Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время накоплено значительное количество данных, свидетельствувиих о роли аминограасферази (КФ 2.6.1.2) б обмене аминокислот, участвующих в регуляции многих физиологических функций организма в процессе посгнатального развития мозга и при различных функциональных состояниях центральной нервной системы (ЦНС) (Палладия, Велик, Полякова, ТЭ72; Пигарева, 1972; .Агаев и др., 1972-1990; Раевский., 1385; фараджев, 19Э0; i».othe,Solu-.idt,v:olf , 1983; Schnidt,Y Согласно данным литературы, при голодании - оссбом процессе адаптации оргакизгла к эндогенному питании - наступают выраженные изменения в активности различных ферментных систем (Леке-, ров, Багкровг., 1982; Рустамов, 1968; Фараджев, IS37.I9S0; Алиев, 1991; Гусейнова, 1991). Исследованиями последних лет установлено, что в различные сроки голодания в организме взроелкх животных существенные изменения претерпевают медиаторнне системы, особенно активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ КФ 3.1.1.7), монсамкноксидазы (!ЛА0 КФ 1.4.3.4), гамма-глут&чилтрансферазы (КФ 2.3.2.2), глутатионредуктазы (КФ 1.6.4.2), глутатионперок-. сидазы (КФ 1.II.1.9), глутаматдекарбоксилазы (ГДК-азы КФ 4.1. 1.15), ГАМК-трансаминазы (ГАЖ-азн КФ 2.6.1.15) и аспартатамино-траноферазы (Ас-АТ-азы КФ 2.6.І.І), участвующих в обмене апетил-холина, норадрепалина, адреналина, дофамина, серотонина, глута-мановой (ГК), аспарагиновой (АсК) и гаша-аминомгеляной (ГМК) кислог в гипоталаиусе, лимбической, орбитальной и сеисомоториой коре (Гарибов, Тагиев, Аскеров, 1976; Аскеров, Гарибов, 1978; Гарибов, Аскеров, 1960,1983; Аскероз, Еагирова, 1982; Аскеров, 1983; Гасанов, Аскеров и др., 1984; Фарадяев, 1987,1938,1990; Керимов, Алиев, 1991; Гусейнова, 1991; и Щ>.). Данные многочисленных исследований свидетельотвуют о том, что изменения внешней и внутренней среды вызывают в развиваю-'щемся и взрослом мозге нейрофизиологические, нейрохимические, морфологические и поведенческие нарушения (Аскеров, Гасанов, 1974; Аскеров, 1978; Аскеров, Гасанов, 1986; Моурек, Уареш, Тронова, Тронян, IS87; Джафаров, I99Q; Фараджев, 1990; Kara, Goodliunrd ,- 1959; iiourek , 1962; UQUi'ek.Hiffividl.Ityslivecek , Cullisou , I967;bIourek,iiysli'vecok, lova^ova, 1974;Trojan et al. 19375, в конечном счете приводящие к адаптивным модификациям з деятельности ЦНС и определяющие ее последующее формирование. Модель ранней пищевой деприваиик наиболее удобна для вияснення влияния на реализацию генетически обусловленной'программы формирования неііронов внутренней среды. Так, развитие мозга причинно связано со многими факторами; на этот пропесс влияют не только генетически'обусловленные материальные и энергетические ресурсы, но и широкий спектр энергетических факторов. Нельзя исключить и некоторые другие изменения пер?«етров внутренней среды, в частности медиаториые системы, которые прежде всего на ранних стадиях имеют особое зчаченпе для раззития мозга. ' В настояцее время установлен.:формирование глутамат- к ГАМК- р; настоящему.времени.накопилось достаточно данных, свадете-льствуыцих о сдвигах в системе ГК в различных структурах лимбической системы мозга в процессе индивидуального развямя. Что же касается аланинашнотрансферазы (Ал-АТ-азы КФ 2.6.1.2) в специфических структурах мозга, в частности лимбической, орбзтальной, сепсомоторнбй коре и гипоталамусе как в онтогенезе, так и в условиях голодания, то она по сей день остается неизученной. . Исследование аминотраноферазы позволит глубже понять суть перестроек в энергетическом и азотистом метаболизме в разных областях корн головного мозга и гипоталамуое в,период постна- тального развития в условиях голодания я после его отмены. Поэтому представляет значительный интерес определить активность Ал-АТ-азы, участвующей в образовании ГК, как возбундапдего.