Луценко виктор Константинович-кандидат биологических наук, старший научный сотрудник нии общей патологии и патологической физиологии амн СССР. Занимается исследованием молекулярных механизмов патологии синапса

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5

К* обусловливает возбуждение нейронов.

Судя по количеству нейросекреторных клеток, им-муногистохимическим данным и генам, выделенным и охарактеризованным к настоящему времени, все нейро-эндокринные функции у Aplysia осуществляются с помощью 40 предшественников и более 100 биологически активных пептидов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Этой брошюре предпосланы слова Р. Гиллемина о возможном революционизирующем воздействии исследования пептидов на развитие представлений о деятельности нервной системы в норме и при патологии. Какой смысл вкладывают сейчас в понятие «научная революция»? Согласно Т. С. Куну под научной революцией следует понимать качественный сдвиг в представлениях о познаваемой реальности (новая парадигма). «Увлекаемые новой парадигмой, ученые получают новые средства исследования и изучают новые области... важнее всего то, что в период, революций ученые видят новое и получают иные результаты даже в тех случаях, когда используют обычные инструменты в областях, которые они исследовали до этого».

Посмотрим на результаты исследования пептидов под этим углом зрения, отдавая себе отчет, что имеем дело с начальным этапом изучения роли пептидов в ней-робиологии.

Сходные закономерности синтеза и секреции пептид-ных гормонов в секреторных клетках эндокринных же-

61

лез и пептидов-медиаторов (модуляторов)' в нейронах послужило исходным моментом для разработки ряда гипотез, в которых те и другие рассматриваются с единых позиций. Например, сходство проявляется в том, что некоторые железистые клетки (клетки передней доли гипофиза, поджелудочной железы, надпочечников), подобно нейронам, обладают электрической активностью. Это нашло -отражение в гипотезе диффуз-яой эндокринной системы, в которой предполагалось происхождение всех подобных клеток из одного эмбрионального зачатка. Не входя в рассмотрение этих концепций, следует указать на новый уровень обобщения, ставший возможным после установления многообразных функций пептидов в организме.

Знакомство с пептидергическим синапсом обнаружило (наряду с известными) довольно необычные черты его организации и работы. Подобно классическим нейромедиаторам, пептиды высвобождаются из нервных окончаний в результате их деполяризации, причем процесс секреции Са²⁴- зависим. На постсинаптической мембране они также взаимодействуют с рецептором, а затем инактивируются. На этом сходство заканчивается и начинаются различия.

Образование пептидов происходит в теле клетки, а далее пептид транспортируется в терминаль, причем во время транспорта возможна его дальнейшая модификация. Ферменты, принимающие участие в образовании пептидов, а также в их инактивации после секреции термин алью, неспецифичны применительно к индивидуальному пептиду. Напротив, синтез классических медиаторов осуществляется специфическими ферментами в самом нервном окончании. После секреции они либо инактивируются специфическими ферментами, либо захватываются в нервное окончание посредством системы, специализированной для захвата каждого отдельного медиатора.

Пептиды существенно расширили список химических сигналов, используемых в качестве нейромедиаторов. Одного этого было бы достаточно, чтобы не считать напрасными усилия, затраченные на их изучение. В действительности же после открытия сосуществования пептидов вместе с классическими нейромедиаторами перед исследователями синаптической передачи открылись новые горизонты. Раньше роль химического сиг-

62

|дада могла быть сведена просто к «химической встав-Ике» от потенциала до потенциала, к зтакому реликту | далекого прошлого, когда еще не было нервной системы | и вместо быстрого электрического сообщения с помощью | нервных проводников клеткам поневоле приходилось обходиться медленной химической связью. Открытие нейромедиаторов с одним или несколькими модуляторами выявило поразительную гибкость химического способа сигнализации. В самом деле, если параллельно процессу передачи нервного импульса функционирует система, изменяющая эффективность этой передачи, если работа этой параллельной системы регулируется независимо и в соответствии с активностью нервного скончания, а конечный результат определяется целым набором пре- и постсинаптических рецепторов, то простой переключатель превращается в микропроцессор.

• Исследование пептидов позволило впервые перебросить мостик между наследственностью и поведением. Пептиды образуются непосредственно из высокомолекулярного белкового предшественника, аминокислотная последовательность которого определяется соответствующим геном. В том случае когда поведение животного (например, откладка яиц у аплизин) обусловлено набором пептидов, синтезированных командной клеткой (причем все они имеют общего предшественника), этот ген можно рассматривать в качестве носителя информации о поведении животного. Конечно, разница между жесткой программой поведения низших животных и высокоорганизованной деятельностью нервной системы у млекопитающих огромная; тем не менее именно подобные работы закладывают фундамент будущей молекулярной биологии поведения.

ЛИТЕРАТУРА

А ш м а р и н • И. П. Загадки и откровения биохимии памяти.

Л„ 1975. -

Бак 3. Химическая передача нервного импульса. М., Мир,

1977. _ ,

Г е н ш в и н д Н. Специализация человеческого мозга. — В сб.! Мозг. М., Мир. 1984.

Глебов Р. Н., Крыжановский Г. Н. Функциональная биохимия синапсов. М., Медицина, 1978.

Кейнс Р. Д. Ионные каналы в мембране нервной клетки.— В сб.: Молекулы и клетки. М., Мир, 1982.

К и т и С. Заболевания человеческого мозга. — В сб.: Мозг, М., Мир, 1984,

63

Кэндал Э. Малые системы-нейронов.—В сб.: Мозг, Ч, Мир, 1984.

Луценко В. К. Молекулярные механизмы действия ботули-нового и столбнячного нейротоксинов.—Успехи современной биологии, 1981, т. 91, вып. 1.

Луценко В. К. Биохимическая асимметрия мозга, — Нейро-химия, 1985, т. 4, № 2.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение .............. 3

Нейроны, синапсы и химические сигналы . .... 6

Пептиды — новый класс химических сигналов в мозге . . 15

Поиски вещества памяти . . . . ..... 24

Асимметрия мозга ............ 38

Пептиды и боль ............ 47

Мозг, пептиды, организм . . . ...... 52

Заключение . . . . . ........ 61

Литература .,,,.......... 63

Виктор Константинович ЛУЦЕНКО

ПЕПТИДЫ И СИНАПСЫ

(Механизмы регуляции деятельности центральной нервной системы) Главный отраслевой редактор А.* Нелюбо в. Редактор А. Поли к а р п о. в. Мл. редактор Н. Карячкина. Худож. редактор М. Бабичева, Техн. редактор С. П т и ц ы н а. Корректор С.Ткаченко

ИБ № 7874

Сдаво в набор 18.10.85. Подписано к печати 29.12.85. А 16256. формат бумаг» 84Х Ю8'/з2. Бумага тип. № '.3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 3,36. Усл. кр отт. 3,68. Уч.-изд. л. 3,53. Тираж 202 500 экз. Заказ 2298. Цена 11 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, ч(_»оезд Серова, д. 4. Индекс заказа 866201. Типография Всесоюзного обществ» «Знание». Москва, Центр, Новая пл„ д. 3/4.

КУБАНСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИНСТИТУТ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА РАН ЦЕНТР ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИИ МЗМП РФ

Blog