езированных в ответ на данное воздействие. Инъекция физиологического раствора вызывала снижение активности КП М в стриатуме через 24 часа на 54%. Известно, что б-неоэндорфин, динорфин 1-13, широко представленные в стриатуме, в качестве С-концевой аминокислоты содержат лизин [28], следовательно, они могут выступать в качестве субстратов для КПМ [268]. Выявленное уменьшение активности КПМ, возможно приводит к замедлению деградации этих пептидов, обладающих способностью проявлять седативное действие [28].
Рис. 5. Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении диазепама (по оси Y - активность фермента в нмоль субстрата образовавшегося за 1 мин инкубации в пересчете на 1 мг белка) (M ± m; n = 5?6; * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001 относительно нормы; + - р < 0,05, ++ - р < 0,01, +++ - р < 0,001 относительно контроля).
Рис. 5 (продолжение). Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении диазепама.
3.3.2.2. Влияние хронического введения физиологического раствора на активность карбоксипептидазы М в тканях крыс. Хроническое введение физиологического раствора вызывало повышение активности карбоксипептидазы М во всех исследуемых отделах мозга через 1 и 3 суток после воздействия (рис. 5).
Через сутки после введения наибольшие изменения обнаружены в гиппокампе - в 5,9 раза, в четверохолмии - в 4,7 раза, в стриатуме и больших полушариях - в 3 раза по сравнению с интактными животными. В гипоталамусе и мозжечке наблюдалось повышение активности фермента на 79% и 56% соответственно относительно нормы.
Через трое суток после хронического введения физраствора обнаружено повышение активности КП М в гипоталамусе - на 51%, в четверохолмии - на 12%, в мозжечке - в 2,8 раза, в стриатуме - в 3,4 раза, в гиппокампе - в 3,2 раза, в больших полушариях - на 71% по сравнению с интактной группой.
Таким образом, хроническое введение физиологического раствора вызывало повышение активности карбоксипептидазы М в отделах мозга, что может быть связано с необходимостью деградации биологически активных пептидов, секретируемых в ответ на длительный стресс.
Согласно дисперсионному анализу (табл. 10) достоверные изменения динамики активности КП М после введения физраствора обнаружены во всех исследованных тканях.
Таблица 10. Дисперсионный анализ влияния времени после инъекции физиологического раствора на активность КП М в тканях самцов крыс (значения критерия Фишера FФ и баллы экспериментальных (временных) подгрупп).
|
Ткань
|
FФ
|
Временные подгруппы
|
|
|
|
норма
|
0,5 ч.
|
4 ч.
|
24 ч.
|
72 ч.
|
1 сут.
|
3 сут.
|
|
Гипоталамус
|
3,46***
|
1,5
|
1,5
|
1
|
1,5
|
1,5
|
2
|
1,5
|
|
Четверохолмие
|
19,99***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
1
|
|
Мозжечок
|
10,35***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
|
Стриатум
|
10,11***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
2
|
|
Гиппокамп
|
19,30***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1,5
|
3
|
2
|
|
Большие полушария
|
11,32***
|
1,5
|
1
|
1,5
|
1
|
1,5
|
3
|
2
|
|
|
В гипоталамусе к 4 часам после инъекции физиологического раствора наблюдалось небольшое понижение активности карбоксипептидазы М; через 24 часа активность фермента повышалась до уровня нормы. После хронического введения физраствора активность КП М повышалась через сутки после воздействия в четверохолмии и гипоталамусе, через трое суток в мозжечке и через 1 и 3 суток в стриатуме. В гиппокампе повышение активности фермента наблюдалось через 72 часа после инъекции физиологического раствора. Активность КП М в больших полушариях понижалась через 0,5 часа, через 4 часа повышалась до уровня нормы, снижалась через 24 часа и к 72 часам опять повышалась. Хроническое введение физраствора приводило к повышению активности фермента в гиппокампе и больших полушариях, при этом через сутки изменения были более выражены.
Таким образом, однократная инъекция физиологического раствора вызывала изменения активности карбоксипептидазы М в гипоталамусе, гиппокампе и больших полушариях. При хроническом воздействии активность фермента повышалась во всех изученных отделах мозга.
