Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема научно-обоснованного
целенаправленного поиска болеутоляющих средств центрального и
периферического действии продолжает оставаться весьма. актуальной
для современной медицины. При этом, наряду с интенсивными
поисками наиболее приемлемых для клиники лекарственных средств,
все более очевидной становится необходимость изучения
молекулярно-биохимических механизмов их действия,
рассматриваемых в настоящее время как проявление глубоких видоизменений координации метаболических процессов.
Особенно многообещающими представляются перспективы подобного подхода в отношении наркотических анальгетиков и их антагонистов - высокоэффективных химических соединений, мишенью действия которых являются опиатные рецепторы. Интерес к веществам, действующим через опиоидную рецепторную систему, особенно возрос в связи с доказательствами участия опиоидергической нейротрансмиссии в молекулярных механизмах стресса и лекарственной зависимости, сведениями о тесном функциональном контакте эндогенной опиоидной системы с адренергической, серотошшергической и дофаминергической системами, ее связи с эндокринной и иммунной системами организма (Hori Т., 1994; Jodar L. etal., 1994).
При этом, на сегодняшний день весьма немногочисленны и дискуссионны сведения о функциональных нарушениях, имеющих место в центральных и периферических регуляторных системах под влиянием опиоидных агонистов и антаготгистов, о нейрохимических механизмах, лежащих в основе толерантности и влечения к наркотикам. Вместе с тем изучение отмеченных процессов представляет большой интерес в плане выявления тонких биохимических механизмов, лежащих в основе определенных нейрогормональных взаимоотношений.
В данном аспекте максимального внимания заслуживает сахарный диабет - тяжелейшая метаболическая патология, сопровождающаяся многочисленными осложнениями, в том числе со стороны нервной системы. Согласно сравнительно недавно появившейся в литературе информации (Kamei J. et al., 1992, 1993, 1994, 1995), в условиях этой
патологии имеют место определенные нарушения эндогенной опиоидной системы, также как и разнонаправленные изменения чувствительности отдельных типов опиатных рецепторов. Следует отметить, что, несмотря на многочисленные, исследования на протяжении многих лет, на сегодняшний день остаются проблематичными молекулярные механизмы отмеченной патологии, причем наибольший пробел в этой области связан с идентификацией молекулярных событий, имеющих место непосредственно после связывания инсулина со своим мембранным рецептором (Al-Habori, 1993; Zawalich W. et al., 1995}.
Представления о гетерогенности диабета все более расширяются, требуя, соответственно, адекватных методов лечения. Весьма перспективным в отмеченном плане представляется поиск препаратов растительного происхождения, проводимый с учетом традиционного опыта народной медицины, нашедшего во многих отношениях свое научно-экспериментальное подтверждение. В этой связи экспертный комитет Всемирной Организации Здравоохранения отметил в качестве одной из ведущих рекомендаций дальнейшее развитие исследований б области традиционных методов лечения (WHO Expert Committee, 1980; Watt J. et al.,1988). Считается общепризнанным, что успешное развитие подобных исследований способно послужить естественным ключом к будущему диабетологической фармации.
В контексте вышеуказанных проблем весьма актуальными представляются исследования по изучению функционирования универсальных систем сигнальной трансдукции, в частности фосфоинозитидного пути передачи клеточного сигнала, деятельность которого, согласно современным представлениям, тесно связана с процессами модификации липидного компонента мембран, осуществляемыми преимущественно путем изменений активности ферментных систем, катализирующих процессы деацилирования и реацилирования фосфолипидов (Hirata F. et al., 1980; Huang J. et al., 1992; Asaok-a Y. et al., 1993; Akamatsu Y. et al., 1994; Soydel J. et al., 1994).
Как известно, реакция высвобождения арахидоновой кислоты под влиянием соответствующих фосфолипаз выступает в роли лимитирующего фактора в процессах дальнейшей трансформации этой кислоты по липоксигеназному и циклооксигеназному путям с формированием соответствующих модуляторов, регулирующих
многочисленные клеточные процессы (Nishizuka Y. et al., 1989; Ojeda S., 1989). Изучение роли отмеченных процессов в сложных взаимоотношениях между отмеченными звеньями нейроэндокринной системы и тонких биохимических механизмах действия изученных фармакологически активных соединений, несомненно, будет способствовать, с одной стороны, формированию качественно новых концепций относительно функционирования этих систем в норме и патологии, с другой - разработке современных терапевтических подходов к решению некоторых проблем эндокринологии, неврологии и психиатрии.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явилось изучение функционирования универсальных систем сигнальной трансдукции и роли модификационных преобразований липидного компонента мембран в реализации определенных взаимосвязей между отдельными звеньями нейроэндокринной системы в норме и патологии и в тонких биохимических механизмах фармакологических эффектов некоторых соединений синтетического и природного происхождения.