ней-ромедиатора в тканях, исходной митохоидрЕальной и цитозолевой фракциях, а также в субфракпиях исходной митохондриальноЗ фракции - миелине (А),.мембране (В), лёгких (С) и тяжелых (Д) си-наптосомах и скнаптических митохондриях (Е) лямбической, орбитальной, сеноокотсрной. корн и гипоталамуса половозрелых и годовалых крыс. Полученные результаты должны дать информацию, долслнявдуп в какой-то мере данные относительно амкнотрансферазы - Ал-АТ-азы и участия ее в морфс-фушшЕОнальной перестройке глутамат-ергических синапсов в разных областях коры головного мозга п гипоталамусе в онтогенезе и в уолсвиях голодания, а тачже при 'его отмене. Цель и задачи. Цель настоящего исследования - выявить возрастные особенности изменения и субклеточного распределения активности Ал-АТ-азы, участвующей в обмене ГК, в разных областях коры головного мозга (лкмбической, оенсомоторяой и орбитальной) и гипоталамусе (центре пищевой мотивации), в постна-тальном онтогенезе в различные сроки голодания на фоне восстановлении пищевого режима. В соответствии с пелью следовало: изучить и выявить возрастные особенности .изменения активности Ал-АТ-азы в тканях, митохондриях я питозоле, а также субфракциях А,В,С,Д п Е лимбической, сенсоыоторной, орбитальной коры и гипоталамус трехмесячных (половозрелых) п годовалых (взрослых) животных; получить данный, овидетельсстущив о возрастных изменениях в субклеточном распределении активности Ал-АТ-азы в тканях, питозоле, исходной мигохондриальной фракции и субфракцяях А,В,С, Д и Е лимбической, сенсомоторной, орбитальной коры и гипоталамусе в постнагальном онтогенезе при 1,3,5 и 7-суточном голода-- нии; - согласно полученгжм результатам определить активность Ал- - G - суточного голодания; - проанализировать данные определения активности Ал-АТ-азы и выявить роль ГК, как возбуждающего неііромедкатора, в различные сроки голодания и прг его отмене в разных областях коры головного мозга и гипоталамусе половозрелых и годовалых животных. Научная новизна. Впервые исследована динамика субклеточного распределения активности учасгвукцей в обмене возбувдагадего неиромедиатора ГК Ал-АТ-азн в ингегративко-пуоковоЗ системе мозга - сенсомоторной, орбитальной, ллмбич юкоЛ коре и гипоталамусе в лостнатально.м онтогенезе в различнее сроки голодания и на фоне восстановления нормального пищевого режима. Показано, что в трехмесячно! і возрасте Ал-АТ-аза локализована преимущественно в тяжелых и легких синаптссомах исследованных областей корь головного мозга, а такг.е в мембранной фракции гипоталамуса. После одно- и пягисугочного голодания содержание тканевой, цитсзолевой, митохоидриальной форм Ал-АТаазы, а после односуточного - к ее акткзность в субфракппях А,В,С, Д к Е лпмбическсй, А.В.Д а Е - орбитальной, А,В,С - сексомотор-поіі коры и А,В,Д и Е - гипоталамуса достоверно сминаются, в остальных случаях, а гокжэ после трех- и сешсуточного голодания на тканевом и субклеточном уровішх - позышавтся, либо остаются неизменными. У годовалых животных после одно, пяти 'и семксуточного голодания цитозолевая на седьмые, исходная мпгохондриальная Фракция - на первые сутки в исследованных областях коры головного мозга и гипоталамуса и в субфракппях А и Д - лпмбпческой коры, Е,А к Д - гипоталамуса активность Ал-АТ-азы повивается, в остальные сроки активность ее снижена либо удерживается на уровне нормы. Новы я сведения оо активности фермента з синоптических структурах в норме и после 1,3,5 и 7-суточного голодания, а аакке при его отмене. На 30 и особенно на 60-е сутки после восстановления нормального пищевого режима она повышается на тканевом, иитозолевом, митохондриалыюм и субклеточном уровнях у трехмесячных животных, а у годовалых - в тканях и исходной мптохон-дриальной фракции - на 60-е сутки, в иитозоле же в лкмбической, орбитальной и сенсомоторной коре и гипоталамусе - снижается. Впервые показано, что через .30 суток после восстановления пищевого режима активность Ал-АТ-азьс достоверно- возрастает в субфракциях С п Е лимбической ког.