Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Онтогенез нейромедиаторных и метаболических систем мозга (обзор литературы) 11
1.1. Онтогенетическое развитие нейромедиаторных систем мозга 11
1.2. Развитие медиаторных систем мозга в онтогенезе: последствия фармакологических воздействий 21
1.3. Взаимодействие ацетилхолина с неиромедиаторными системами дофамина и серотонина 42
1.4. Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы в онтогенезе 46
Глава 2. Материалы и методы исследований 48
2.1. Общий дизайн исследования 48
2.2. Биохимические методы исследований 49
2.3. Характеристика использованных фармакологических средств 50
2.4. Статистическая обработка результатов исследования 52
Результаты собственных исследований 53
Глава 3. Изучение уровня перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при нормальном онтогенезе и после внутриутробного действия этанола 53
3.1. Влиние внутриутробного действия этанола на развитие потомства и предпочтение к алкоголю у крыс 53
3.2. Перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при нормальном онтогенезе 54
3.3. Перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при алкоголизации матерей 56
3.4. Перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов при острой алкогольной интоксикации и действии ацетальдегида 60
Глава 4. Фармакологическая коррекция последствий внутриутробной алкоголизации, оцененная по уровню перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства 64
4.1. Влияние трекрезана и метапрота на перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при внутриутробной алкоголизации 64
4.2. Влияние трекрезана и метапрота на перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга потомства, рожденного от самок, алкоголизированных в период беременности и лактации 68
4.3. Изучение антиоксидантных свойств трекрезана и метапрота у половозрелых крыс 71
Глава 5 Обсуждение результатов исследования 73
Выводы 87
Практические рекомендации 89
Список литературы 90
- Онтогенетическое развитие нейромедиаторных систем мозга
- Взаимодействие ацетилхолина с неиромедиаторными системами дофамина и серотонина
- Перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при алкоголизации матерей
- Изучение антиоксидантных свойств трекрезана и метапрота у половозрелых крыс
Введение к работе
Актуальность исследования. В последние годы пристальное внимание исследователей привлекают проблемы нейробиологии развития. Традиционным направлением этих исследований является изучение нейромедиаторных систем, поскольку нейромедиаторы имеют качественно различные функции в течение онтогенеза нервной системы (Амстиславская М.Г., 2007; Байрамов А.А., 2008). Во взрослом организме медиаторы осуществляют передачу сигналов между клетками, однако в развивающейся нервной системе те же медиаторы могут образовывать морфогенетические градиенты, важные для формирования и дифференцировки различных областей нервной системы и нейромедиаторных систем соответственно (Угрюмов М.В., 2008).
Менее изучено развитие в онтогенезе общебиологических внутриклеточных процессов, таких, как перекисное окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантные системы (Шабанов П.Д. и др., 2009). Вместе с тем, именно эти процессы осуществляют важнейшие функции поддержания гомеостаза нервных клеток. Еще менее изучены механизмы, посредством которых процессы ПОЛ и антиоксидантные системы вовлекаются в ответ на воздействие различных токсических и психогенных факторов в раннем онтогенезе.
Среди токсических факторов, достаточно часто воздействующих на развивающийся организм, в частности, при беременности, следует выделить этанол и никотин, которые будущие матери употребляют как бытовые стимуляторы. Однако именно эти токсические воздействия в раннем онтогенезе могут привести к последующим поведенческим девиациям в подростковом и пубертатном периодах (Мещеров Ш.К., 2006). Возникает закономерный вопрос о возможностях предупреждения подобных нарушений с помощью различных фармакологических агентов, потенциально способных уменьшить токсическое воздействие этанола на развивающийся организм. В качестве таких средств рассматриваются растительные адаптогены, например, экстракты из элеутерококка колючего, травы полисциаса, корня женьшеня (Бурмистров CO., 1990; Чуваев И.В., 1993), пептидные нейропротекторы (Воронина Т.А., 2007), некоторые синтетические средства антигипоксической направленности (Шабанов П.Д., 2008). К последним можно отнести новый отечественный препарат трекрезан (триэтаноламмониевую соль 2-метилфеноксиуксусной кислоты), представляющий собой высокоэффективное фармакологическое средство с адаптогенным и иммуностимулирующим действием (Казимировская В.Б. и др., 1996; Жумашева А.Б., 2009), и метапрот (2-этилтиобензимидазол, бемитил), обладающий антигипоксической, нейропротекторной и повышающей работоспособность активностью (Шабанов П.Д., 2008).
