Диссертация (1145769), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Кроме того, в печени происходит полное подавление активности генов,кодирующих ATP7A и “митохондрокупреин”, но в то же время индуцируетсяэкспрессия Atp7b, вследствие чего избыток меди начинает выводиться изорганизма через желчь.На ранних этапах постнатального онтогенеза источником пищевой меди дляноворожденных является ЦП молока, синтезирующийся в клетках молочнойжелезы (Platonova et al., 2007). Этот гликопротеин отличается от ЦП кровисоставом углеводных цепей, а также тем, что с ним связано большее количествоатомовмеди.Расчеты,потребляемого молокаучитывающиеежесуточноев первый месяц жизниувеличениеобъемаи концентрацию меди,ассоциированной с ЦП, показали, что снижение концентрации ЦП в молоке нафоне увеличивающегося потребления молока поддерживает содержание меди в34рационе новорожденного на постоянном уровне (Пучкова и др., 1997).
В то жевремя, при вскармливании детей молочными смесями аналогичные расчетыпоказывают, что новорожденный, начиная с 3-го дня жизни, получаетпрогрессивно нарастающий избыток меди (Жигулева и др., 1999). Можнопредполагать, что начало прикорма и поступление в организм пищевой меди, неассоциированной с ЦП молока, служит стимулом для переключения на ВТММ(Пучкова и др., 1997; Платонова и др., 2004; Платонова и др., 2005).В организме взрослых животных, характеризующихся ВТММ, пищеваямедь поглощается из желудочно-кишечного тракта энтероцитами тонкогокишечника,причеминтенсивностьпоглощениязависиткакотуровняпоступающей меди, так и от возраста и пола животного (Johnson et al., 1992;Lonnerdal, 2008). Из энтероцитов медь поступает в кровоток, вступает в комплексс альбумином, либо α2-макроглобулином, после чего доставляется в печень.Вблизи плазматической мембраны гепатоцитов медь вступает во взаимодействиес гистидином (Moriya et al., 2008), который передает ее на трансмембранныйпереносчик CTR1 (Kuo et al., 2006).В печени часть поступившей меди запасается в комплексе с МТ, либовстраивается в купроэнзимы и принимает участие в ферментативных процессах.ВтораячастьпоступаетваппаратГольджи,гдевключаетсясоставновосинтезированного ЦП, после чего секретируется в кровоток и распределяетсяпо организму.
Избыток меди выводится из организма через желчь (Cousins, 1985;Kim et al., 2009). В кровотоке ЦП постепенно теряет остатки сиаловых кислот.Асиаловый ЦП эндоцитируется клетками печени при помощи рецепторовасиалогликопротеинов (Пучкова и др., 1997). В лизосомах деградация асиаловогоЦП сопровождается высвобождением ионов меди, которые вновь поступают вцитозоль клетки и могут подвергаться рециклизации, либо быть выведены черезжелчь (Omoto and Tavassoli, 1989).Сравнительная характеристика ЭТММ и ВТММ в печени и сывороткекрови крыс представлена в таблице 1.4.
Имеющие в литературе данные,касающиеся особенностей метаболизма меди в различные периоды онтогенеза, в35основном рассматривают метаболизм меди в печени. Но важно также понять,какими особенностями характеризуется обмен меди в надпочечниках ипроисходит ли в данном органе смена ЭТММ на ВТММ.Таблица 1.4. Сравнительная характеристика ЭТММ и ВТММ в печени исыворотке крови крысЭТММИсточник пищевоймедиКонцентрация медив печениКонцентрация медив сыворотке кровиЦерулоплазминЦП молокаВ 50 раз и больше, чем у взрослыхВ 3-4 раза ниже, чем у взрослыхВыведение медиATP7AГен Cp практически не активен впечени, низкое содержаниесекреторного ЦП в сывороткеСинтезируется в печени и клеткахслизистой оболочки кишечникаЧерез мочуГен активно экспрессируетсяATP7BГен не активенРецептор ЦПВТММНизкомолекулярные лигандыCu(II)Резко снижается после 13-го дняжизниУвеличиваетсяАктивируется ген Cp в печени,увеличивается содержаниесекреторного ЦП в сывороткеАктивность гена полностьюподавляетсяЧерез желчьАктивность гена полностьюподавляетсяГен активируетсяОднако в литературе отсутствуют какие-либо данные, касающиеся этоговопроса.
Исключение составляет работа Fazekas с соавторами, в которой доложенфакт, что в надпочечниках эмбрионов концентрация меди выше, чем у взрослых(Fazekas et al., 1963).1.3. Надпочечники1.3.1. Строение надпочечниковНадпочечники млекопитающих представляют собой парные эндокринныежелезы, распложенные вблизи верхних полюсов почек. Морфологически каждыйнадпочечник состоит из двух структур – коркового вещества и мозговоговещества (Рис.
1.3). Несмотря на то, что корковое и мозговое веществанадпочечниковявляютсячастьюодногооргана,функциональноони36представляют собой две самостоятельные эндокринные железы. Кроме того,данные структуры имеют различное происхождение в эмбриогенезе. Так,мозговоевеществонадпочечниковявляетсяпроизводнымэктодермыиразвивается из зачатка нервного гребня, в то время как корковое вещество имеетмезодермальное происхождение.Рис.
1.3. Расположение и строение надпочечников (Неттер, 2003).А – расположение правого надпочечника относительно соответствующей почки. Б – строениенадпочечника в разрезе. Постганглионарные волокна иннервируют кровеносные сосуды,преганглионарные волокна доходят до клеток мозгового вещества.Корковое вещество надпочечников состоит из трех концентрическихморфофункциональных зон клеток – клубочковой, пучковой и сетчатой (Рис.