у, С,Д и Е - сеноокоториой . и во всех: субфракциях орбитальной коры и гипоталамуса трехмесячных животных, В,С и Е - лимбической, А и С -орбитальной, В,С,Д и Е - сенсошторной коры и А,В,С и Д - гипоталамуса годовалых, по сравнению с контролем, что, по-видимому, связано о поддержанием энергетических потребностей нейронов, з'условиях голодания и после восстановления нормального пищевого 'режима. Практическая ценность. Полученные данные тлеют теоретическое и практическое значение для оценки состояния ГК,- как возбуждающего нейромедяатора, в синаптических структурах различных областей коры головного мозга и гипоталамусе исследуегдых' животных в условиях голодания. При нарушении функции интегра-тивно-пусковой системы мозга и гипоталамуса вследствие депрп-вашш правильная диагностика требует глубокого знания биохимических основ формирования и функционирования глутаматерги-ческих синапсов з период половозрелости и ка взрослом уровне. Это позволит с определенной степенью обоснованности разрэг-. бативать рациональные меры'профилактики при длительном голодании и терапии его нарушений на фоне.восстановления пищевого режима, особенно при клинических синдромах нарушения режима питания в детском и взрослом возрасте. Установленные закономерности влияния различных сроков голодания ка возрастную динамику активности Ал-АТ-азы, участвующей в образовании ГК. в лимбической, сеисомоторноИ; орбитальной коре и гипоталамусе могут оказаться полезными и при составлении программ, предусматривающих воздействие голодания на раз-визакщийся головной мозг с целью изменения течения в благоприятную сторону различных жизненно важных процессов, в чаотности адаптации к изменившимся условиям внутренней и внешней среды и компенсации нарушенных функций. Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на Всесоюзной молодежной конференции на тему "Многоуровневая ор-_ ганизадия церебральных функций" Акадегши медицинских наук СССР (НИИ Мозга, М., 1991); УІ съезде биохимиков Украины. -(Киев, 1992); Симпозиуме стран содружества на тему "Макро-и микроуровни организации мозга в норма и патологии" (НИИ Мозга .-'8- . PMAH - M.,1992); межкафедральяой научной конференции Ааербай- .. 'даанокрго медицинского университета им.Н.Наримаюва (Баку, 1992).' Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописи и нхлвчаег введение, обзор литература, описание методики, результаты србствённых исследований, обсуж-. денне, екводн и указатель литературы, охватывающий 234 источника, а также содержит 22 таблицы.
ергпческЕх синапсов в онтогенезе, регулирующееся траясашшазной
группой ферментов системы ГК. в период постнатального развития
в условиях изменения внешней и внутренней среда (АгаеЕ, 1974-
1933; Фарадаев, 1987-1990). Так (Фараджев. 1987-1990), содержа
ние свободных ІК, АсК и ГАЇЛК, а также активность 1ДК-азы и
ГАМК-Т-азы на тканевом и субклеточном уровнях в лимбической ко
ре (полях IjH.L,), гиппокаїлпе, ашгдале и ретикулярной формаппи
среднего мозга в различные сроки голодания у трехмесячных и го
довалых собак -подзергаеі'оя более глубоким изменениям? особенно
на раннем этапе постнатального развитии после 20-суточного го
лодания. Кроме того," через 30,60 и 90 суток после восстановле
ния нормального пищевого.режима у трехмесячных голодавших со
бак в митохондриях указанных.структур как содержание этих кис
лот, ' так и активность ГДК-азы и ГАМК-Т-азы не достигает уровня
нормы, а.у годовалых имеет тенденцию к возвращению к исходной
величине.' ; . . .
АТ-азы на тканевом и субклеточном уровнях а лимбической, сенсор-
Моторной, орбитальной коре и гипоталамусе в поогнатальном онто
генезе на ЗО-е сутки восстановления пищевого режима после пята-Похожие диссертации на Влияние голодания на субклеточное распределение аланинаминотрансферазной активности в структурах лимбической системы мозга в постнатальном онтогенезе