Целью настоящей работы явилось изучение процессов перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и
потомства при нормальном онтогенезе и после внутриутробного действия этанола у крыс, а также фармакологическая коррекция последствий воздействия токсических факторов при беременности. В задачи исследования входило:
-
Изучить уровень ПОЛ и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при нормальном онтогенезе у крыс;
-
Изучить уровень ПОЛ и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства после внутриутробного действия этанола у крыс;
-
Изучить состояние ферментов антиоксидантной защиты, уровней восстановленного глутатиона и ПОЛ мозга эмбрионов при острой алкогольной интоксикации и действии ацетальдегида у крыс;
-
Изучить действие трекрезана и метапрота на активность антиоксидантной системы и уровень ПОЛ мозга эмбрионов и потомства при внутриутробной алкоголизации у крыс;
-
Изучить действие трекрезана и метапрота на активность антиоксидантной системы и уровень ПОЛ мозга половозрелых крыс, алкоголизированных с 21-го дня жизни.
Научная новизна работы. Доказано, что процессы ПОЛ (малоновый диальдегид) и антиоксидантные системы (восстановленный глутатион, активность супероксиддисмутазы и каталазы) активно развиваются в третий триместр беременности крыс. В раннем постнатальном периоде (до 21-го дня жизни) их активность продолжает возрастать, за исключением каталазы, активность которой в постнатальном периоде падает. При алкоголизации беременных самок активируются процессы ПОЛ и системы антиоксидантной защиты в мозге эмбрионов. Следствием алкоголизации беременных самок является снижение числа родившихся крысят в помете, а также их массы тела и мозга, которые остаются пониженными вплоть до 7 недель постнатального развития. Этанол не только при хроническом, но и при однократном введении индуцирует повышение процессов ПОЛ с одновременным снижением уровня восстановленного глутатиона в мозге эмбрионов в третий триместр беременности. Отмена алкоголизации в конце беременности не полностью восстанавливает показатели ПОЛ и активность антиоксидантных систем в ранний постнатальный период (7-21-49 дни жизни). Сходная закономерность наблюдается и при отмене алкоголизации на 21-й день постнатального развития. Синтетический адаптоген трекрезан и антигипоксант метапрот, назначаемые в период внутриутробного развития и в ранний постнатальный период одновременно с алкоголизацией, уменьшают нарушения ПОЛ и активности антиокислительных систем как у эмбрионов, так и у крысят в постнатальный период (7-21-49 дни жизни). При этом наибольшую противоалкогольную активность проявляет трекрезан. Кроме того, трекрезан и, в меньшей степени, метапрот восстанавливают процессы перекисного окисления липидов и активность антиокислительных систем в мозге половозрелых крыс, хронически потреблявших этанол с 21-го дня жизни.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные о нарушениях процессов ПОЛ и антиоксидантних систем под влиянием этанола в период беременности и лактации у крыс позволяют рассматривать эти показатели как важный дополнительный диагностический критерий возможного повреждения мозга в период гестации или ранний постнатальныи период. Экспериментально доказано, что синтетический адаптоген трекрезан и, в меньшей степени, антигипоксант метапрот, назначаемые в период внутриутробного развития и в ранний постнатальныи период одновременно с алкоголизацией, уменьшают нарушения ПОЛ и активности антиокислительных систем как у эмбрионов, так и у крыс в постнатальныи период. Это позволяет рекомендовать трекрезан и метапрот для углубленного клинического исследования в качестве средств, обладающих антитератогенной активностью у беременных. Наконец, полученные данные о развитии процессов ПОЛ и антиоксидантных систем в онтогенезе расширяют теоретические и практические представления о формировании (созревании) нервной системы в раннем онтогенезе, что следует учитывать в педиатрической практике и при изучении девиантных форм поведения у подростков и в пубертатном периоде.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Системы ПОЛ (малоновый диальдегид) и антиоксидантные системы
(восстановленный глутатион, активность супероксиддисмутазы и каталазы)
активно развиваются в третий триместр беременности крыс и в раннем
постнатальном периоде (до 21-го дня жизни), достигая значений, типичных
для половозрелых особей.
