Диссертация (1144791), страница 27
Текст из файла (страница 27)
При этом у крыс не наблюдаетсяразличий в цитоплазматической активности ЛДГ, регистрируемой в слоях II и IIIкоры головного мозга, в то время как, для песчанок самая высокая активностьЛДГхарактернадлянейроновслояIII.Обнаруженныеособенностираспределения активности ЛДГ у двух видов экспериментальных животных содной стороны можно объяснить принадлежностью к одному отряду грызунов(Rodentia), с другой стороны - анатомическими видовыми особенностямикровообращения головного мозга песчанок монгольских и крыс (Ноздрачев А.Д.,Поляков Е.Л. 2001; Levine S., Payan H. 1966; Brozici M., Van der Zwan A., 2003).Установлено, что активность ЛДГ в нейронах различных слоев корыголовного мозга крыс и песчанок имеет неодинаковую динамику изменения145ферментативной активности в ответ на ишемию-реперфузию.
Известно, чтонеокортексявляетсяоднойизуязвимыхструктурголовногомозгакповреждающему действию ишемии-реперфузии, при этом, слои II, III и Vявляются наиболее чувствительными (Beal M.F. et al., 1991). Различная степеньпонижения активности ЛДГ при ишемическом и реперфузионном повреждении взависимости от слоя может объясняться цитоархитектоникой анализируемойобласти головного мозга, значением его нейроглиального индекса, можетсвидетельствовать об особенностях регионарного кровообращения неокортекса, атакжеприспособительнымивидовымиособенностями.Изменениебиохимических показателей, в том числе ферментативной активности ЛДГ, вответ на ишемическое и реперфузионное повреждение головного мозгаопределяется особенностями гистологического строения и выполняемымифункциями структуры мозга, а также функциональным состоянием всегоорганизма в целом.У песчанок ложнооперированных групп в пирамидных нейронах полейгиппокампа активность ЛДГ была различной.
Объяснением этому могут служитьтакже особенности цитоархитектоники пирамидного слоя гиппокампа, а такжефункциональная организация нейронных ансамблей полей гиппокампа (КоломеецН.С., 2007; Kim J.M. et al., 2011; Shiraishi K. et al., 2011). Известно, что средиразличных отделов мозга млекопитающих гиппокамп наиболее чувствителен кишемическому повреждению (Kitagawa K. et al., 1990).
Полученные результатыпоказали, что активность ЛДГ в цитоплазме пирамидных нейронов гиппокампа вцелом существенно понижается ко 2-м суткам реперфузии и возрастает дозначений, регистрируемых в группе ложнооперированных песчанок монгольских,к 7-м суткам реперфузии. Таким образом, окислительно-восстановительныепроцессы к 7-м суткам реперфузии возвращаются к норме, если рассматриватьвесь гиппокамп в целом. В то же время, известно, что все поля гиппокампаобладают разной чувствительностью к гипоксии и ишемии (Levine S., Payan H.,1966; Kitagawa K. et al., 1990; Kim J.M.
et al., 2011; Shiraishi K. et al., 2011). Вэкспериментальных исследованиях на крысах и песчанках установлено, что146наиболее чувствительными к ишемии являются пирамидные нейроны поля СА1гиппокампа. Вероятно это определяется гистологическим строением поля СА1,характеризующимся плотным расположением большого количества мелкихпирамидных нейронов (Kim J.M. et al., 2011; Shiraishi K. et al., 2011). Наширезультаты показывают, что активность ЛДГ в нейронах поля СА1 ко 2-м суткамреперфузии значимо понижалась и сохранила эту же тенденцию к 7-м суткамреперфузии. В нейронах поля СА2 гиппокампа ко 2-м суткам наблюдалосьповышение активности фермента и существенное ее понижение к 7-м суткамреперфузии. Объяснением этому наблюдению может являться гистологическоестроениеполяСА2,характеризующеесяналичиемклетокглиимеждупирамидными нейронами.
Возможно, клетки глии способствуют повышениюустойчивостинейроновполяСА2кдействиюгипоксии,ишемиииреперфузионного повреждения. Изменение ферментативной активности ЛДГ внейронах полей СА3 и СА4 гиппокампа имело сходный характер – снижениевнутриклеточной активности ко 2-м суткам и увеличение к 7-м. Обращает на себявнимание тот факт, что активность ЛДГ в нейронах полей СА3 и СА4 к 7-мсуткамреперфузиипревышалазначение,полученноевгруппеложнооперированных животных. Известно, что в этих полях гиппокампапирамидные нейроны крупные и неплотно расположенные друг относительнодруга (Коломеец Н.С., 2007).
Возможно, наблюдаемый феномен связан сособенностями нейроглиальных взаимодействий в этих полях гиппокампа. Такженеобходимо отметить, что поле СА3 занимает особое место в структурнофункциональной организации гиппокампа, так как именно на нейроны этойобласти гиппокампа поступают основные потоки информации от высшихассоциативных зон коры, а также от стволовых и подкорковых структур мозга(Коломеец Н.С., 2007). Также возможным объяснением разнонаправленногоответа активности ЛДГ пирамидных нейронов полей гиппокампа на обратимую7-ми минутную ишемию в различные периоды реперфузии могут служитьизменениянейротрансмиттерныхсистемпридействииишемическогоиреперфузионного повреждения.
