Влияние различных экзогенных физико-химических факторов на аутолитические изменения липидного компонента головного мозга крыс Головко, Михаил Юрьевич

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одним из широко распространенных общебиологических явлений, при котором реакции распада преобладают над процессами биосинтеза, является аутолиз. В настоящее время аутолиз определяют как "выработанное в процессе эволюции свойство биологических объектов разлагать ферментативным и неферментативным путем собственные структуры разного уровня с преимущественным участием гидролазных, а также трансферазных и других реакций биодеградации и биотрансформации их молекулярных компонентов" [Грибанов Г.А., 1986]. Аутолиз сопровождает такие процессы, как внутриклеточное переваривание, иммунные реакции, атрофия и дистрофия, некроз, апоптоз, смерть организма и др. [Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974, Белоконева О.С. и др., 1993]. Однако, в литературе имеется немного сведений как об аутолитических изменениях липидов, которые являются важнейшими структурными и функциональными компонентами нервной системы [Бурлакова Е.Б., 1990, Ивков Н.Н., 1995, Kan Per .I.N. ct al, 1996 и др.], так и о способах воздействия на аутолитический процесс, который (особенно посмертный) рядом авторов считается нерегулируемым [Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974]. Вместе с тем, многочисленные исследования биохимических изменений мозга при ишемии, гипоксии и других патологических состояниях выявили значительные перестройки ряда липид-ных фракций [Bazan N.C. et al, 1980, Грибанов Г.А., 1986, Deutsch J. et al, 1997], протекающие с участием различных механизмов. В их реализации принимают участие ферментные системы, активность которых модулируется разнообразными активаторами и ингибиторами [Брокерхоф X., Дженсен Р., 1978, Литвинко Н.М. и др. 1991, Bonventre J.V., 1997,]. К ним относятся бычий сывороточный альбумин (БСА), этилендиаминтетраацетат (ЭДТА), ионы Са²⁺, рН и др. Изучение влияния подобных факторов на аутолитические изменения липидного компонента головного мозга крыс и послужило предпосылкой для проведения настоящего исследования.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение характера воздействия некоторых экзогенных физико-химических факторов на аутолитическую деградацию липидного компонента ткани серого и белого вещества головного мозга крыс в условиях in vitro.

Основными задачами работы были:

1. Изучение влияния ионов Ca^2t и ЭДТА на изменения содержания общих липидов (ОЛ), суммарных фосфолипидов (ОФЛ) и их основных ірупп серого и белого вещества головного мозга крыс при их аутолизе в условиях in vitro в среде стерильного физиологического раствора (ФР).

2. Исследование воздействия кислых, нейтральных и щелочных значе-

ний рН среды инкубации на аутолитические изменения содержания ОЛ, ОФЛ и их отдельных представителей серого и белого вещества головного мозга крыс in vitro (в среде стерильного ФР).

3. Изучение влияния БСА на изменения содержания О Л, ОФЛ и их основных представителей серого и белого вещества головного мозга крыс при аутолизе in vitro.

4. Сравнительный анализ действия изучаемых факторов на липидный компонент серого и белого вещества головного мозга крыс в условиях проведения аутолиза in vitro.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Проведено комплексное сравнительное изучение влияния БСА, ЭДТА, ионов Са²⁺, кислых, щелочных и нейтральных значений рН среды инкубации на изменения липидного компонента серого и белого вещества головного мозга крыс в динамике аутолиза in vitro в среде стерильного ФР. Дан анализ возможных механизмов метаболических перестроек отдельных групп липидов и путей воздействия на них изученных физико-химических факторов. При этом учитывалось участие различных механизмов деградации и биотрансформации липидного компонента головного мозга крыс в динамике аутолиза, степень участия которых в превращениях отдельных классов липидов серого и белого вещества мозга крыс была не однотипной.

Полученные результаты указывают на возможность частичного регулирования посмертных аутолитических процессов на примере липидного компонента тканей мозга. Исследованные физико-химических факторы оказывают неоднозначное влияние на отдельные классы липидов в различных структурах мозга и на разных сроках аутолиза, что предполагает возможность использования комплексного подхода для временной нормализации содержания некоторых классов липидов мозга при решении проблем реанимации, консервации и трансплантации нервной ткани.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Полученные данные вносят определенный вклад в понимание молекулярно-биохимических механизмов аутолиза и танатогенеза мозга, роли липидного компонента в процессах гибели клеток и тканевых структур головного мозга. Результаты исследований на предложенной модели аутолиза позволяют наметить пути поиска способов контроля и, возможно, замедления процессов деградации липидного компонента в умирающих структурах мозга, оценить характер влияния различных физико-химических факторов на эти процессы. Это может иметь важное значение как при проведении реанимационных, ре-биотизационных (под которыми понимают восстановление жизненных функций клеток и отдельных клеточных структур [Грибанов Г.А., 1986]), ре-паративных мероприятий в отношении мозга, ею структур как в терминальных состояниях так и при консервации и трансплантации тканей мозга, в су-

дебно-медицинских, геронтологических исследованиях. Полученные результаты используются на кафедре биохимии ТвГУ и ТГМА при проведении занятий со студентами в курсах "Молекулярная патология" и "Биохимия специализированных тканей", подготовке курсовых и дипломных работ. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научной конференции профессорско-преподавательского состава и сотрудников Тверского государственного уни-верситета.-Тверь.,1993;научной конференции, посвященной 25-летию Тверского государственного университета.-Тверь.,1996; межкафедральном заседании сотрудников ТвГУ.-1997.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 4 работы, 2 статьи находится в печати, подготовлено 2 рационализаторских предложения. ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 199 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов и списка литературы, включающего 255 источников, из которых 162 иностранных. Работа иллюстрирована 35 таблицами, 25 рисунками и схемами.