-
Алкоголизация беременных самок активирует процессы ПОЛ и системы антиоксидантной защиты в мозге эмбрионов и потомства (до 7 недель жизни). Однократное введение больших доз этанола и ацетальдегида беременным самкам также способно индуцировать повышение процессов ПОЛ с одновременным снижением уровня восстановленного глутатиона в мозге эмбрионов.
-
Отмена алкоголизации в конце беременности или на 21-й день постнатального развития не полностью восстанавливает показатели ПОЛ и активность антиоксидантных систем в ранний постнатальныи период вплоть до 7 недель.
4. Синтетический адаптоген трекрезан и, в меньшей степени,
антигипоксант метапрот, назначаемые в период внутриутробного развития и
в ранний постнатальныи период одновременно с алкоголизацией, уменьшают
нарушения ПОЛ и активности антиокислительных систем как у эмбрионов,
так и у крысят в постнатальныи период. Этот тип действия трекрезана и
метапрота характерен и для половозрелых крыс, хронически потреблявших
этанол с 21-го дня жизни.
Апробация и публикация материалов исследования. Материалы диссертации доложены на 4-й международной научной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2006); на XX съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 2007), на заседании Санкт-Петербургского научного общества фармакологов (2008).
Апробация диссертации прошла на межкафедральном заседании кафедры фармакологии и кафедры акушерства и гинекологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова.
Реализация результатов работы. Диссертационная работа выполнена в рамках плановой темы НИР Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова. Оригинальные авторские подходы методического характера реализованы в научно-исследовательской деятельности и учебном процессе кафедр фармакологии, нормальной физиологии и акушерства и гинекологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 4 статьи (1 статья в журнале, рекомендованном ВАК) и 5 тезисов.
Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на 153 страницах машинописного текста, иллюстрированы 12 таблицами и 6 рисунками. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Библиографический указатель содержит 413 наименований, в том числе 262 отечественных и 151 иностранных.
Онтогенетическое развитие нейромедиаторных систем мозга
Нейромедиаторы имеют качественно различные функции в течение онтогенеза нервной системы (Шабанов П.Д., 2008). Во взрослом организме медиаторы, осуществляют передачу сигналов между клетками, однако в развивающейся нервной системе те же медиаторы могут образовывать морфогенетические градиенты, важные для формирования и дифференцировки различных областей нервной системы и нейромедиаторных систем соответственно (Buznikov et al., 1999).
Некоторые факторы, инициирующие запуск каскадов нейрального развития (рис. 1), включают агонисты и антагонисты. нейромедиаторов (Cameron et al., 1998; Chausovsky et al., 1998): у-аминомасляной кислоты (Bain et al., 1998; Barker et al., 1998), возбуждающих аминокислот (Gleason et al., 1998), опиоидов (Zagon et al., 1983, 1984, 1987; Schmahl et al., 1989; Yeh et al., 1998), ацетилхолина (Owen and Bird, 1995) и ацетилхолинэстеразы (Sternfeld et al., 1998; Grifman et al., 1998), моноаминов (Patel et al., 1981; Lauder, 1990).
Дофамин играет важную роль в осуществлении моторной функции и обучении. Клетки, синтезирующие дофамин в мозге, появляются сравнительно рано, у зародыша человека примерно на 6-8 недели внутриутробного развития (Sundstrom et al., 1993). Причём у зародышей женского пола они появляются раньше, чем у мужского. Наиболее высокий уровень дофаминергических рецепторов в период пренатального развития был обнаружен у зародышей крыс в бледном шаре (Boyson, Adams, 1997).
