Лейла Мамед кызы Гусейнова, Афаг Мамед кызы Рашидова

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, МОРФОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА
УДК 577.154-616.8-099-02:615.9:661.78
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ
ПИРУВАТКИНАЗЫ В ТКАНЯХ СТРУКТУР МОЗГА КРЫС
В УСЛОВИЯХ ГИПОКСИИ
Лейла Мамед кызы Гусейнова1, аспирант
Афаг Мамед кызы Рашидова2, кандидат биологических наук, доцент, ведущий
научный сотрудник
Адалят Нурулла оглы Фараджев1, доктор биологических наук, профессор,
зафедующий кафедрой
1
Азербайджанский государственный педагогический университет
Республика Азербайджан, AZ 1000, г. Баку, ул. Уз. Гаджибекова, 34
e-mail: [email protected]
2
Институт физиологии им. А.И. Караева НАНА
Республика Азербайджан, AZ 1100, г. Баку, ул. Шариф-заде, 2
тел. (+ 994) 503-954-790, e-mail: [email protected]
Исследовали влияние гипоксии на энергетический обмен в тканях различных отделов
головного мозга крыс: продолговатом, среднем мозге и коре больших полушарий. Выявлена
выраженная гиперактивность фермента пируваткиназы (ПК, КФ 2.7.1.40) в ткани продолговатого мозга крыс 3- и 6-месячного возраста, в то время как в тканях других отделов мозга эти
показатели были сильно занижены.
Установлено, что воздействие гипоксии приводит к изменению динамики активности ПК
в отделах мозга и связанного с ней энергообеспечения мозга. Предполагается, что изменения
активности ПК вызваны включением в энергоснабжение клеток продуктов распада и активацией биосинтетических процессов.
Ключевые слова: гипоксия, пируваткиназа, активность фермента, белые крысы, отделы
мозга, продолговатый мозг, средний мозг, кора больших полушарий.
AGE-RELATED CHANGES IN PYRUVATE KINASE ACTIVITY
IN SOME BRAIN STRUCTURES SUBJECT TO HYPOXIA
Guseynova Leyla Mamed kyzy1, post-graduate student
Rashidova Afag Mamed kyzy2, Assistant Professor, Ph.D. (Biology), Leading
Researcher
Faradzhev Adalyat Nurulla ogly1, Professor, Head of Chair, D.Sc. (Biology)
1
Azerbaijan State Pedagogical Institute
34 U. Hadjibeyov Str., Baku, AZ1000, Republic of Azerbaijan
e-mail: [email protected]
2
Azerbaijan National Academy of Sciences, Institute of Physiology n.a. A.I. Karayev
2 Sharif-zadeh St., Baku, AZ1100, Republic of Azerbaijan
phone (+ 994) 503-954-790, e-mail: [email protected]
The study discusses the influence of hypoxic hypoxia on energy metabolism in different brain
structures – the oblongata, mid-brain and cortex – of white rats. It notes that marked hyperactivity of
pyruvate kinase (PK; EC 2.7.1.40) was revealed in oblongata homogenates of 3- and 6-month old
white rats, while in the tissues of other brain structures these indices were considerably decreased.
The paper also reveals that hypoxia leads to changes in the dynamics of PK-activity in brain
structures and energy support. Moreover, these changes depend on the studied brain structure and the
animals’ age.
Key words: hypoxia, pyruvate kinase, enzyme activity, white rats, brain structures, oblongata,
mid-brain, brain cortex.
66
Экспериментальная физиология, морфология и медицина
Одной из проблем современной физиологии является изучение роли метаболических защитных систем при воздействии на организм экстремальных факторов среды. Проблема гипоксии, как экстремального фактора, представляет собой широко
изучаемую область физиологии человека и животных [3; 6; 11]. Наименьшей резистентностью к гипоксии обладает ткань нервной системы. Резервные энергетические
возможности позволяют головному мозгу переносить прекращение доставки энергетических субстратов (прежде всего глюкозы) и кислорода не более чем на 3–5 мин.,
что и определяет кратковременную обратимость так называемой клинической смерти. Прекращение оксигенизации коры мозга вызывает значительные структурные и
функциональные изменения в ней уже через 2–3 мин., в продолговатом мозге – через
8–12 мин., а в ганглиях вегетативной нервной системы – через 50–60 мин. Отсюда
следует, что последствия гипоксии для организма в целом определяются степенью
повреждения нейронов коры больших полушарий и временем их развития.
