Введение к работе
і
"*""" Актуальность проблемы. Защита головного мезга от повреждения при различного генеза нарушениях церебральное гемодинамики является однеп кз важнейших проблем а практике неврологии и нейрохирургии, где довольно часто возникают состояния, сопровождающиеся частичной ишемией органа (тромбозы м эмболии магистральных сосудов головного мозга, операции на брахиэцефальных артериях и др.) С Віденко M.R, 1989; Салалккин В. II, Арутюнов Л.Е, 1978; Johnson Q., Marcoux F. V. , 19S5; SlesjO Во. К. , 19783.
Однако, недостаточно изученным остается патогенез шемичєско-го повреждения клеток головного мозга. Значительно количество работ указывает на вэдущ*» роль в этом процессе нарушении онергети-чісгого м?табодизма мозга Cbfela L. . 1079; Siesjo Во. К. , Wieloch Т., 19й53, и прежде всего, процессов окислительного фосфорилирова-нил в митохондриях, являюжнхея осноЕньаяі поставниками энергии в илїтк& Сйг)1л;.азс^а )і Е , 1D89; Лукьянова Л. Д., 1989; Johnson а , Marcoux F., ІЗ-ії; Karl man К., 1985]. З то *.э время, роль этой вак-иейсеи системы в механизме поддержания метаболического гомзостаэа при ишемии недостаточно ясна.
Вместе с тем, есть основания предполагать существенную заинтересованность энергопродуцирующеи п.сопряженных с нал систем, в частности, трансаминаэных путей поступления субстратов в реакции окисленгя в поддержании структурно-функциональной целостности ней-рональнгп ткани при нарушениях мозговой гемодинамики СКондрааоза Utt , tSSQ, 1991; Писаренко ЕЙ. и др., 19863, вклад которых в механизм адаптации при циркуляторной гипоксии остается нераскрытым.
Основные усилия по фармакологической гзщяге мезга яря киемии в настояне время сосредоточены в области создался, препаратов, яермализугевя гемодинамику, нестатку кислорода, ограличизавщя функциональную активность ткаяи гйо chtekutjhc пссле,-,г?2і*д нарушили энергетического обмена (ингиеаторы яэйроиаяьяого кевр-гддекия) С Лукьянова Л. Д., 1389; Johnson S., iferccus Р. Я, 19Є63.
По имеедшеа даним можно предподозвтгь, что коррекция метаболических сдвигов в самой системе мятохокяриальаого скиелсика является новым и одним лз наиболее аерспвктшшх пзпрзгявкяй в 05ЛЗСХЙ защиты мозга от ииемичэекого повреждения СКзлдраюва .НЕ, 1089; Лукьянова Л. Д.. 1S393.
В настоявше аремя одним т эталенетк првдгтвзяївгеа влтити-поксаятоа считается натргл окскЗутас-зг. Sspctienz.tsmsai сеэдкзеккя-
- 2 _
ми, для которых показана высокая аятигшіоксіїческая активность на различных моделях патологии являются производные 3 -оксипиридина, в частности, - эмэксилин САтабаева Р.Е. и др., 1991; Герыанова Э. Л. И др., 1991; Смирнов Л. Д., Дшаев К.М., 19823.
Влияние натрия оксибутирата на энергетический метаболизм при гипоксии широко обсуждается в литературе С Иванова Я А. и др., 1986; Хватова ЕМ. , мартынов ЕЕ , 1977; Хватова Е.Ы. и др., 1987; Labor it н., 1964; McMillan v., 1980}. Вместе с тем, метаболические аффекты эмоксипина. изучены недостаточно, в частности, отсутствует данные о его влиянии на функциональное состояние митохоидркй типизированного мозга.
Имеющиеся в литературе данные, относительно влияния антиги-поксантов на процессы окисления б Ых в корме и патологии оценивается преимущественно, с позиции традиционных взглядов на взаимосвязь реакций гликолиза, ЦГК и его внапдерствческих путей в норме и патологии. Сформировавшиеся к настояному времени нояые представления о взаимоотношении реакций ЦТК и сопряженных с циклом анаплеро-хических реакций в реализации адаптивной реакции системы митохокд-риального окисления в условиях экстремальных энергозапросов СКоидрадава М.Е, 1991; Khazanov V. A. et al., 19913, а также установленная в нашей лаборатории стадийность изменений функционального' состояния Ых в процессе ишемического повреждения мозга [Панина О. Е., 19911, позволяют по новому, прежде всего, с точки зрения влияния на процессы митохондриального окисления, взглянуть на проблему фармакологической защиты мозга при ишемии.