1.4А). Впервые такое разделение было описано в 1866 году (Arnold, 1866).Поверхностная клубочковая зона представляет собой тонкий участок столбчатыхсекреторных клеток (Rosol et al., 2001). На долю пучковой зоны приходится около70 % объема всего коркового вещества. Она представлена столбцамимногогранных секреторных клеток, разделенных капиллярами. Сетчатая зонатакже состоит из многогранных клеток, однако их организация большенапоминаеткластеры.Клеткикаждойзоныимеютультраструктурныеособенности, позволяющие их легко идентифицировать.
Так, клетки клубочковойзоны характеризуются ярко выраженным аппаратом Гольджи и митохондриями,37кристы которых по форме напоминают лист. Пучковая зона содержит клетки сомножествомлипидныхкапельвцитоплазмеиобширнымгладкимэндоплазматическим ретикулумом. Митохондрии этих клеток имеют кристывезикулярной формы. Клетки сетчатой зоны легко различимы по наличиюотчетливых лизосом и митохондриям с тубулярно-везикулярной формой крист(Rosol et al., 2001).Рис.
1.4. Строение коркового вещества надпочечников(Mesiano and Jaffe, 1997).А – Морфология коркового вещества надпочечников взрослого человека. Glomeruloza –клубочковая зона, fasciculate – пучковая зона, reticularis – сетчатая зона. Б – морфологическоестроение коркового вещества надпочечника плода в середине периода эмбриональногоразвития. DZ – definitive zone (окончательная зона), TZ – transitional zone (зона перехода), fetalzone (зона плода).У приматов во второй половине беременности выделяют особую формуэмбриональной коры надпочечников (Mesiano and Jaffe, 1997), клетки которойимеютмногограннуюформуисекретируютбольшоеколичествопредшественников кортизола и эстрогена, необходимых для нормальногоразвития плода (Рис. 1.4 Б). Эти клетки появляются во внешнем слое корковоговещества и мигрируют по направлению к центру, где они претерпеваютгипертрофию и, впоследствии, апоптоз.После рождения происходит быстрая регрессия, апоптоз и лизис клетокэмбриональной коры, расширение капиллярной сети и замещение эмбриональныхклеток тремя слоями клеток, характерных для взрослого коркового вещества.
Умышей аналогом эмбриональной коры является Х-зона. Хотя, в отличие отприматов, клетки Х-зоны появляются после рождения и являются полностью38сформированными к окончанию лактации. Функция этих клеток точно неустановлена, но, предположительно, она сходна с функцией эмбриональногокоркового вещества приматов. После окончания лактации начинается дегенерацияХ-зоны.Мозговое вещество надпочечников представляет собой внутреннююобласть органа, состоящую из хромаффинных клеток. У взрослых животных 6675%хромаффинныхклетокзанимаютсясекрециейадреналина,25-33%продуцируют норадреналин, а также имеется небольшое количество гранулосодержащих клеток (около 4% у мышей и 1% у крыс). Кроме того, в мозговомвеществе содержатся клетки пресинаптического симпатического ганглия.
У крыси мышей адреналин и норадреналин содержатся в различных клетках, хорошоразличимых на ультраструктурном уровне (Rosol et al., 2001). Гранулы,содержащиенорадреналин,выглядятболееплотнымиприэлектронноймикроскопии, они окружены широким пространством до мембраны. В то жевремя, адреналиновые гранулы менее плотные и окружены зернистым матриксом.У человека одни и те же хромаффинные клетки содержат гранулы как садреналином, так и с норадреналином.1.3.2. Гормоны надпочечниковКлубочковаязонакорковоговеществанадпочечниковотвечаетпреимущественно за синтез минералкортикоидов – гормонов кортикостероиднойгруппы, действие которых направлено на поддержание водно-солевого баланса ворганизме.
Они способствуют увеличению канальцевой реабсорбции Na+ и Cl‒ иэкскреции K+ в почках и, таким образом, регулируют объем внеклеточнойжидкости.Повреждениеклубочковойзоныиневозможностьсекрецииальдостерона могут привести к гибели вследствие накопления высокихконцентраций ионов калия, сопровождающегося потерей натрия, хлора и воды(Ленинджер, 1985; Rosol et al., 2001).Пучковаязонапроизводитвосновномглюкокортикоиды–кортикостероиды, оказывающие влияние на обмен углеводов, белков, жиров и39нуклеиновых кислот.
Наиболее важным метаболическим эффектом действия этихгормонов является стимуляция глюконеогенеза в печени. Избыточная секрецияглюкокортикоидов является причиной болезни Кушинга, характеризующейсяповышенной утомляемостью и слабостью мышц, что является результатомускоренного превращения аминокислот в глюкозу, а также перераспределениемжира в организме (Ленинджер, 1985). Биохимическим предшественником всехкортикостероидов является холестерин. Синтез гормонов данной группынаходится под контролем гипоталамо-гипофизарной системы.
В ответ настрессорноевоздействиенаорганизм,гипоталамусначинаетсекрециюкортиколиберина, который, в свою очередь, стимулирует продукцию гипофизомадренокортикотропного гормона (АКТГ). АКТГ секретируется в кровоток идостигает клеток коркового вещества надпочечников, где стимулирует выработкукортикостероидных гормонов (Keller-Wood and Dallman, 1984).Альдостерон является основным минералкортикоидным гормоном учеловека.