Диссертация (1151316), страница 27
Текст из файла (страница 27)
2.52 Содержание растворимой формы ГФКБ в коре больших полушарий (К),гиппокампе (Г) и мозжечке (М) головного мозга крыс на 28, 42, 56 и 70 суткипостнатального развития при хроническом воздействии малых доз хлорида кадмия,;* – P<0,05; ** – P<0,01 – достоверность разницы в сравнении с СПР-28Показано, что динамика изменений содержания растворимой формыГФКБ в присутствии Cd2+ имеет реципрокный характер. Так уже на 42 суткиэкспозиции хлоридом кадмия снижение содержания рГФКБ составило всреднем 11,4%, 15,0% и 15,8% в коре головного мозга, гиппокампе имозжечке соответственно (в сравнении с контролем).
Наиболее существенноеуменьшение этой формы ГФКБ было выявлено в головном мозгеэкспериментальных животных на 70 сутки постнатального развития – всреднем на 67,4%, 70,7% и 76,1% в коре, мозжечке и гиппокампесоответственно.169По сравнению с содержанием ГФКБ цитозольной фракции, выявленныевозрастные изменения филаментного ГФКБ (фГФКБ) носили болеепрогрессивный характер. В отличие от линейного спада содержанияводорастворимогоизмененияГФКБ,экспрессииионыэтогокадмияпротеинавызывалибифуркационныеглиальныхпромежуточныхфиламентов с максимумом на 14 сутки воздействия (рис. 2.53, 2.54).300*270Содержание филаментной формыГФКБ (мкг/г белка)*240******2101801501209060300КГМСПР-28КГМСПР-42КГ МСПР-56КГМСПР-70Рис.
2.53 Содержание филаментной формы ГФКБ в коре больших полушарий (К),гиппокампе (Г) и мозжечке (М) головного мозга крыс на 28, 42, 56 и 70 суткипостнатального развития в стандартных условиях; * – P<0,05 – достоверность разницы всравнении с СПР-28Следует отметить, что выявленное снижение содержания филаментногоглиального фибриллярного кислого белка менее значительно, чем рГФКБ. Всравнении с контролем содержание филаментной формы ГФКБ на 70 суткипостнатального развития составило в среднем 82,7% (кора), 82,2%(гипокамп),75,8%(мозжечок)отконтрольныхзначений.Наиболеесущественное уменьшение филаментной фракции ГФКБ выявлено вмозжечке (в среднем на 24,2%).
Полученные результаты свидетельствуют овысокой стабильности промежуточных филаментов клеток нейроглии. Внорме тренд увеличения содержания ГФКБ, характерный для раннего170постнатального периода развития головного мозга, отражает характерныепроцессы формирования зрелых нейрональных и астроцитарных ансамблей вотделах головного мозга позвоночных.Содержание филаментной формыГФКБ (мкг/г белка + Cd)300*270**240#210##1801501209060300КГ МСПР-28КГ МСПР-42КГ МСПР-56КГ МСПР-70Рис. 2.54 Содержание филаментной формы ГФКБ в коре больших полушарий (К),гиппокампе (Г) и мозжечке (М) головного мозга крыс на 28, 42, 56 и 70 суткипостнатального развития при хроническом воздействии малых доз хлорида кадмия;* – P<0,05 – достоверность разницы в сравнении с СПР-28; # – P<0,05 – достоверностьразницы в сравнении с СПР-42Учитывая, что в период постнатального развития грызунов наиболееинтенсивный синаптогенез наблюдается в течение первых месяцев послерождения, поступательный рост содержания общего белка отражаетпроцессыпролиферацииидифференциацииклетокнервнойткани.Немаловажно, что в мозге крыс содержание филаментной формы ГФКБ внесколько раз преобладает над растворимой формой этого белка [535, 536].Рост количества фГФКБ свидетельствует об интенсивных процессахобразования промежуточных филаментов и разветвления отростков приформировании цитоскелетной сети астроцитов в период постнатальногоонтогенеза.
Этот этап совпадает с началом самостоятельного питания,активного распознавания окружающей среды, формирования памятныхследов и закреплением необходимых навыков. Наиболее значимо, чтоименно в раннем постнатальном периоде развития происходит интенсивное171образование устойчивых и функционально значимых синапсов, дляформирования которых участие астроцитов является обязательным, так какэти клетки обеспечивают их трофическую и структурную поддержку. В этовремя,даженезначительныеконцентрациинейротоксиновмогутиндуцировать нарушения в формировании уникальных контактов зрелойнейрональной сети.Наиболее уязвимой для действия ионов кадмия является растворимая вбуфере с низкой ионной силой форма ГФКБ, снижение содержания которойможет быть как результатом угнетения биосинтеза, так и активациейпротеолитических ферментов, в частности, ферментов семейства кальпаинови/или каспаз.
Ответные молекулярные изменения астроглии головного мозгакрыс при действии малых доз Cd2+ в процессе онтогенеза характеризуетсяинтенсивным фибриллогенезом и усиленным синтезом фГФКБ. Данныеиммуноблотинга показали, что присутствие ионов кадмия не вызываетсущественной деградации растворимого ГФКБ. Однако в отличие от рГФКБ,в образцах филаментной формы глиального фибриллярного кислого белка,присутствие полипептидных фрагментов с молекулярной массой в диапазоне35–46 кДа выявлено во всех исследованных отделах мозга крыс (рис.