Нужно подчеркнуть, что многие из принятых условий изучения тканевого дыхания далека от физиологических. К ним прежде всего относится избыток кислорода в традиционных условиях исследования (на воздухе). Как известно, кислород может значительно вддоизш-иять ыитохондриальные белки, окисляя их SH- группы [Кондршвова Ц. Е и др., 197 Леонов А. Е , Зйфсуков Е А., 1970; Carlsan J. В., 1976; Ozols J. et al., 19Є8; Smith R. E. et al., 19823; воэмокно, и повышенное содержание окисленного ЦАД будет изменять соотношение НАД- и фдавин-аависимых реакции а гипер- и нормоксии. Есе это, по-видимому, искажает ответную реакции Ых и небезразлично при исследовании их функционального состояния.
ЗЗыдаиэдожэннов подтолкнуло нас к разработке нового методического подхода в исследовании Ux, который позволит, по наши представлениям, оценить состояние процессов ыитохондриального окисления в норме, при ивекии и действии антигилоксантов в условиях максимально приближенных к внутриклеточный. Использование нового мето-дочаского приема, мы полагаем, -' существенно дополнит традиционный
_ 3 -
метод исследования органелл и позволит с большей достонерностъв говорить о реальном состояния процессов митохондриального дыхания "in situ" при различных состояниях организма.
Цель работы, Исследовать влиял;» омскскпина' в сравнении с натрия оксибутиратом на процессы дыхания митохондрий в мозга при циркуляторной гипоксии.
Задачи исследования.
-
Разработать способ выделения и исследования митохондрии мозга крыс в условиях, максимально сохраняющих их нативное состояние;
-
Изучить состояние сукцинат- и НАД-зависимых процессов окисления митохондрии мозга в норме п при ишемическом повреждении органа;
-
Исследовать вклад реакций переаминирования в механизм поддзр-жания метаболического гомеостаза ізга при ишемии;
-
Исследовать влияние эмоксипина и натрия оксибутнрата на знер-гозависимые реакции'митохондрий мозга при иеэмип.
Научная новизна.
-
ЕперЕые при работе с Мх мо'зга применен оригинальный способ выделения и исследования органелл в .условиях, максимально сохранявши их яативное состояние за счет поддержания парциального даздэ--ния кислорода в используемых в работе средах на уровне внутриклеточных значений;
-
Описаны измэнения функционального состояния Мх мозга з "переломной" стадии ишемии (3.5 часа), роль сукцинат- и НАД-зависимас процессов в формировании отеєтной реакции органелл в этот, период;
-
Использование нового методического подхода повзолило выявить доминирующую роль глутамат-зависимой система пэреамияирования, в поддержании функционального состояния 16с при циркуляторной гипоксии;
-
Показано, что эмоксипин и- натрия оксибутират предупрездавт развитие низкоэнергетического сдвига npjs етэмяя за счэт уаияэнка образования эндогенной янтарной кислоты в реакциях переакиккровь-ния.
Научно-практическая значимость работы.
1. Разработанный и апробированный способ получения препарата га\-
тохондрий головкого ыоага отнесется к зкеаерикзнтааькой медицин*» и
может быть использоззн в научных исследованиях по изучение энэргэ-
ТИЧесКОГО ШТабОЛИЗМа. ШЛУЧЗНО ПОЛЭХИТЙЛЬИОЭ РЭЕЭНКЭ ВТ
10.04.91г. о выдаче авторского езидоїзяьствв по гаявкэ K48S5108/14 (083705) "Способ получения препарата мятохоздрпа головного мозга".
2. Результаты исследования обоокозіааот целесообразность примэве-
нкя эмоксипина в кзчэстге средства, предстзра^зя^го разактив ка-
рушений процессов митохондриальной энергопродукции головного иозга при циркуляторной гипоксии; они войдут в материалы по оценке специфической активности эиоксипина как корректора нарушений энергетического метаболизма мозга при ишемии, для представления в Фармакологический комитет Ш СССР.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 3-й конгрессе фармакологического общества Болгарии (София, 1990), Всесоюзном совещании "Молекулярные механизмы и регуляция энергетического обмена" (Пуявшо, 1990), 20 -м съезде федерации европейских биохимических сообществ (Будапешт, 1990), Всесоюзном совещании "Физиология и биоэнергетика гипоксии" (Цущино, 1990), Всесоюзном совещании по результатам клинического і; экспериментального исследования препаратов 1 и 37. эмоксипина и ыексидола (Москва, 1991), 15-м европейском биохимическом конгрессе (Иерусалим, 1SS1), Всесоюзной конференции "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний" (Гродно, 1991).
. Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ и подучено авторское свидетельство на изобретение N4855106/ 14 (083705). Объем и структура диссертации. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 20 таблиц и 9 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, глав по материалам и методам исследования, результатам исследования, заключения, выводов и списка литературы, включающего 232 источника.