Дофаминергические (ДА-ергические) системы головного мозга организованы в компактные системы, выполняющие четко очерченные функции. Наиболее мощными ДА-ергическими системами являются нигростриатная, регулирующая моторные функции организма, мезолимбическая и мезокортикальная, играющие заметную роль в формировании мотивационных механизмов влечений и гипоталамические системы, контролирующие эндокринные функции. Подавляющее большинство ДА-ергических клеток расположено в среднем мозге, они также присутствуют в промежуточном мозге. ДА-ергические нейроны средного мозга в компактной части черной субстанции (А9 ДА-ергическая группа клеток) и вентральной области покрышки (А8 ДА-ергическая группа клеток) обеспечивают существенные ДА-ергические проекции к коре, хвостатому ядру, покрышке, прилежащему ядру, миндалине и перегородке (Fallon, Loughlin, 1995). Диэнцефальная группа ДА-содержащих клеток расположена в пределах аркуатного ядра гипоталамуса и проецируется к гипофизу, где регулирует выброс из него различных гормонов. Повреждение ДА-ергических проекций вызывает отличающиеся поведенческие синдромы в зависимости от локализации повреждения. Например, ДА-ергическое повреждение префронтальной коры приводит к познавательным дисфункциям, гипоактивность ДА в ДА-ергических проекциях мезосептальных образований приводит к уменьшению в рабочей памяти (Simon et al., 1986), а повреждение ДА-ергических проекций мезоаккумбентных проекций вызывает дефицит внимания и изменения в двигательной активности (КооЬ, 1978; Koob et al., 1981; Carey et al., 1986). Эти исследования дают понимание ключевой роли ДА в шизофрении, болезни Паркинсона, хореи Гентингтона и многих других поталогических процессов.
Норадреналин играет важную роль в нормальном развитии мозга. Норадренергическая система регулирует пролиферацию нервных клеток, миграцию и формирование нервной пластичности (Naqui, 1999).
В настоящее время выделяют два вида адренорецепторов: а и р. аг адренорецепторы ЦНС принимают участие в регуляции поведения. Выделены пресинаптические а2-адренорецепторы, которые обнаружены в холинергических и серотонинергических нервных окончаниях и на телах адренергических нейронов (Simpson, 1997). Они опосредуют ингибирование -высвобождения ацетилхолина, серотонина и гиперполяризацию норадренергических нейронов. Считается, что а2-адренорецепторы ЦНС принимают участие в регуляции артериального давления, опосредуют седативный и противосудорожный эффект, регулируют температуру тела и высвобождение АКТГ. В ЦНС существуют также и постсинаптические а2-адренорецепторы. Предполагается, что они участвуют в регуляции функций сердечно-сосудистой системы.
Первичные источники норадренергических клеток найдены в более древних областях стволовой области мозга. Норадренергическая группа клеток голубого пятна - locus coeruleus (группа клеток А6) — является одной из наиболее распространённых групп клеток мозга различных позвоночных животных (Smeets, 1994).
Locus coeruleus обеспечивает мощные норадренергические проекции в кору головного мозга, гиппокамп, таламус, перегородку, мозжечок и ствол мозга (Aston-Jones, 1995). Роль норадренергической системы в locus coeruleus очень важна для осуществления таких процессов, как внимание и обучение. Нарушения в метаболизме норадренергичской системы приводит к различным патологическим состояниям, например, болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.
Взаимодействие ацетилхолина с неиромедиаторными системами дофамина и серотонина
В последние годы большое внимание уделяется дофаминергической системе мозга, так как эта система в значительной степени определяют многие эмоционально-мотивационные, двигательные и мнестические компоненты целостного поведения животных (Симонов П.В., 1987; Лебедев А.А., Шабанов П.Д., 1992; Лебедев А.А., 2001; Судаков С.К. и .др., 2005; Lebedev et al., 2005; Shabanov et al., 2004, 2005, 2006; Шабанов П.Д. и др., 2000, 2008). Ацетилхолин модулирует высвобождение глютамата и дофамина. Лекарства, которые вызывают высвобождение дофамина (например, кокаин, амфетамин) увеличивают содержание дофамина и глютамата в пределах nucleus accumbens после которого сигнал модулируется и направляется к префронтальной коре (Mcginty, 1999; Meredith, 1999). Прилежащее ядро содержит холинергические вставочные нейроны, которые модулируют поведение самовведения препарата при инфузии никотиновых и мускариновых агонистов внутри него.
