Диссертация (1144749), страница 22
Текст из файла (страница 22)
I. et al., 2000; Lee E.-S. Y. et al., 2005]. В таких нейронахсинтез ДА может повышаться, что, возможно, является компенсаторным эффектомдля восстановления нормального уровня нейромедиатора в ткани [McCormack A. L. et al., 2002].Имеются также данные о том, что введение ГЦ увеличивает содержание X-бокссвязывающего белка-1 в нескольких отделах мозга мышей, таких как гиппокамп, гипоталамуси кора. Известно, что X-бокс-связывающий белок вовлечен в патогенез болезней центральнойнервной системы [Hosoi T., Ogawa K., Ozawa K., 2010].
Пренатальная ГГЦ, моделируемаяпосредством метиониновой нагрузки при беременности, вызывает снижение когнитивныхфункций у потомства [Bayadas G. et al., 2008; Арутюнян А. В., Козина Л. С., Арутюнов В. А.,2010]. Показано, что токсический эффект ГЦ и гомоцистеиновой кислоты на процессысозревания мозга в условиях ГГЦ реализуется путем воздействия на метаботропныеглутаматные рецепторы [Арутюнян А.
В., Козина Л. С., Арутюнов В. А., 2010; Arutjunyan A.et al., 2012], а также путем изменения экспрессии нейроспецифических белков, принимающихучастие в дифференциации нейронов и синаптогенезе [Bayadas G. et al., 2008]. Тест с нагрузкойL-метионином используется также в клинике для оценки состояния метаболизма ГЦ, особеннопри диагностике умеренной ГГЦ, протекающей бессимптомно [Refsum H. et al., 1998;Хубутия М.
Ш., 2004].87По результатам ряда исследований ГЦ запускает в нейроне ряд процессов, приводящихклетку к апоптозу [Жиляева Т. В., 2012]. Величина и скорость эффекта в эксперименте зависелаот концентрации ГЦ: при концентрации 250 мкМ ксенобиотик вызывал апоптоз почти всехнейронов гиппокампа в культуре клеток in vitro в течение 28 ч, а при концентрации 0,5 мкМ(что является нормой in vivo) в том же эксперименте происходил отставленный апоптоз около40% нейронов в течение четырех-шести суток [Kruman I.
I. et al., 2000]. В исследовании группынемецких ученых было обнаружено, что ГЦ связывает ионы Cu2+, которые являютсякофактором цитохром-С-оксидазы в митохондриях, что приводит к инактивации этогофермента, окислительному стрессу и апоптотической гибели нейронов [Linnebank M. et al.,2006]. В культуре гранулярных нейронов мозжечка ГЦ в дозе более 300 мкМ в течение 16-22 чтакже вызывал гибель нейронов, опосредованную воздействием на NMDA-рецепторыи продукцией свободных радикалов [Kim W.
K., Pae Y. S., 1996]. В работе японских ученых[Imamura K. et al., 2007] была продемонстрирована дозозависимая токсичность ГЦ в дозах0–50 мМ в отношении мезенцефальных дофаминергических нейронов в культуре клеток.Причем внутриклеточный ДА усиливал цитотоксичность ГЦ. В этом же эксперименте былопоказано, что изучаемые эффекты ассоциированы с окислительным стрессом.
Эти результаты,безусловно, нельзя переносить на ситуацию in vivo хотя бы потому, что вряд ли могутнормальные концентрации ГЦ вызывать гибель нейронов. Так, существуют данные о наличииin vivo протекторных веществ, таких как карнозин, параоксоназа-1, нейтрализующих действиеГЦ на нервную ткань [Linnebank M. et al., 2006; Borowczyk K., Shih D. M., Jakubowski H., 2012].Тем не менее, они демонстрируют наличие токсичности ГЦ в отношении нервной ткани.И если ГЦ в концентрациях более 100 мкМ вызывает гибель нейрона через воздействиена NMDA-рецепторы, то в дозах менее 100 мкМ воздействие на NMDA-рецепторы, возможно,имеет другие последствия, что требует дальнейшего изучения.
Еще одна группа ученых из ФРГпродемонстрировала в эксперименте, что ГЦ и его окисленные производные оказываютсильное ингибирующее влияние на активность нейрональных сетей. Так, если ГЦ ингибируетспонтанную активность нейросети в достаточно больших концентрациях, то его окисленныепроизводные, в частности гомоцистеиновая кислота, оказывают этот эффект даже в малыхконцентрациях [Görtz P. et al., 2004; Арзуманян Е. С., Степанова М.
С., 2010]. Причем этовлияние опосредуется также через воздействие на NMDA-рецепторы нейронов [Kruman I. I.et al., 2000; Linnebank M. et al., 2006; Boldyrev A. A., 2009]. Гомоцистеиновая кислотаинициирует вход Ca2+ в клетки и накопление свободных радикалов, способных приводитьк апоптозу, а при более длительном воздействии и к некрозу клеток [Linnebank M. et al., 2006].Cущественным недостатком применяемой в подавляющем большинстве исследованиймодели ГГЦ является неконтролируемое потребление животными L-метионина при его приеме88с питьевой водой. По данным [Bayadas G. et al., 2007], белые крысы при приеме L-метионинас питьевой водой в дозе 1 г/кг массы, которая обычно применяется в большинствеисследований, начиная со второго дня приема, потребляли столько же воды, что и контрольныеживотные.