В специфические задачи работы, в частности, входило:
-
Изучение возможности инициации фосфоинозитидного цикла в синаптосомах крыс, премеченных 14С-арахидоновой кислотой под влиянием опиоидного агониста фенаридина и его антагониста, а также процессов деацилирования-реацилирования фосфолипидов в аналогичных условиях эксперимента.
-
Исследование влияния отмеченных соединений на процессы трансформации арахидоновой кислоты в полиморфноядерных лейкоцитах человека.
-
Определение уровня содержания циклических нуклеотидов (сАМР и cGMP) в corpus striatum белых крыс под действием агониста и антагониста.
-
Исследование действия вышеуказанных соединений на активность некоторых ферментов гликолиза (нейроспецифическая енолаза, М2
изофермент пируваткиназы, гексокиназа).
-
Изучение быстрых и пролонгированных модификационных преобразований липидного компонента мембран в условиях сахарного диабета
-
Выявление закономерностей функционирования ферментных
систем де-ацшшрования-реацилирования фосфолипидов под
влиянием фенаридина в лимфоцитах больных сахарным диабетом в
условиях инициации фосфоинозитидного цикла.
7. Исследование возможных биохимических механизмов
гипогликемического действия триоксиоктадекадиеновых кислот, выделенных из Bryonia alba L., путем изучения влияния на:
а) функциональное состояние цикла "глюкоза - жирные кислоты";
б) образование некоторых продуктов циклооксигеназного и
липоксигеназного путей трансформации арахидоновой кислоты
(ПГЕ2, Пта и 5-НЕТЕ) ;
в) активность некоторых ферментов углеводного метаболизма
(гексокиназа, гликогенфосфорилаза, фдсфопротеинфосфатаза).
Научная новизна работы. Полученные результаты свидетельствуют
об участии фосфоинозитидной сигнальной системы,
функционирующей в кооперации с различными ферментными системами обмена фосфолипидов, а также процессов трансформации арахидоновой кислоты по липоксигеназному пути в тонких биохимических механизмах действия изученных соединений. Более того, полученные данные относительно влияния отмеченных соединений на активность некоторых ферментов гликолитнческого пути метаболизма глюкозы, а также уровень циклических нуклеотидов, выступающих, как известно, в роли биохимических корреляторов синдрома опиатной абстиненции, позволяют заключить о возможной роли сложных функциональных взаимосвязей между вышеописанными процессами в . реализации фармакологических эффектов изученных соединений. Изучение действия опиовдного агониста на процессы модификации липидного компонента мембран в условиях диабета позволило обнаружить определенные качественно новые закономерности относительно взаимозависимости изменений метаболического статуса организма и процессов опиоидергпческой нейротрансмиссии в условиях диабета.
Полученные результаты позволяют выдвинуть качественно новую
концепцию относительно взаимосвязи процессов изменения
чувствительности различных опиатных рецепторов с
модификационными преобразованиями их липидного
микроокружения на уровне функционирования фосфоинозитидного сигнального домена.
Практическое значение работы. Вышеописанные подходы, несомненно, будут способствовать не только более корректному применению изученных физиологически активных соединений в терапевтических целях, но и позволят внести определенный вклад в фундаментальные представлеігия относительно функционирования нервной системы и патогенеза сахарного диабета с его многочисленными осложнениями. Более того, полученные данные могут быть использованы при разработке новых терапевтических подходов не только для решения проблем наркомании, но и при лечении некоторых психических заболеваний и неврологических расстройств, в частности, связанных с эндокринной патологией.
В конечном счете, сведения о тонких биохимических механизмах влияния отмеченных фармакологически-активных соединений могли бы послужить отправной точкой для качественно новых подходов к разработке лекарственных средств на основе целенаправленных попыток вмешательства на уровне функционирования рецепторных систем, нейромедиаторов, вторичных мессенджеров.
Помимо вышеизложенного, результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать экстракт корней Bryonia alba в качестве эффективного гипогликемического средства при сахарном диабете, оказывающего отчетливое нормализующее действие на некоторые стороны липидного метаболизма.
Материалы диссертационной Оработы могут быть включены в соответствующие разделы преподавания курсов биохимии^. нейрохимии, эндокринологии.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на отчетных сессиях Ереванского Медуниверситета (1988,, 1997), а также представлены на Международном конгрессе по природным соединениям в качестве медицинских агентов (Страсбург, 1980), на XYI Всемирном конгрессе Международной ассоциации по исследованию жиров (Будапешт, 1983), на XYI и ХХ11 конгрессах ФЕБО (Москва, 1984 и Стокгольм, 1993), Ш и 1У Всесоюзных конференциях "Биоантиоксидант" (Москва, 1989, 1993), на X и XI Европейских нейрохимических съездах (Иерусалим, 1994 и Гронинген, 1996), на ХУ и ХУ1 Всемирных конференциях по нейрохимии (Киото, 1995 и Бостон, 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ.
Объем и структура работы. Работа изложена на 210 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка и> 7 таблиц, библиография включает 312 наименований литературных источников на русском и английском языках.