Мускариновый агонист карбахол(ин) снижает самовведение, в то время как никотиновый агонист метилкарбамоилхолин увеличивает самовведение кокаина (Mark et al., 1999). Мускариновая блокада в медиальной префронтальной коре, но не nucleus accumbens увеличивает ч число самовведение кокаина (Ikemoto, 2000). Никотин вызывает массивное выделение дофамина в области скорлупы nucleus accumbens, как и аналогичная доза кокаина. Это чрезмерное выделение может быть ингибировано антагонистами никотиновых, мускариновых и NMDA рецепторов, так же как антагонистом D1 рецептора дофамина (Sziraki al., 1999).
Никотин вызывает высвобождение дофамина в структурах, причастных к развитию наркоманической зависимости, таких как вентральная область покрышки (Pontieri et al, 1996; Picciotto al., 1998; Stein et al., 1998; Jones et al., 1999). Комбинации никотина и кокаина, или героина и кокаина вызывают совокупное чрезмерное высвобождение дофамина в nucleus accumbens по сравнению с одним кокаином (Zemig, 1997). Ацетилхолин высвобождается также d-амфетамином (Hedou et al., 2000).
Эффект холинергической системы на ДА-ергические нейроны мезолимбической системы опосредован через a7-nACh рецепторы. Получены электрофизиологические, фармакологические и молекулярные доказательства, что a7-nAChR и соматодентрически выражены на ДА-ергических нейронах среднего мозга (substantia nigra pars compacta, ventral tegmental area), где они играют важную роль в процессах подкрепления и никотиновой зависимости. Дофаминер гические нейроны, расположенные в центре поощрения среднего мозга, включая вентральную область покрышки (VTA) и pars compacta substantia nigra (SNc), играют центральные роли в лекарственной подкреплении, подвижности и ассоциативном двигательном обучение (Dani, 1996; Berke, 2000). Увеличение высвобождения ДА из нейронов VTA для их мишеней в прилежащем ядре, как думают, вносит свой вклад в лекарственное подкрепление. Кроме того, накоплены доказательства, что ДА-ергическая система среднего мозга играет ключевую роль в никотиновой зависимости (Di Chiara, 1999; Dani, 2001). В in vivo исследованиях продемонстрировано, что самовведение никотина значительно уменьшается блокадой ДА-ергических рецепторов среднего мозга или поражением ДА-ергических нейронов, а также при прямой микроинъекции антагонистов a7-nAChR в VTA (Corrigall, 1989, 1994, Ле, 2004).
Обнаружена высокая плотность экспрессии a7-nAChR в VTA и SNc (Wada 1989; Azam, 2002), где вовлечены в процессы никотиновой зависимости и возможно в подкрепление других биологически вознаграждаемых событий (Stolerman, 1991; Dani, 1996). Никотин, действующий на пост- или пресинаптический nAChR, модулирует высвобождение дофамина (Wonnacott, 2000; Jones , 2001; Zhou, 2001). Установлено, что имеются структурные блоки для генерации a7-nAChR . в мезолимбической дофаминой системе вентральная область покрышки и SNc (Zoli et al., 1998; Arroyo-Jimenez et al., 1999; Klink et al., 2001; Azam et al, 2002, Jie, 2004). a7-nAChR, расположенные на пресинацтических глютаматергических терминалах в вентральной области покрышки, играют важную роль в регулировании активности ДА-ергических нейронов (Jones, 2001; Zhou, 2001, Wonnacott, 2003; Jie, 2004)
Таким образом, никотиновые ацетилхолиновые рецепторы a7-nAChR вносят вклад в поддержание Н-холинергического контроля по отношению ДА-ергической активности в VTA или SNc.