3.3.3. Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении диазепама
3.3.3.1. Влияние однократного введения диазепама на активность карбоксипептидазы М в тканях крыс. На активность КП М в четверохолмии и больших полушариях введение диазепама не повлияло (рис. 5). Активность карбоксипептидазы М в мозжечке через 72 часа составляла 80% от контроля. В гипоталамусе через 4 часа после воздействия активность исследуемого фермента увеличивалась на 49%, а через 72 часа уменьшалась на 25% по сравнению с контрольными животными. Обнаруженное снижение активности фермента через 72 часа в мозжечке и гипоталамусе может быть обусловлено уменьшением числа активных молекул фермента. Снижение активности КП М в стриатуме наблюдалось через 4 часа на 53% и увеличение через 24 часа в 2,3 раза по отношению к контролю. В гиппокампе активность была достоверно выше, чем у контрольной группы, на 42 % через 4 часа после однократной инъекции диазепама. Таким образом, изменение активности КПМ обнаружено в тех отделах мозга, где эндогенный лиганд бензодиазепиновых рецепторов - ингибитор связывания диазепама (DBI) и бензодиазепиновые рецепторы присутствуют в высоких концентрациях [2, 113]. Известно, что на С-конце DBI и его производных присутствует лизин [112]. Учитывая специфичность действия КПМ, можно предположить, что фермент, локализованный на внешней стороне плазматической мембраны [118], участвует в инактивации эндозепинов путем отщепления лизина. DBI является анксиогенным пептидом, который повышает агрессивность животных [8, 118]. Обнаруженное увеличение активности КПМ может привести к снижению уровня этого пептида путем его инактивации. Следовательно, седативное действие диазепама может проявляться через увеличение уровня седативных пептидов и понижение уровня проконфликтных за счет действия КПМ.
3.3.3.2. Влияние хронического введения диазепама на активность карбоксипептидазы M в тканях крыс. Хроническое введение диазепама вызывало снижение активности КП М во всех исследуемых отделах мозга через сутки после воздействия (рис. 5). Наибольшие изменения активности фермента зафиксированы в четверохолмии (в 5,9 раза) и стриатуме (в 3,6 раза). В гипоталамусе активность карбоксипептидазы М через сутки после хронического введения диазепама снижалась на 57%, в мозжечке - на 36%, в гиппокампе - на 62%, в больших полушариях - на 48% относительно контроля.
Через трое суток после введения диазепама активность фермента снижалась только в мозжечке и стриатуме в 2,2 и 2,4 раза соответственно по сравнению с контрольными животными.
В ответ на хроническое введение диазепама из клетки секретируются как пептиды так и ферменты их обмена. Возможно, что снижение активности карбоксипептидазы М через сутки после хронического воздействия может быть связано с уменьшением количества активных молекул фермента в связи с преобладанием процессов их деградации над синтезом. Через трое суток снижение активности КП М наблюдалось только в отделах с высоким содержанием регуляторных пептидов. Можно предположить, что для восстановления пептидергической системы мозжечка и стриатума необходим более длительный промежуток времени.
Достоверные отличия влияния времени на активность КП М при введении диазепама обнаружены в гипоталамусе и гиппокампе (табл. 11). В этих отделах наблюдалось небольшое повышение активности карбоксипептидазы М в течение 72 часов после однократной инъекции диазепама. При хроническом введении препарата активность фермента повышалась в гипоталамусе через трое суток, в гиппокампе через 1 и 3 сутки после воздействия по сравнению с интактной группой.
Таблица 11. Дисперсионный анализ влияния времени после инъекции диазепама на активность КП М в тканях самцов крыс (значения критерия Фишера FФ и баллы экспериментальных (временных) подгрупп).
|
Ткань
|
FФ
|
Временные подгруппы
|
|
|
|
норма
|
0,5 ч.
|
4 ч.
|
24 ч.
|
72 ч.
|
1 сут.
|
3 сут.