Энергетический метаболизм в головном мозге отличается высокой реактивностью и играет важную роль в адаптации функционального состояния организма в
целом. Недостаточность кислорода (гипоксия) не даёт возможности расщеплению
глюкозы (в ЦТК) в клетке, вследствие чего рН внутриклеточной среды снижается,
наблюдается ацидоз и нарушается равновесие биохимических процессов. Энергетический баланс головного мозга на 80 % удовлетворяется расщеплением глюкозы в
процессе гликолиза. Важная роль в этом процессе принадлежит ферменту пируваткиназа (КФ 2.7.1.40), изучению изменения динамики активности которой при гипоксической гипоксии и посвящается данная работа.
Глюкоза является основным энергетическим компонентом мозга: из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы молочной кислоты, что сопровождается
синтезом двух молекул АТФ. Окисление двух молекул лактата в нейроне способствует образованию 36 молекул АТФ. Исходя из этого, распределение образования
АТФ соответствует установленному энергетическому балансу и способствует снабжению энерготребующих нейронов энергетическим субстратом [2; 4; 16; 19].
С этой точки зрения фермент пируваткиназа (ПК; АТФ: пируват фосфотрансфераза; КФ 2.7.1.40) переносит остаток фосфорной кислоты с высокоэнергетических
фосфатов на АДФ с образованием АТФ, т.е. перераспределяет внутримолекулярную
энергию. Благодаря большой отрицательной стандартной свободной энергии этой
реакции в клетке она практически необратима.
С другой стороны, ПК играет важную роль в энергетическом метаболизме: катализируя взаимопревращение ФЭП и пирувата, наряду с восстановлением АТФ, она
определяет скорость и направление гликолиза. Гипо- и гиперактивность этого фермента приводит, в частности, к нарушению энергозависимых процессов и, затем, к
патологическим состояниям организма [11]. Логически ПК должна изменяться под
воздействием неблагоприятных условий среды.
До настоящего времени воздействие гипоксии, в особенности на свободные медиаторы аминокислот, на общий белок различных тканей, а также на ткани и клетки
головного мозга изучено на недостаточном уровне.
Учитывая тот факт, что основная роль ПК – перевод высокоэнергетических остатков фосфорной кислоты на АДФ для образования АТФ, которая играет важную
роль в активизации сложного метаболизма энергии, целью данной работы было исследование активности ПК в структурах головного мозга крыс в постнатальном онтогенезе под воздействием гипоксической гипоксии.
Материалы и методы исследований
Согласно поставленным в работе условиям, все животные подразделялись на
2 группы: I группа – контрольные животные, помещавшиеся в барокамеру по соответствующей возрастной группе при свободном доступе к атмосферному воздуху,
содержавшиеся в стандартных условиях вивария; II группа – опытные крысы, подвергавшиеся воздействию гипоксии в постнатальном онтогенезе.
67
Естественные науки. № 4 (41). 2012 г.
Опытные животные в течение 10 дней помещались на 20 мин. в камеру, куда
подавалась газовая смесь, состоящая из 95 % азота и 5 % кислорода. После окончания каждого опыта животных декапитировали в условиях гипотермии, извлекали
мозг, обрабатывали холодным физиологическим раствором и дифференцировали
необходимые для эксперимента отделы мозга согласно атласу [12; 17]. Ткани гомогенизировали с помощью гомогенизатора с тефлоновым пестиком в растворе 0,2 М
трис-НСl б. (рН 7,4); 1 мМ ЭДТА; 0,25М сахарозы в соотношении 1:9. Гомогенаты
ткани центрифугировали на рефрижераторной центрифуге “К-24” (Германия) при
900 g в течение 10 мин. [9]. Удалив обрывки ткани и ядра, супернатант для дальнейших исследований разводили в соотношении 1:10 раствором 0,32 М сахарозы. Все
процедуры проводились при температуре +0…+4 С.