Существуют и другие доказательства, свидетельствующие о взаимодействии серотонина и ацетилхолиновой системы. Полагают, что «эндогенный лиганд» рецептор ацетилхолин при связывании с антихолинэстеразным препаратом вызывает эффект, имитирующий роль серотонина (Albuquerque et al., 1997). Физостигмин увеличивает количество тромбоцитов и одновременно уменынет максимальную скорость поглощения тромбоцитами серотонина у людей (не изменяя аффинность, постоянную для поглощения серотонина тромбоцитами) (Rausch, 1982; Rausch, 1985).
Поскольку депрессия и боль связаны и с низким содержанием серотонина и с высокой функцией ацетилхолина, депрессивный эффект может появиться быстро после назначения лекарства типа физостигмина (Rausch, 1985). Предполагается, что поглощение серотонина тромбоцитами может быть уменьшено- у пациентов с угнетенными холинергическими механизмами (Coppen, S Scott, 1979; Tuomisto, 1979; Meltzer, 1981; Rausch, 1982; Rausch, 1985). Холинергические агонисты способны вызвать высвобождение серотонина в тромбоцитах собак, эффект, который блокируется мускариновыми антагонистами (Rausch, 1985).
Также отмечено, что холинергические рецепторы управляют высвобождением серотонина в гипоталамических срезах крысиного мозга, и холинергические интернейроны стриатума модулируются через серотонинергические проекции от ядер шва (Негу, 1977; Vizi, 1981; Rausch, 1982). И серотонин, и физостигмин ингибировали активность AChE клеточной мембраны (Rausch, 1985). Нервные окончания серотонина в крысином мозге чувствительны к холинергической стимуляции (Негу, 1977; Rausch, 1985). Физостигмин также может ингибировать поглощение серотонина в гипоталамических синаптосомах и- может увеличить содержание внеклеточного серотонина в коре и гипоталамических срезах крыс (Негу, 1977; Aiello-Malmberg, 1979; Rausch, 1985), вероятно через никотиновую холинергическую стимуляцию (Негу, 1977; Westfall, 1983; Rausch, 1985).,
Оборот серотонина мозга увеличивается после назначения ингибиторов холинэстеразы, включая карбаматы (физостигмин) так же, как органофосфаты, например, зоман (Pscheidt, 1967; Haubrich, 1972; Kleinrok, 1975; Prioux-Guyonneau, 1982; Rausch, 1985). Эти эффекты отличались в различных структурах мозга, будучи более выраженными в стриатуме (Prioux-Guyonneau, 1982). Уровень серотонина возвращается к норме после восстановления активности AChE, в то время как оборот серотонина, определяемый по уровню 5-ГИУК, метаболита серотонина, остается высоким (Prioux-Guyonneau, 1982). Селективный агонист серотонин ID рецептора суматриптан и физостигмин одинаково ингибируют высвобождение гипоталамического соматостатина (Mota, 1995).
Менее изучено развитие в онтогенезе общебиологических внутриклеточных процессов, таких, как перекисное окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантные системы (Шабанов П.Д. и др., 2009). Вместе с тем, именно эти процессы осуществляют важнейшие функции поддержания гомеостаза нервных клеток. Еще менее изучены механизмы, посредством которых процессы ПОЛ и антиоксидантные системы вовлекается в ответ на воздействие различных токсических и психогенных факторов в раннем онтогенезе.
Все изложенное выше и определило цель настоящей работы - изучение процессов перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при нормальном онтогенезе и после внутриутробного действия этанола у крыс, а также фармакологическая коррекция последствий воздействия токсических факторов при беременности.
Перекисное окисление липидов и активность системы антиоксидантной защиты мозга эмбрионов и потомства при алкоголизации матерей
Содержание беременных крыс на диете, содержащей этанол, меняет показатели ПОЛ и антиоксидантных систем. Во-первых, начиная с 14-го дня эмбриогенеза, на 12-20% повышаются уровни малонового диальдегида (ПОЛ), которые сохраняются повышенными до 17-го дня беременности. При отмене этанола на 20-й день беременности содержание малонового диальдегида возвращается к норме. При сохранении потребления этанола до конца лактации уровень малонового диальдегида сохраняется повышенным на 16-21% (табл. 3).