|
|
Гипоталамус
|
3,03**
|
1
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1
|
2
|
|
Четверохолмие
|
1,56
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Мозжечок
|
0,74
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Стриатум
|
1,75
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Гиппокамп
|
2,71*
|
1
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
2
|
1,5
|
|
Большие полушария
|
2,99
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
3.3.4. Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении галоперидола
3.3.4.1. Влияние однократного введения галоперидола на активность карбоксипептидазы М в тканях крыс. Введение галоперидола увеличивало активность КП М в гипоталамусе через 4 часа после воздействия на 97%, через 24 часа на 51% относительно контрольной группы (рис. 6). В четверохолмии и гиппокампе активность через 4 часа была выше, чем у контроля, на 97 и 86% соответственно. Увеличение активности фермента в 2,3 раза по сравнению с контрольными животными наблюдалось в стриатуме через 24 часа после инъекции. В больших полушариях активность КП М была выше, чем у контроля, через 0,5 часа на 58% и через 24 часа на 44%. Повышение активности фермента в мозжечке наблюдалось через 4 и 72 часа после введения галоперидола на 30 и 20% соответственно. Эти данные согласуются со сведениями о том, что под влиянием галоперидола увеличивается уровень многих нейропептидов [69, 117, 129, 314]. Вероятно, увеличение активности КП М связано с инактивацией большого количества пептидов, секретируемых из клетки в ответ на данное воздействие.
Рис. 6. Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении галоперидола (по оси Y - активность фермента в нмоль субстрата образовавшегося за 1 мин инкубации в пересчете на 1 мг белка) (M ± m; n = 5?6; * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001 относительно нормы; + - р < 0,05, ++ - р < 0,01, +++ - р < 0,001 относительно контроля).
Рис. 6 (продолжение). Активность карбоксипептидазы М в тканях крыс при введении галоперидола.
3.3.4.2. Влияние хронического введения галоперидола на активность карбоксипептидазы М в тканях крыс. Через сутки после хронического введения галоперидола активность карбоксипептидазы М снижалась в гиппокампе - в 2,8 раза, в больших полушариях - в 2 раза, в стриатуме - в 1,8 раза относительно контроля (рис. 6).
Хроническое введение галоперидола вызывало повышение активности фермента через трое суток после воздействия в четверохолмии - в 3,8 раза, в гипоталамусе - в 2,3 раза, в стриатуме - в 1,9 раза по сравнению с контролем (рис. 6). В гиппокампе активность КП М снижалась в 2,2 раза относительно контрольной группы.
Длительное воздействие могло привести к уменьшению числа активных молекул фермента, чем и объясняется снижение активности КП М в отделах с высокой концентрацией дофаминовых рецепторов. Восстановление и даже повышение активности фермента через трое суток после воздействия может быть связано с восстановлением ферментативной системы после отмены препарата.
Дисперсионный анализ влияния времени после инъекции галоперидола на активность КП М показал, что статистически значимая динамика изменения активности фермента наблюдается во всех исследованных отделах мозга (табл. 12).
Таблица 12. Дисперсионный анализ влияния времени после инъекции галоперидола на активность КП М в тканях самцов крыс (значения критерия Фишера FФ, баллы экспериментальных (временных) подгрупп).
|
Ткань
|
FФ
|
Временные подгруппы
|
|
|
|
норма
|
0,5 ч.
|
4 ч.
|
24 ч.
|
72 ч.
|
1 сут.
|
3 сут.
|
|
Гипоталамус
|
12,33***
|
1
|
1,5
|
2
|
1,5
|
1,5
|
2
|
3
|
|
Четверохолмие
|
42,21***
|
1
|
1,5
|
2
|
1,5
|
1,5
|
3
|
4
|
|
Мозжечок
|
7,26***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
|
Стриатум
|
31,11***
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
|
Гиппокамп
|
2,41**
|
1
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
2
|
1,5
|
1,5
|
|
Большие полушария
|
2,40**
|
1
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
2
|
|
|
В гипоталамусе и четверохолмии через 0,5 часа после однократной инъекции галоперидола активность КП М немного повышалась, через 4 часа она была достоверно выше, чем у интактных животных, а через 24 часа возвращалась к уровню, зафиксированному через 0,5 часа, и сохранялась на этом уровне до 72 часов. Галоперидол, вводимый в течение 10 дней, вызывал повышение активности фермента в гипоталамусе и четверохолмии, через сутки изменения были более выраженными. В мозжечке и стриатуме изменение активности наблюдалось только через 3 суток после хронического введения препарата. Однократная инъекция галоперидола немного повышала активность КП М в гиппокампе в течение 24 часов. Такое же повышение активности наблюдалось в гиппокампе и при хроническом воздействии. Через 72 часа активность КП М в этом отделе мозга была достоверно выше, чем у интактной группы. В больших полушариях небольшое повышение активности фермента наблюдалось в течение 72 часов после однократной инъекции галоперидола и через сутки после хронического воздействия. Через трое суток активность карбоксипептидазы М в больших полушариях была достоверно выше относительно нормы.