Активность ПК определяли спектрофотометрически при λ=340 нм и +25 С с
помощью лактатдегидрогеназы в качестве индикаторного фермента по мере окисления НАДН в реакции [15]:
ПК
ФЭП+АДФ 
 пируват+АТФ
Mg 2  /K
,
ЛДГ
пируват+НАДФ+Н  
 L-лактат+НАД  .
Эта реакция идет слева направо вследствие большой отрицательной величины
свободной энергии гидролиза ацилфосфатной связи.
Инкубационная смесь для определения активности фермента содержала: 0,1 М
трис-НС1 б. (рН 7,6); 50 мМ MgSO4/0,2 М КС1; 10 мМ ФЭП; 94 мМ АДФ; 12 мМ
НАДН; 450 U/mg ЛДГ в конечных концентрациях.
Концентрацию белка в гомогенатах тканей отделов мозга определяли по методу
Бредфорд [13].
Полученные результаты статистически обработаны [7].
Результаты исследований и их обсуждение
При гипоксии любого типа в первую очередь снижается содержание макроэргических соединений (АТФ и креатинфосфата). В процессе эти соединения продолжают расходоваться, содержание продуктов их распада – АДФ, АМФ, креатина и неорганического фосфата – увеличиваются. Уменьшение концентрации АТФ, связанное с
невозможностью синтеза его из-за ингибирования дыхательной цепи, приводит к
активации гликолиза, для ключевых ферментов которого высокие концентрации
АТФ являются ингибитором.
В качестве объекта исследования были использованы беспородные белые крысы-самцы трех возрастных групп: 3-, 6- и 12-месячные особи, с целью изучения и
сравнения полученных результатов уровня активности изучаемого фермента в структурах мозга крыс на разных этапах постнатального онтогенеза, в период постформирования морфофункциональных, физиологических и биохимических процессов и их
стабилизации в организме.
Полученные в наших экспериментах данные отображены на рисунках 1 и 2. На рисунке 1 показана зависимость общей, а на рисунке 2 – удельной активности пируваткиназы
от гипоксии в головном мозге 3-, 6- и 12-месячных белых крыс-самцов.
Как видно из рисунков 1–2, при гипоксии в группе 3-месячных крыс резко повышается активность фермента в продолговатом мозге и составляет 163 % (р>0,05), в
среднем мозге и коре больших полушарий опытные данные ниже контрольных на
20–54 % (p>0,001). Удельная активность пируваткиназы (рис. 2) резко возрастает в
продолговатом мозге почти в 9 раз (p>0,001) и на 25–39 % (р>0,05) – в среднем мозге
и коре больших полушарий.
68
Экспериментальная физиология, морфология и медицина
1 мкМ ФЭП/1г св.тк/1час.
700
600
500
400
**
***
300
*
***
200
***
*
100
0
прод. М сред. М кора б. прод. М сред. М кора б. прод. М сред. М кора б.
п.
п.
п.
3-месячные
6-месячные
контроль n=12
12-месячные
гипоксия n=16
Рис. 1. Общая активность пируваткиназы в структурах мозга крыс, подвергнутых гипоксии
1 мкМ ФЭП/1г св.тк./1мгбелка/1час.
25
***
20
15
*
10
*
5
**
**
**
0
прод. М сред. М
кора б.
п.
прод. М сред. М
3-месячные
контроль n=12
кора б.
п.
прод. М сред. М
6-месячные
кора б.
п.