Известно, что существенную роль в регуляции147функциональной активности гиппокампа играют практически все известныенейротрансмиттерные системы (Коломеец Н.С., 2007). Предполагается, чтогиппокампможноморфофункциональныхпредставитькаксегментов,которыенабормогутпоследовательныхфункционироватьотносительно независимо (Виноградова О.С., 1975).
Учитывая это, а такжеполученные нами результаты, можно предположить, что поля гиппокампа,исходно имеющие различия в активности ЛДГ, могут разнонаправлено изменятьактивность фермента в ответ на ишемическое повреждение в различные периодыреперфузии.Возможно,чтокаждаяобластьгиппокампадемонстрируетопределенную степень автономизации в ответ на ишемическое и реперфузионноеповреждение, что позволяет сохранить весь гиппокамп в целом как ключевуюструктуру лимбической системы мозга. Взаимоотношения отделов гиппокампа доконца не ясны, но наблюдаемые изменения могут отражать метаболическиекомпенсаторно-восстановительные реакции в различных отделах гиппокампа какединой системы.В нашем исследовании мы проанализировали динамику измененияактивности важнейшего фермента гликолитического цикла – ЛДГ, реагирующейна ишемическое и реперфузионное повреждение.
ЛДГ катализирует образованиепирувата из лактата. Резкое увеличение уровня лактата в крови являетсяпостоянным показателем ишемии головного мозга и может объективно указыватьна степень гипоксии, особенно в остром периоде ишемического инсульта (ГусевЕ.И., Скворцова В.И., 2001). Литературные данные об активности ЛДГ приишемии-реперфузии головного мозга немногочисленны и противоречивы (NorrisJ.W. et al., 1979; Donnan G.A.
et al., 1983; Parakh N. et al., 2002). При этомнеобходимо отметить, что активность ЛДГ в клинической практике оценивалитольковсывороткекровииливспинномозговойжидкости,авэкспериментальных исследованиях – в гомогенате головного мозга, что не даетпредставления о протекании метаболических процессов в клетках отдельныхструктур мозга (Одинак М.М. с соавт., 2014).148В настоящей работе применение ИПостК сопровождалось сохранениемчисла морфологически неизмененных нейронов и более высоким уровнемактивности ЛДГ в цитоплазме нейронов слоев II, III и V коры головного мозга иполей гиппокампа у крыс и монгольских песчанок.
В последние 20 лет вбиохимическихисследованияхэнергетическомметаболизмепроизошланервнойпереоценкаткани.ролилактатаДоминировавшиевранеепредставления о лактате как о метаболически инертном конечном продуктеанаэробного гликолиза сменились концепцией о ключевом значении лактата иразличных изоформ ЛДГ в аэробном пути образования энергии в клетке (SchurrA.,2006).Протекающиевцитозолереакциигликолизазавершаютсяобразованием лактата из пирувата под действием ЛДГ5, после чего лактатпоступает в митохондрии через транспортер монокарбоксилатов, где вновьпревращается в пируват под влиянием ЛДГ1. Образовавшийся пируватутилизируется в цикле трикарбоновых кислот и служит для образования АТФ впроцессе окислительного фосфорилирования. Таким образом, обнаруженныйфакт нормализации цитоплазматической активности ЛДГ в нейронах поддействиемИПостКможет рассматриватьсякакадаптивнаяперестройкаметаболизма, свидетельствующая о сохранности энергетического обмена внейронах.С другой стороны, можно предположить, что изменение активности ЛДГ вморфологически неизмененных нейронах гиппокампа и неокортекса поддействием ИПостК косвенно свидетельствует о вовлечении в протективныемеханизмы ИПостК функционирования астроцит-нейронного лактатного челнока,ответственного, по мнению некоторых авторов, за долгосрочную память, гдеименно лактат является главным элементом нейрон-глиальных метаболическихвзаимодействий (Dalsgaard M.K.
et al., 2004; Suzuki A. et al., 2011). При этомлактат поступает из астроцита в нейрон, в котором под влиянием ЛДГпреобразуется в пируват, который обеспечивает энергетический баланс нейрона.149Таким образом, обнаруженный факт сохранения активности ЛДГ внейронах под действием ИПостК может рассматриваться как адаптивнаяперестройка метаболизма, свидетельствующая о сохранности энергетическогообмена в нейронах. Сохранение числа морфологически неизмененных нейронов иактивация ЛДГ в их цитоплазме при применении ИПостК после ишемииреперфузии головного мозга у животных различных видов, позволяет сделатьвывод о том, что одним из ведущих механизмов нейропротективного эффектаИПостК является сохранение активности ЛДГ, как ключевого ферментаэнергетического обмена в нейроне.4.1.3.2.2 Активность сукцинатдегидрогеназы при применении ишемическогопосткондиционирования4.1.3.2.2.1 Влияние ишемического посткондиционирования на активностьсукцинатдегидрогеназы в нейронах коры при полной глобальной ишемииреперфузии головного мозга у крысВ данном фрагменте представлены результаты, полученные при изученииизменения активности СДГ в цитоплазме морфологически неизмененныхнейронов различных слоев коры при полной глобальной ишемии-реперфузииголовного мозга у крыс, а также при применении ИПостК.Активность СДГ, регистрируемая в цитоплазме нейронов слоев II, III и Vкоры головного мозга, не различалась в двух группах ложнооперированных крыс– «ЛО 2б» и «ЛО 7б», содержавшихся после ложной операции в течение 2 и 7дней, соответственно (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