2.55).Рис. 2.55 Результаты иммуноблотинга цитоскелетных фракций белков головногомозга крыс на 28, 42, 56, 70 сутки постнатального развития в стандартных условиях (СПР28) и при хроническом воздействии малых доз хлорида кадмия (СПР-42, СПР-56, СПР-70)172Результаты иммуноблотинга указывают на существенную активациюпротеолиза и цитоскелетных перестроек в головном мозге крыс при действиималых доз Cd2+. Принимая во внимание, что чрезмерная экспрессия ГФКБявляется надежным маркером астроглиоза, существенный рост содержаниядеградированных полипептидных фрагментов филаментной формы этогопротеина подтверждает протекание процесса реактивации астроцитов в ответна повреждающее действие ионов кадмия.Динамика экспрессии ГФКБ в условиях воздействия хлорида кадмия (10мкМ в питьевой воде) свидетельствует о том, что астроциты принимаютактивное участие в защитных реакциях организма.
Интоксикация малымидозами Cd2+ приводит к достоверному (Р<0,01) реципрокному уменьшениюрастворимой формы ГФКБ, бифуркационным изменениям филаментнойформы ГФКБ и увеличению полипептидных фрагментов этого протеина вкоре больших полушарий, гипокампе и мозжечке головного мозга, чтоуказывает на развитие клеточного ответа астроцитов.
Полученные данныеподтверждаютучастиепромежуточныхфиламентовастроцитарногоцитоскелета в процессах, обусловливающих особенности нейротоксическихэффектов кадмия и риск нейродегенеративных нарушений.2.3.2.2 Влияние ионов свинца на содержание и полипептидныйсостав ГФКБ головного мозга крыс и рыб в экспериментальныхмоделяхСоединения свинца относят к наиболее опасным загрязнителям,количество которых в окружающей среде неуклонно растет за счетувеличения числа источников поступления (выбросы промышленныхпредприятий, выхлопные газы автотранспорта, сжигание угля и т. п.) [145,152, 527].
Известно, что свинец индуцирует серьезные повреждения вомногих тканях и органах живых организмов. В последнее время особоевнимание уделяется изучению воздействия ионов свинца на нервную тканьвзрослых наземных животных [153–156].173Однако постоянное присутствие свинца в воздухе, питьевой воде ипродуктах питания в количествах, приближающихся к подпороговым,обусловливает необходимость исследования особенностей молекулярныхмеханизмов патологического влияния низких доз Pb2+ на ЦНС в периодразвития.
Принимая во внимание, что процессы раннего онтогенезасопровождаютсяопределенныхактивнойсубпопуляцийпролиферациейиклетоккоторыеЦНС,дифференциациейчрезвычайночувствительны к действию токсичных факторов, понимание ответныхмолекулярных и клеточных реакций может быть важным звеном в изучениимеханизмов развития патологий ЦНС и стратегии нейропротекции.При изучении особенностей экспрессии ГФКБ на ранней стадиипостнатального развития крыс установлено, что хроническое действиеацетата свинца ведет к повышению содержания этого белка глиальных ПФ вмозге животных всех экспериментальных групп – на 1, 10 и 21 сутки послерождения.
Результаты количественного определения содержания ГФКБ вмозжечке и коре больших полушарий головного мозга крыс представлены нарис. 2.56, 2.57.Выбранный для изучения период развития мозга крыс соответствуетвремени формирования зрелых астроглиальных образований ЦНС вгиппокампе,субвентрикулярнойзоне,коребольшихполушарий.Необходимо обратить особое внимание на то, что в норме пик экспрессииГФКБ приходится на 9-15 сутки после рождения. На третьей неделе жизниинтенсивность синтеза этого белка глиального цитоскелета несколькоснижается.
Такая динамика экспрессии ГФКБ полностью совпадает спроцессамимиграции,пролиферацииидифференциациинезрелыхастроцитов во взрослые формы популяций клеток всех отделов мозга,отражаяфибриллогенезвастроцитах,ихдифференциациюипредставительство в отдельных регионах мозга.
В ходе проведенияисследованийустановлено,чтонаиболеезначительныеизмененияэкспрессии ГФКБ выявлены в мозге крысят группы СПР-10 и СПР-21.Относительное содержание ГФКБ, у.е.1743,5**32,52**1,51*0,50КPbСПР-1КPbСПР-10КPbСПР-21Относительное содержание ГФКБ, у.е.Рис. 2.56 Содержание ГФКБ в мозжечке молодых крыс в условиях воздействияацетата свинца (Pb) на 1 (мозг an mass), 10 и 21 сутки постнатального развития (СПР) посравнению контрольными группами крыс (К) того же возраста; – * P <0,05; ** P <0,01 –достоверность изменений в сравнении с контролем4**3,532,52**1,51*0,50КPbСПР-1КPbСПР-10КPbСПР-21Рис. 2.57. Содержание ГФКБ в коре больших полушарий молодых крыс в условияхвоздействия ацетата свинца (Pb) на 1 (мозг an mass), 10 и 21 сутки постнатальногоразвития (СПР) по сравнению контрольными группами крыс (К) того же возраста;– * P <0,05; ** P <0,01 – достоверность изменений в сравнении с контролемУ особей этой экспериментальной группы достоверный (P<0,01) ростсодержания ГФКБ составил в среднем 44% (кора больших полушарий) и 72%175(мозжечок) относительно контрольных значений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