12-месячные
гипоксия n=16
Рис. 2. Удельная активность пируваткиназы в структурах мозга крыс, подвергнутых гипоксии
В группе 6-месячных крыс показатели общей активности почти во всех исследованных структурах были ближе к контрольным показателям, кроме показателей
коры больших полушарий (ниже контроля на 30 %, p>0,01; рис. 1). Удельная активность фермента во всех структурах мозга была намного ниже контроля и составляла
12,0–61,5 % от контроля. Наиболее резкое достоверное понижение наблюдалось в
продолговатом мозге (p>0,01; рис. 2).
У 12-месячных крыс как общая, так и удельная активность во всех исследованных структурах мозга были намного ниже контрольных показателей (p>0,001), исключение составляли показатели удельной активности среднего мозга, где она была
на 62 % (p>0,05) выше таковых в контрольной группе животных (рис. 1, 2).
Для понимания значения полученных результатов необходимо рассмотреть ряд
вопросов. Известно, что при гипоксии любого типа в первую очередь уменьшается
содержание макроэргических соединений (АТФ, креатинфосфат). Поэтому при
мгновенной кратковременной гипоксии гликолиз усиливается. Однако активация
гликолиза, направленная на восстановление уровня АТФ, неминуемо должна приводить к увеличению содержания лактата и пирувата. Из-за того, что транспортная
69
Естественные науки. № 4 (41). 2012 г.
цепь электронов при нехватке кислорода блокирована и все цитохромы находятся в
восстановленном состоянии, НАДН, образовавшийся в цитозоле и перенесённый в
митохондрии, не может тратиться на восстановление цитохромов.
Соотношение НАДН/НАД как в цитозоле, так и в митохондриях увеличивается
[14], а это смещает равновесие реакций восстановления с участием НАДН в сторону
восстановления, и пируват превращается в пировиноградную кислоту. Другими словами, происходит снижение рН внутриклеточной жидкости и развитие ацидоза. Закисление клеточной жидкости активирует протеазы и неферментный гидролиз белка.
При этом организм не может в полной мере восполнить нехватку белковых макромолекул, потому что биосинтез как нуклеиновых кислот, так и белка связан со значительным расходом энергии, которой и так мало в клетке. Дефицит АТФ вызывает
нарушения обмена электролитов в тканях и клетках. Работа Nа,K-АТФ-азы, Са2+зависимой АТФ-азы тормозится. Таким образом нарушается соотношение ионов в
клетке, увеличивается концентрация ионов натрия и кальция, снижается концентрация ионов калия, а в митохондриях накапливаются ионы кальция [8]. В результате
этого, а также гидролиза крупных макромолекул происходит набухание клеток, повышение в них осмотического давления, имеет место нарушение структуры, функции и пластичности клеточных мембран. Так, А.Д. Петрушина и др. [10], изучая активность АТФ-аз у новорождённых детей, перенесших разные формы гипоксии, установили, что наиболее выраженное угнетение активности Са2+-АТФ-азы диагностировано при хронической гипоксии (0,21+0,01 мкмоль·ч на 1 мг белка при норме
0,5±0,03 мкмоль·ч на 1 мг белка), тогда как при острой гипоксии в неонатальном периоде её активность практически не менялась. У новорождённых со смешанной гипоксией отмечалось тотальное угнетение активности всех ферментов трансмембранного транспорта (Na+,K+-АТФ-азы, Mg2+,Са2+-АТФ-азы). Всё это способствует увеличенному току ионов кальция в клетке.
Хроническая гипоксия формирует в организме живых существ изменения, позволяющие им существовать в таких условиях. При этом реализуются механизмы
утилизации кислорода и экономичности потребления ресурсов. Для достижения этого активируются биосинтетические процессы транспорта, регуляции и энергопотребления,
т.е. увеличивается активность ферментов, синтезирующих гормоны, растет число митохондрий, ферментов окисления и фосфорилирования, гликолитических ферментов, увеличивается содержание устойчивых изоформ ферментов. Например, было показано, что в
ответ на острую гипоксию уровень кортикостерона в крови у крыс повышается, а это приводит к увеличению концентрации цитохрома Р-450 и повышению ферменативной активности изоформ семейства цитохрома R-450 3А [5].
