячных крыс оказывается ниже, чем у 2-, 6 - и 12-месячных животных. Однако уже в периоде позднего пубертата она возрастает на 156% по сравнению с ее величиной у 1,5-месячных крыс. Далее, с увеличением возраста животных, активность ЫАРР-зависимой изоцитратдегидрогеназы в постмито-

хондриальной фракции мозга постепенно снижается.

Активность NADP-'ювпсююй шоцитратдегццрогена чы

*

нп *

—|— *

—1—

*

1.5 мес 2ыес бмес 12мес

Рис.3. Возрастная динамика активности ЫАОР-зависимой изоцитратдегидрогеназы в постмитохондриальной фракции головного мозга крыс. По результатам исследований на 5-6 крысах. * - Р < 0,05 к 1,5-месячным животным.

Таким образом, в постмитохондриальной фракции мозга крыс раннего пубертатного возраста (1,5-месяца) активность ЫАЬР-зависимых дегидрогеназ находится на минимальном уровне. Далее, уже в периоде позднего пубертата, она повышается. У половозрелых животных 6-месячного возраста активность всех исследованных энзимов оказывается существенно выше, чем у 1,5-месячных. В позднем онтогенезе появляются особенности в проявлении активности ЫАйР-зависимых дегидрогеназ: активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы остается на том же уровне, что и у взрослых (6- и 12-месячных) крыс, активность ЫАйР-зависимой малатдегидрогеназы - еще более повышается по сравнению с ее уровнем у 6-месячных, а активность ЫАйР-зависимой изоцитратдегидрогеназы возвращается к ее уровню у 1,5-месячных животных.

Низкая активность ЫАйР-зависимых дегидрогеназ у 1,5- и 2-месячных животных способствует уменьшению обеспечения нервных клеток восстановленным ЫАРР. В свою очередь, это ведет к ограничению синтеза восстановленного глутатиона, а значит и уменьшению эффективности антиоксидантной защиты мозга в пубертатном возрасте. Это способствует повышению

чувствительности мозга к оксидативному стрессу. Ввиду того, что оксидативный стресс является одним из центральных звеньев стрессорного повреждения мозга, это может быть одной из причин возникновения невротических расстройств в подростковом возрасте.

Вывод

У крыс в возрасте от 1,5- до 12-месяцев повышается активность NADP-зависимых дегидрогеназ (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, NADP-зависимых малатдегидрогеназы и изоцитратдегидрогеназы) в постмитохондриальной фракции полушарий головного мозга.

Литература

1. Проскурина Т. Ю. Медико-психологический аспект неврастении у подростков / Т. Ю. Проскурина, Э. А. Михайлова, Т. Н. Матковская // Медицинские исследования. - 2001. - Т. 1, вып. 1. - С. 28-29.

2. ПроскурЫа Т.Ю. Механизм формування невротич-них розладю у пщл^гав / Т.Ю. ПроскурЫа, Т.М. Матковська, А.В. Голобородько [та ¡н.] // Психмне здоров'я - 2007. - Т.16, № 3. - С. 55.

3. Seo Y.J. Role of glutathione in the adaptive tolerance to H(2)O(2) / Y.J. Seo, J.W. Lee, E.H. Lee [et al] // Free Radic. Biol. Med. - 2004. - Vol.37, № 8. -P.1272-1281.

4. D.L. Hollins. Glutathione regulates susceptibility to oxidant-induced mitochondrial DNA damage in human lymphocytes / D.L. Hollins, H.B. Suliman, C.A. Pianadosi, [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2006. -Vol. 40, № 7. - P.1220-1226.

5. Фролькис В.В. Старение, эволюция и продолжение жизни / В.В. Фролькис, Х.К. Мурадян - К., -Наукова думка, 1992. - 236 с.

6. Spitz D.R. Glutathione dependent metabolism and detoxification of 4-hydroxy-2-nonenal / D.R. Spitz, S.J. Sullivan, R.R. Malcolm [et al.] // Free Radical. Biol. Med. - 1991. - Vol. 11. - P. 415-423.

7. Flora S.J. Role of free radicals and antioxidants in health and disease / S.J. Flora // Cell Mol. Biol. -2007.- Vol.53, № 1. - P.1-2.

8. Sun Y.K. Cellular defense against singlet oxygen-induced oxidative damage by cytosolic NADP+-dependent isocitrate dehydrogenase / Y.K. Sun, P. Jeen-Woo // Free Radical Res. - 2003. - Vol.37, № 3. - P. 309-316.

