Активность нейтральных протеаз в тканях животных при зимней спячке и гипотермии
Диссертация - Биология
Другие диссертации по предмету Биология
?одтверждение, что повышенные концентрации глицина, которые возникают при ишемии (10-100 млмоль), не активируют NMDA-индуцированную деполяризацию in vivo и, следовательно, не увеличивают эксайтотоксичность (Оbrenovitch et al., 1997). Интересно, что введение животным высоких доз глицина или некоторых его агонистов (1-амино-1-карбоксициклопропана), являющегося почти полным агонистом, и D-циклосерина, обладающего 40-60% эффективности глицина оказывает противосудорожное действие, а также усиливает эффекты противоэпилептических средств (Peterson, 1991). Такое влияние глицина и его агонистов было бы невозможным, если бы основным механизмом нейротрансмиттера являлась активация глутаматергических систем.
Наряду с нейротрансмиттерным глицин обладает также общеметаболическим действием, связывает низкомолекулярные токсичные продукты (альдегиды, кетоны), в больших количествах образующиеся в процессе ишемии (Лаврецкая, 1985; Meister, 1957; Williams, 1963). В эксперименте на крысах с фокальной ишемией переднего мозга введение глицина в дозе 20 мг/кг (в течение первых 2 ч после операции и далее 1 раз в день в течение 9 дней) сопровождалось значительным повышением концентрации глицина в ткани мозга (в стриатуме - на 63%, в париетальной коре - на 45%), достоверно увеличивало скорость оборота ГАМК как в зоне ишемии, так и в окружающей ткани по сравнению с контрольной группой животных (Castillo et al., 1996). На фоне применения глицина отмечалось значимое снижение концентраций продуктов оксидативного стресса в зоне ишемии, что сопровождалось быстрой нормализацией поведения и условных рефлексов у крыс. Установлено эффективное действие глицина через рецепторные зоны, что значительно расширяет его терапевтические возможности. Через 10 мин после нанесения меченного тритием глицина на конъюнктиву глазного яблока, интраназально, на слизистую оболочку щеки методом сцинтиляционной спектрометрии регистрировали его повышенное потребление в разных мозговых структурах и цереброспинальной жидкости. Нанесение глицина на конъюнктиву глазного яблока сопровождается увеличением его концентрации до максимальной в первые 30 мин в зрительном перекрестке и через 2 ч - в зрительной зоне коры (Бадалян, Скворцов, 1985).
Из вышесказанного понятно насколько велика роль нейтральных протеиназ в нормальном функционировании организма животных и человека.
.3 Обмен белков при гипотермии и зимней спячке
Поскольку белковые вещества составляют основу биохимизма всех тканей, то исследование особенностей обмена белков при гипотермических состояниях весьма важно для познания своеобразия внутриклеточных биохимических процессов, происходящих при пониженной температуре (Палладин и др., 1972).
При охлаждении теплокровного организма возникает чрезвычайная ситуация, которая сопровождается изменениями метаболизма в целом, прежде всего в обмене белков головного мозга. Так, при понижении температуры тела на каждые 10С скорость обновляемости белков мозга снижается примерно на каждые 62% (Lajtha, Sershen, 1975).
Животных, способных поддерживать температуру тела за счет внутренней теплопродукции, называют эндотермными - в отличие от эктотермных, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды. К эндотермам относятся в первую очередь все теплокровные, т.е. млекопитающие и птицы (теплокровных и холоднокровных животных нередко называют соответственно гомойотермными и пойкилотермными). Впадающих в спячку теплокровных можно определить как гетеротермные эндотермы; гетеротермия означает периодическое изменение температуры, в данном случае - ее падение ниже уровня, соответствующего активному образу жизни (Игнатьев и др., 2001).
Сезонные изменения климата и происходящие в связи с ними перерывы в составе растительных и животных кормов резко влияют на всех животных. Во время зимы и огромное большинство их видов защищается тем или иным способом от непосредственного действия неблагоприятных климатических условий или от вызванного ими отсутствия корма или влаги.
Спячка, состояние глубокого сна, характеризующееся существенным понижением температуры тела, энергозатрат и интенсивности всех физиологических процессов (Buck, Barnes, 2000).
У видов, впадающих в зимнюю спячку, температура тела обычно падает ниже 10С. Минимальная температура 3С зафиксирована у длиннохвостых сусликов, хотя у большинства особей этого вида она не опускается ниже 5С (Carey et al., 2003). Интенсивность метаболизма (оцениваемая по потреблению О2 и выделению СО2 в единицу времени) в состоянии оцепенения снижается примерно до 5% от уровня основного обмена и может не достигать даже 1% уровня, свойственного активно ведущей себя особи. (Wang, Lee, 1996; Калабухов, 1985).
Особенности регуляции метаболизма у зимнеспящих связаны с повышением регуляторной нагрузки продуктов деградации белков - пептидов, аминокислот, мочевины. Для белков мозга сусликов при зимней спячке характерно своеобразное физико-химическое состояние, которое изменяется при пробуждении. Можно утверждать, что в становлении физико-химической конфигурации белковых молекул в мозгу при поддержании зимней спячки решающую роль играют процессы дезамидирования и амидирования белков.
Изменения в содержании амидных групп белковых фракций и общего количества белка при зимней спячке подтверждают мысль (Головина и др., 1985) о том, что метаболизм и физико-химическое состояние, как отдельных белков мозга, так и общего содержания белка в мозге, обеспечивают вхождение организма в зимнюю спячку, ее п?/p>