В крови помимо гемоглобина HbA появляется гемоглобин HbF, способный присоединять кислород при более низком напряжении. Благодаря этому гемоглобину
дети более устойчивы к гипоксии, чем взрослые особи. Все эти процессы запускаются с участием белка HIF-1 (hypoxia inducible factor), который появляется в ответ на
гипоксию [1]. Кстати, повышение в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата, ответственного за диссоциацию кислорода из комплекса с гемоглобином, помогает понять, на
что расходуется часть глюкозо-6-фосфата.
В любом случае основой перехода организма к состоянию долговременной
адаптации к гипоксии является активация синтеза нуклеиновых кислот и белков при
помощи фактора HIF-1, который регулирует транскрипцию генов, кодирующих такие ферменты гликолиза, как альдолаза, фосфоглицерат киназа-1 и пируваткиназа.
При гипоксии наблюдается [18] увеличение активности гексокиназы на 23 %, фосфоглюкоизомеразы – на 47 %, фосфофруктокиназы – на 56 %. В то же время, активность других ферментов оставалась неизменной или даже снижалась. При этом наблюдалось изменение соотношения растворенной и связанных форм некоторых ферментов. В процессе активации генов принимают участие и другие факторы транскрипции, в том числе NGFI-A.
70
Экспериментальная физиология, морфология и медицина
Анализ полученных данных показал, что в продолговатом мозге 3- и 6-месячных
крыс происходит резкая активация пируваткиназы, в то время как у 12-месячных, а также в
других исследуемых отделах мозга всех возрастных групп активность фермента была несколько ниже контроля. Это свидетельствует в большей степени о том, что организм крыс
всё еще не адаптировался к условиям долговременной гипоксии и предпочитает удовлетворять энергетические потребности путём гликолиза. Можно предположить, что определенному функциональному состоянию мозга характерен определенный уровень метаболических процессов. Помимо этого, ферментативные реакции, протекающие в нейронах мозга в ответ на неадекватную ситуацию окружающей среды, дают возможность для энзимадаптации мозга и всего организма.
Полученные данные статистически выверены. Проведённые исследования дают
возможность придти к определённым выводам о пластичности энергетического метаболизма мозга, связанного с возрастной динамикой изменения активности пируваткиназы в тканях структур мозга крыс в постнатальном онтогенезе при воздействии неблагоприятных условий среды, в данном случае гипоксии.
Таким образом, полученные данные позволяют рассматривать изменение ПКактивности в качестве важной детерминанты клеточной реакции на воздействие экологически токсичных веществ, приводящей к временному повышению защиты внутриклеточного энергетического метаболизма – гипер- и гипоактивности ПК через развитие адаптивного ответа.
Полученные данные дают новую информацию функциональной нейрохимии и физиологии мозга, в особенности, в вопросе влияния и воздействия гипоксии на ферментативные процессы энергетического метаболизма, протекающие в головном мозге.
Список литературы
1. Анохина Е. Б. Механизмы регуляции транскрипционного фактора HIF при гипоксии
(Обзор) / Е. Б. Анохина, Л. Б. Буравкова // Биохимия. – 2010. – Т. 75. – С. 185–195.
2. Аскеров Ф. Б. Некоторые особенности механизма энергообеспечения мозга на модели
безбелкового питания крыс годовалого возраста / Ф. Б. Аскеров, К. М. Мовсум-заде,
А. М. Рашидова, Х. Г. Панахова, Б. Р. Курбанова // Известия НАН Азербайджана. – 2006. –
№ 3–4. – С. 111–121.
3. Береговая Н. М. Влияние гипоксии на химический состав и элементы углеводного обмена некоторых гидробионтов-обрастателей // Экология моря. – 2002. – Вып. 60. – С. 16–20.
4. Буренина Э. А. Турбеллярия phagocata Sibirica: некоторые ферменты углеводного и
энергетического обменов / Э. А. Буренина // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. –
2004. – Т. 40, № 4. – С. 298–304.