9. Мильман Л.С. Определение активности важнейших ферментов углеводного обмена / Л.С. Мильман // Методы биологии развития. - М. : Наука, 1974. - С.346 - 362.

Реферат

ДИНАМ1КА ЗМ1НИ АКТИВНОСТ1 ЫАОР-ЗАПЕЖНИХ ДЕГ1ДРОГЕНАЗ В МОЗКУ ЩУР1В ПУБЕРТАТНОГО В1КУ Руденко В.В., Сухова Л.Л.

Ключов1 слова: висхщний онтогенез, мозок, ЫАОР-залежш депдрогенази.

Метою роботи було вивчення вкових змш у активное^ ЫАРР-залежних дегщрогеназ в мозку щурв пубертатного вку. Встановлено, що в процеа висхщного онтогенезу у щур1в у вщ1 вщ 1,5 до 12-ти м1-сяц1в пщвищуеться активнють ЫАйР-залежних дегщрогеназ у постм1тохондр1альнш фракцп швкуль головного мозку.

Summary

DYNAMICS OF ACTIVITY CHANGES IN NADP-DEPENDENT DEHYDROGENASES IN THE BRAIN OF PUBERTY AGED RATS

Rudenko V.V., Sukhova L.L.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Keywords: ascending ontogenesis, brain, NADP-dependent dehydrogenases.

The work is aimed to study age-specific changes in the activity of NADP-dependent dehydrogenases in the brain of puberal aged rats. It has been established that in the rats aged 1,5- to 12-months, the process of ascending ontogenesis is accompanied by increasing of NADP-dependent dehydrogenase activity in the postmitochondrial fraction of cerebral hemispheres.

УДК 577.3:615.272.4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ФОСФАТИДИЛХОЛИНОВЫХ ЛИПОСОМ ДЛЯ ОЦЕНКИ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ

Русланов А.Д., Башилов A.B.

Университет Штата Нью-Йорк, Нью-Йорк, США

Национальная академия наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь

Изучена динамика накопления карбонильных соединений в ходе перекисного окисления фосфа тидилхолиновых липосом в зависимости от времени окисления и природы системы инициации пе роксидации (H2O2, CuSO4, CuSO4 + H2O2, Cu(CH3COO)2, Cu(CH3COO)2+ H2O2). Ключевые слова: лилосома, лерекисное окисление, антиоксидантная активность. Введение

Развитие целого ряда заболеваний человека сопровождается активацией процессов свобод-норадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) [1-3]. Фармакологическую коррекцию патологических процессов, протекающих на фоне синдрома липидной пероксидации проводят с использованием природных и синтетических ан-тиоксидантов (АО) [4]. Терапия с включением АО находит все большее применение при лечении ряда заболеваний. Поэтому на первый план выносится проблема количественной оценки суммарной антиоксидантной активности (АОА) комплексных препаратов и их эффективных концентраций. Важной в этом плане представляется оценка АОА с использованием модельных систем ПОЛ in vitro, с помощью которых можно не только выявлять наличие АОА у химических соединений, но и изучать одновременно механизм и особенности действия веществ в различных условиях протекания процессов ПОЛ, с последующим теоретическим прогнозирование АОА на основе методов современной компьютерной алгебры.

Цель работы - биохимический скрининг АОА фармакологически активных веществ различной химической структуры.

Материалы и методы исследования

Определение АОА проводили in vitro с использованием в качестве субстрата ПОЛ монола-меллярных липосом, полученных из яичного фосфатидилхолина методом инжекции эта-нольного раствора липида в водную фазу. Конечная концентрация фосфолипида в суспензии липосом составляла 2,38 мг/мл [5].

Липосомы подвергали авто- и индуцированному окислению при 37 °С. ПОЛ липосом инициировали добавлением сульфата или ацетата меди (II) (конечная концентрация Cu2+ 2,5 мМ в инкубационной среде). Гидрофильные исследуемые АО добавляли до нужной концентрации к водной фазе перед приготовлением липосом. Липофильные исследуемые АО добавляли до нужной концентрации к этанольному раствору фосфолипидов перед приготовлением суспензии липосом. Уровень ПОЛ в суспензии липосом детектировали по концентрации карбонильных соединений, реагирующих с N-(2,4-динитрофенил)гидразином (ДНФГ):

RR'C=O + C6H3(NO2)2NHNH2 ^ C6H3(NO2)2NHNCRR' + H2O

Реакция включает в себя следующие промежуточные стадии:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.