Одновременно с повышением уровня малонового диальдегида в мозге алкоголизированных эмбрионов на 14-17-е сутки развития на 14-29% была повышена активность каталазы, что указывает на вероятность повышенного образования перекиси водорода в мозге при алкоголизации. Перекись водорода является высокотоксичным промежуточным продуктом восстановления кислорода, запускающего и поддерживающего ПОЛ.
Внутриутробная алкоголизация также инициировала повышение активности СОД на 15-40%, что проявлялось на 14-й, 16-й и 17-й дни развития (р 0,05). Интересно отметить, что повышенные значения СОД оставались и после отмены алкоголя на 7-21-49-й дни постнатального развития (табл. 4). При этом на 7-й и 21-й дни постнатального периода уровень активности СОД превышал соответствующие контроли на 32-36% (р 0,01). Это указывает на выраженную активацию супероксид-генерирующей системы мозга этанолом. По-видимому, данные изменения наименее подвержены компенсации после отмены алкоголизации.
Нельзя исключить, что одной из причин повышения уровня ПОЛ в мозге эмбрионов является уменьшение содержания восстановленного глутатиона. На 15-й день эмбриогенеза мы регистрировали снижение уровня восстановленного глутатиона на 13% (р 0,05). В мозге потомства, не потреблявшего этанол после рождения, содержание восстановленного глутатиона- нормализовалось к 7-му дню постнатального развития, не подвергаясь в дальнейшем изменениям. Если алкоголизацию не отменяли при вскармливании крысят, то уровень восстановленного глутатиона в мозге 7-дневных крысят возрастал на 34% (р 0,01; табл. 5). Данное увеличение содержания восстановленного глутатина свидетельствует об определенной напряженности функционирования антиоксидантной системы и повышении свободнорадикальных реакций, которые обеспечивают активацию системы ПОЛ в мозге в исследованные сроки наблюдений.
Исходя из приведенных данных, можно констатировать, что повышенный уровень свободнорадикального окисления липидов в мозге эмбрионов, вызванный алкоголизацией, не в полной мере компенсируется повышением активности антиоксидантных ферментов (каталазы и СОД). Одной из причин активации ПОЛ, как показано в исследованиях С.О.Бурмистрова (1990), является сниженный уровень восстановленного глутатиона в тканях. Наши опыты также подтверждают, что возможной причиной повышенного уровня ПОЛ в мозге эмбрионов при алкоголизации может быть сниженное содержангие восстановленного глутатиона. Продолжение алкоголизации потомства после рождения сопровождается сохранением повышенной активности свободнорадикальных механизмов. Об этом в данном случае свидетельствует повышенный уровень ПОЛ и восстановленного глутатиона.
Изучение антиоксидантных свойств трекрезана и метапрота у половозрелых крыс
В данном разделе исследований крыс самцов алкоголизировали в течение 3 месяцев, начиная с 21-го дня жизни (окончания периода лактации). Часть из них получала 0,05%-ный раствор трекрезана или метапрота. На 90-й день жизни животных декапитировали, выделяли мозг и определяли в нем уровени малонового диальдегида и восстановленного глутатиона, а также активность СОД и каталазы. Данные этой серии исследований представлены в табл. 12.
Видно, что алкоголизация на 39% повышала содержание диеновых коньюгатов и почти в 3 раза малонового диальдегида, на 41% снижала уровень восстановленного глутатиона, на 30% повышала активность СОД и на 45% -активность каталазы в мозге.
Трекрезан восстанавливал исходный уровень диеновых коныогатов и активность СОД, существенно уменьшал содержание малонового диальдегида и повышал уровень восстановленного глутатиона и активность каталазы. Метапрот был несколько менее активен в сравнении с трекрезаном, однако проявил четкую тенденцию к восстановлению всех измененных алкоголизацией показателей. Их уровни несколько не достигали контрольных значений.
Таким образом, трекрезан и метапрот восстанавливают нарушенные алкоголизацией показатели ПОЛ и антиоксидантных систем в мозге половозрелых крыс.