5. Грек О. Р. Изоформы цитохрома Р-450 при гипоксии / О. Р. Грек, А. В. Ефремов,
О. О. Грек // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2002. – № 1. – С. 46–53.
6. Куликов В. П. Состояние мозговой гемодинамики при долговременной адаптации к
гиперкапнической гипоксии / В. П. Куликов, А. Г. Беспалов, Н. Н. Якушев // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. – 2008. – Т. 94, № 2. – С. 191–197.
7. Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. – Москва : Наука, 1990. – 352 с.
8. Миронова Г. Д. Роль митохондрального АТФ-зависимого калиевого канала в адаптации организма к гипоксии / Г. Д. Миронова // Региональное кровообращение и микроциркуляция. – 2008. – Т. 7, № 2. – С. 33–34.
9. Осадчая Л. М. Свободные аминокислоты нервной системы нервной системы
/ Л. М. Осадчая // Биохимия мозга. – Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского ун-та,
1999. – С. 29–58.
10. Петрушина А. Д. Роль структурно-функциональных нарушений клеточных мембран
в клинико-патогенетических проявлениях перинатальной гипоксии у новорожденных, пути
коррекции (краткое сообщение) / А. Д. Петрушина, Е. В. Левитина, М. Ш. Халитов, М. И. Сосланд // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2000. – № 1. – С. 22–23.
11. Рашидова A. M. Kəskin hipoksiyaya məruz qalmış ağ siçovullarda baş beynin müxtəlif
strukturlarının subfraksiyalarında piruvatkinaza fermentinin fəallığının dəyişmə dinamikası / A. M.
Рашидова // Azərb. Milli Elmlər Akad. A.İ. Qarayev ad. Fiziologiya institutunun və Fiziologlar
cəmiyyətinin elmi əsərləri külliyatı. – 2011. – ХХIX c. – Səh. 110–116.
12. Светухина В. М. Цитоархитектоника новой коры головного мозга в отряде грызунов
/ В. М. Светухина // Архив анатомии, эмбриологии и гистологии. – 1968. – Т. 42, № 2. – С. 31–45.
71
Естественные науки. № 4 (41). 2012 г.
13. Филиппович Ю. Б. Практикум по общей биохимии / Ю. Б. Филиппович. – Москва :
Просвещение, 1982. – С. 311.
14. Хватова Е. М. Свойства NAD-зависимых ферментов мозга в условиях гипоксии и
ишемии / Е. М. Хватова, А. А. Гарсия, М. Р. Гайнуллин // Вестник Российской академии медицинских наук. – 2008. – № 2. – С. 13–16.
15. Bergmeyer H. U. Biochemistry information / H. U. Bergmeyer // Methods of Enzymatic
Analysis. – 1973. – Vol. 1. – P. 154–155.
16. Pellerin Luc. How to balance the brain energy budget while spending glucose differently
/ Luc Pellerin and Pierre J. Magistretti // J. Physiology. – 2003. – Vol. 546, № 2. – P. 325.
17. Pellegrino L. T. Stereotaxic atlas of the rat brain / L. T. Pellegrino, S. Ann, Ann I.
Pellegrino, Anna Cushmanl. – New-York : Plenum Press, 1979. – 123 p.
18. Semenza G. L. Transcriptional regulation of genes encoding glycolytic enzymes by hypoxia-inducible factor 1 / G. L. Semenza, P. H. Roth, H. M. Fang and G. L. Wang // J. of Experimental Biology. – 2006. – Vol. 209. – P. 3851–3861.
19. Vega C. Uptake of locally applied deoxyglucose, glucose and lactate by axons and
Schwann cells of rat vagus nerve / C. Vega, J.-L. Martiel, D. Drouhault, M.-F. Burckhart, J. A. Coles
// J. Physiol. – 2003. – Vol. 546. – P. 551–564.
References
1. Anokhina Ye. B., Buravkova L. B. Mekhanizmy regulyatsii transkriptsionnogo faktora HIF
pri gipoksii (Obzor) [Mechanisms of regulation of the transcription factor HIF during hypoxia (Review)]. Biokhimiya [Biochemistry], 2010, vol. 75, pp. 185–195.