Однако в недавно проведенных в нашей лаборатории экспериментах былоустановлено, что в этих условиях у значительной части подопытных крыс наблюдалисьпризнаки обезвоживания (потеря веса, вялость и т.п.) и сифункулятоз, обусловленные,по-видимому, ослаблением иммунитета [Арутюнян А. В. и соавт., 2012]. В связи с этим намив дальнейшем была предложена модель контролируемого принудительного пероральноговведения животным L-метионина.
В специально поставленных экспериментах было показано,что при этом можно достичь путем укорочения интервала времени, прошедшего после введенияраствора L-метионина до забоя животного, более высокого уровня ГГЦ, чем в описанных вышеисследованиях.До настоящего времени влияние ГГЦ на гипоталамо-гипофизарное звено регуляциирепродуктивной функции было представлено, к сожалению, лишь единичными работами.Так, было установлено, что введение ГЦ в концентрации 10-7 М в третий желудочек мозгасамок крыс в утренние часы дня проэструса вызывает более чем двукратное увеличениепреовуляторного пика секреции ЛГ. Интравентрикулярное введение ингибитора синтезакатехоламинов α-метилтирозина блокировало это увеличение, а также и появление самогопроэстрального пика [Ladosky W., Azambuja H.
M., Schneider H. T., 1983].Каковы могут быть механизмы воздействия ГЦ на проэстральную секрецию ЛГ?По-видимому, ответ на этот вопрос могут дать исследования, направленные на изучениевлияния экспериментальной ГГЦ на нейромедиаторные системы гипоталамуса, ответственныеза регуляцию репродуктивных циклов. При этом следует иметь в виду, что ГЦ в малых дозахв силу его способности стимулировать NMDA-рецепторы глутаминовой кислоты, может самвыступать в качестве стимулирующего нейромедиатора.В качестве возможных механизмов токсического воздействия этого эндогенногоксенобиотика на секрецию ЛГ в день проэструса следует рассматривать уже описанное вышенейротоксическое (эксайтотоксическое) действие высоких концентраций ГЦ (к сожалению, егонейротоксический эффект на нейроны гипоталамуса в настоящее время остается практическинеизученным) и физиологическое действие ксенобиотика, включающее ингибированиеактивности фермента деградации катехоламинов КОМТ и фермента фенилэтаноламин-Nметилтрансферазы, катализирующего превращение НА в адреналин.
Так, было обнаружено,что ГЦ [Ladosky W., Azambuja H. M., Schneider H. T., 1983] и особенно его предшественникS-аденозил-L-гомоцистеин [Deguchi T. et al., 1971; Zhu B. T. et al., 2000; Zhu B. T., 2002]являются сильными ингибиторами активности КОМТ (ингибирование смешанного типа89продуктом по принципу обратой связи). После интраперитонеального введения мышамаденозина и ГЦ уровень S-аденозил-L-гомоцистеина в крови, печени и мозге значительноповышался, в то же время активность метилтрансфераз, в том числе КОМТ, снижалась[Schatz R. A., Wilens T. E., Sellinger O.
Z., 1981]. Двукратное интравентрикулярное введение ГЦсамцам крыс в дозе 1 мкМ (1 раз/день, 2 дня) вызывало повышение содержания ДА,а также снижение уровня его метаболитов 3,4-ДОФУК и ГВК в стриатуме, что можнообъяснить ингибированием активности ферментов деградации ДА [Lee E.-S. Y. et al., 2005].Однако при более длительном (5 дней) введении ГЦ в той же дозе, а также в более высокой(2 мкМ) те же авторы наблюдали совместное снижение содержания ДА и его метаболитов.При этом ГЦ не влиял на уровень ДА, 3,4-ДОФУК и ГВК в других отделах мозга (кораи гиппокамп). Интраперитонеальное введение крысам S-аденозил-L-гомоцистеина в дозе0,1-30,0 мг/кг приводило к увеличению активности синтеза НА из тирозина в стволе мозгаи среднем мозге [Fonlupt P.
et al., 1979], но не влияло на содержание НА и норметанефринав ткани гипоталамуса и таламуса [Bidard J. N. et al., 1979]. Под действием S-аденозил-Lгомоцистеина наблюдалось снижение уровня 5-ОТ и активности его синтеза из триптофана,а также повышение образования 5-ОИУК [Fonlupt P. et al., 1979]. Введение S-аденозил-Lгомоцистеина не влияло на содержание и метаболизм ДА в стриатуме [Bidard J. N. et al., 1979].Ферментбиосинтезаадреналинафенилэтаноламин-N-метилтрансферазавстречаетсяв различных отделах мозга, в том числе в гипоталамусе [Fuller R. W., Hemrick-Luecke S.
K.,Perry K. W., 1982; Palkovits M. et al., 1992; Moreno M. L., Villanua M. A., Esquifino A. I., 1992;Ko L. et al., 2011]. В опытах in vitro было показано, что S-аденозил-L-гомоцистеин являетсяконкурентным ингибитором активности фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы [Fuller R.
W.,Hemrick-Luecke S. K., Perry K. W., 1982].Кроме того, представляется возможным, что в умеренных концентрациях ГЦ и егометаболитгомоцистеиноваякислота,являясьагонистамиглутаминовойкислоты,через глутаматные рецепторы могут непосредственно активировать гонадолиберинергическиенейроны.Несмотря на то что нейротоксическое действие ГЦ и его метаболита гомоцистеиновойкислоты, обусловленное связыванием с NMDA-рецепторами глутамата и их гиперактивацией,в настоящее время не вызывает сомнений [Shi Q. et al., 2003; Болдырев А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