2. Askerov F. B., Movsum-zade K. M., Rashidova A. M., Panakhova Kh. G., Kurbanova B. R.
Nekotorye osobennosti mekhanizma energoobespecheniya mozga na modeli bezbelkovogo pitaniya
krys godovalogo vozrasta [Some features of the mechanism of power supply cord to power the model
protein-free rats year of age]. Izvestiya Natsionalnoy akademii nauk Azerbaydzhana [News of the
National Academy of Sciences of Azerbaijan], 2006, no. 3–4, pp. 111–121.
3. Beregovaya N. M. Vliyanie gipoksii na khimicheskiy sostav i elementy uglevodnogo obmena nekotorykh gidrobiontov-obrastateley [Effect of hypoxia on the chemical composition and
carbohydrate metabolism of certain elements of the aquatic fouling]. Ekologiya morya [Ecology Sea],
2002, issue 60, pp. 16–20.
4. Burenina E. A. Turbellyariya phagocata Sibirica: nekotorye fermenty uglevodnogo i energeticheskogo obmenov [Turbellaria phagocata Sibirica: some enzymes of carbohydrate and energy
metabolism]. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii [Journal of Evolutionary Biochemistry and
Physiology], 2004, vol. 40, no. 4, pp. 298–304.
5. Grek O. R., Yefremov A. V., Grek O. O. Izoformy tsitokhroma R-450 pri gipoksii [Isoforms
of cytochrome P-450 during hypoxia]. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya [Experimental and Clinical Pharmacology], 2002, no. 1, pp. 46–53.
6. Kulikov V. P., Bespalov A. G., Yakushev N. N. Sostoyanie mozgovoy gemodinamiki pri
dolgovremennoy adaptatsii k giperkapnicheskoy gipoksii [Status of cerebral hemodynamics in patients with long-term adaptation to hypercapnic hypoxia]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I. M.
Sechenova [Russian Journal of Physiology them. Sechenov], 2008, vol. 94, no. 2, pp. 191–197.
7. Lakin G. F. Biometriya [Biometrics]. Moscow, Nauka, 1990, 352 p.
8. Mironova G. D. Rol mitokhondralnogo ATF-zavisimogo kalievogo kanala v adaptatsii organizma k gipoksii [Role mitochondrial ATP-dependent potassium channel in the adaptation to hypoxia]. Regionalnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya [Regional blood flow and microcirculation], 2008, vol. 7, no. 2, pp. 33–34.
9. Osadchaya L. M. Svobodnye aminokisloty nervnoy sistemy nervnoy sistemy [Free amino acids of the nervous system nervous system]. Biokhimiya mozga [Biochemistry of the brain]. St. Petersburg, St. Petersburg State University Publ., 1999, pp. 29–58.
10. Petrushina A. D., Levitina Ye. V., Khalitov M. Sh., Sosland M. I. Rol strukturnofunktsionalnykh narusheniy kletochnykh membran v kliniko-patogeneticheskikh proyavleniyakh
perinatalnoy gipoksii u novorozhdennykh, puti korrektsii (kratkoe soobshchenie) [The role of structural and functional abnormalities of cell membranes in the clinical manifestations of perinatal hypoxia pathogenic neonatal path correction (short message)]. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii [Russian Journal of Perinatology and Pediatrics], 2000, no. 1, pp. 22–23.
11. Rasidova A. M. Two different structures of the brain of rats exposed to acute hipoksiyaya
subfraksiyalarında change in the dynamics of the activity of the enzyme piruvatkinaza. Azerbaijan
National Academy of Sciences Acad. A.I. Garayev name. Proceedings of the Institute of Physiology
and Fiziologlar Külliyatı society, 2011, vol. 29, pp. 110–116.
72
Экспериментальная физиология, морфология и медицина
12. Svetukhina V. M. Tsitoarkhitektonika novoy kory golovnogo mozga v otryade gryzunov
[Cytoarchitecture of the neocortex of the brain in rodents]. Arkhiv anatomii, embriologii i gistologii
[Archive of anatomy, embryology and histology]. 1968, vol. 42, no. 2, pp. 31–45.
13. Filippovich Yu. B. Praktikum po obshchey biokhimii [Workshop in general biochemistry].
Moscow, Prosveshchenie, 1982, pp. 311.
14. Khvatova Ye. M., Garsiya A. A., Gaynullin M. R. Svoystva NAD-zavisimykh fermentov
mozga v usloviyakh gipoksii i ishemii [Properties of NAD-dependent enzymes in brain hypoxia and
ischemia]. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk [Bulletin of the Russian Academy of
medical sciences], 2008, no. 2, pp. 13–16.
15. Bergmeyer H.U. Biochemistry information. Methods of Enzymatic Analysis, 1973, vol. 1,
pp. 154–155.
16. Pellerin Luc and Magistretti Pierre J. How to balance the brain energy budget while spending glucose differently. J. Physiology, 2003, vol 546, no. 2, p. 325.
17. Pellegrino L. T., Ann S., Pellegrino Ann I., Cushmanl Anna. Stereotaxic atlas of the rat
brain. New-York, Plenum Press, 1979, 123 p.
18. Semenza G. L., Roth P. H., Fang H. M. and Wang G. L. Transcriptional regulation of genes
encoding glycolytic enzymes by hypoxia-inducible factor 1. Journal of Experimental Biology, 2006,
vol. 209, pp. 3851–3861.
19. Vega C., Martiel J.-L., Drouhault D., Burckhart M.-F., Coles J. A. Uptake of locally applied
deoxyglucose, glucose and lactate by axons and Schwann cells of rat vagus nerve. J. Physiol., 2003,
vol. 546, pp. 551–564.
УДК 615.838.7:612.79:577.486
ВЛИЯНИЕ СУЛЬФИДНО-ИЛОВОЙ ЛЕЧЕБНОЙ ГРЯЗИ
НА СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЙ ГОМЕОСТАЗ КОЖИ
Сауле Куаншевна Касимова, кандидат биологических наук, доцент
Елена Игоревна Кондратенко, доктор биологических наук, профессор,
заведующий кафедрой
Анна Владимировна Степанова, магистрант
Астраханский государственный университет
Российская Федерация, 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1
тел./факс 8 (8512) 51-82-64, e-mail: [email protected], [email protected]
В работе изучали влияние сульфидно-иловой лечебной грязи на свободнорадикальный гомеостаз кожи. Исследования проводились на 20 самках белых беспородных крыс. Аппликации наносили
в течение 10 дней (ежедневно, однократно). Длительность аппликационного воздействия – 15 мин.
Отбор образцов кожи из межлопаточной области производили после декапитации животных. Определяли содержание ТБК-активных продуктов, окислительную модификацию белков, каталазную
активность и активность СОД в гомогенате кожи и плазме крови. Было обнаружено, что грязевые
аппликации не приводили к значимым изменениям интенсивности перекисного окисления липидов.
Грязевые аппликации приводили к повышению уровня продуктов окислительной модификации белков в гомогенатах кожи, тогда как в плазме крови наблюдалась противоположная тенденция. Под
воздействием грязевых аппликаций происходило возрастание каталазной активности и активности
СОД как в коже, так и в плазме крови.
Ключевые слова: сульфидно-иловая лечебная грязь, свободнорадикальный гомеостаз,
окислительная модификация белков.
THE EFFECT OF SULFIDE-SILT THERAPEUTIC MUD
ON FREE RADICAL SKIN HOMEOSTASIS
Kasimova Saule K., Associate Professor, Ph.D. (Biology)
Kondratenko Yelena I., Professor, D.Sc. (Biology)
Stepanova Anna V., undergraduate student
Astrakhan State University
1 Shaumian Sq., Astrakhan, 414000, Russian Federation
phone 8 (8512) 51-82-64; e-mail: [email protected], [email protected]
73