Таким образом, введение галоперидола, особенно в течение 10 дней, вызывало повышение активности карбоксипептидазы М во всех изученных отелах мозга.
3.4. Активность основных карбоксипептидаз in vitro при действии психолептиков
Для выяснения механизма действия психолептиков на активность основных карбоксипептидаз в отделах мозга и органах самцов крыс in vivo было исследовано влияние данных препаратов in vitro (таблицы 13-15).
Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что ни один из препаратов не влияет на активность исследуемых ферментов. Другими словами, прямое влияние диазепама и галоперидола на молекулы КП Н, КП М и ФМСФ-ингибируемой КП, по-видимому, исключено.
Вместе с тем, в опытах in vivo активность ферментов изменялась при введении психолептиков. Следовательно, влияние галоперидола и диазепама in vivo на активность КП Н, КП М и ФМСФ-ингибируемой КП опосредуется какими-то внутриклеточными механизмами.
Табл. 13. Активность ФМСФ-ингибируемой КП in vitro в отделах мозга и органах самцов крыс при введении психолептиков (M ± m; n = 6?7).
|
Отделы мозга и органы
|
Интактные животные
|
Диазепам
|
Галоперидол
|
|
Гипофиз
|
0,24±0,03
|
0,28±0,09
|
0,37±0,08
|
|
Гипоталамус
|
0,18±0,01
|
0,15±0,02
|
0,19±0,02
|
|
Четверохолмие
|
0,21±0,02
|
0,18±0,01
|
0,19±0,01
|
|
Мозжечок
|
0,24±0,01
|
0,24±0,01
|
0,21±0,01
|
|
Стриатум
|
0,15±0,02
|
0,16±0,01
|
0,14±0,01
|
|
Гиппокамп
|
0,17±0,01
|
0,19±0,01
|
0,20±0,01
|
|
Большие полушария
|
0,22±0,02
|
0,22±0,01
|
0,22±0,02
|
|
Надпочечники
|
0,65±0,09
|
0,53±0,06
|
0,64±0,08
|
|
Семенники
|
0,07±0,01
|
0,10±0,01
|
0,08±0,01
|
|
|
Табл. 14. Активность карбоксипептидазы Н in vitro в отделах мозга и органах самцов крыс при введении психолептиков (M ± m; n = 6?7).
|
Отделы мозга и органы
|
Интактные животные
|
Диазепам
|
Галоперидол
|
|
Гипофиз
|
0,76±0,11
|
0,86±0,16
|
0,81±0,09
|
|
Гипоталамус
|
0,23±0,01
|
0,18±0,02
|
0,18±0,02
|
|
Четверохолмие
|
0,21±0,01
|
0,20±0,01
|
0,21±0,01
|
|
Мозжечок
|
0,12±0,01
|
0,12±0,01
|
0,12±0,01
|
|
Стриатум
|
0,16±0,01
|
0,15±0,01
|
0,12±0,01
|
|
Гиппокамп
|
0,20±0,01
|
0,18±0,02
|
0,22±0,01
|
|
Большие полушария
|
0,19±0,01
|
0,17±0,01
|
0,19±0,01
|
|
Надпочечники
|
0,10±0,01
|
0,05±0,02
|
0,09±0,01
|
|
Семенники
|
0,03±0,01
|
0,03±0,01
|
0,03±0,01
|
|
|
Табл. 15. Активность карбоксипептидазы М in vitro в отделах мозга и органах самцов крыс при введении психолептиков (M ± m; n = 6?7).
|
Отделы мозга и органы
|
Интактные животные
|
Диазепам
|
Галоперидол
|
|
Гипоталамус
|
0,084±0,019
|
0,111±0,012
|
0,104±0,015
|
|
Четверохолмие
|
0,113±0,007
|
0,112±0,007
|
0,110±0,006
|
|
Мозжечок
|
0,088±0,010
|
0,069±0,006
|
0,080±0,010
|
|
Стриатум
|
0,087±0,015
|
0,073±0,013
|
0,066±0,013
|
|
Гиппокамп
|
0,082±0,010
|
0,069±0,009
|
0,068±0,007
|
|
Большие полушария
|
0,136±0,012
|
0,115±0,008
|
0,139±0,011
|
|
|
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем в современной медицине является профилактика и лечения психических заболеваний. Успешное решение данной проблемы возможно лишь в сочетании с изучением молекулярно-биохимических механизмов, лежащих в основе развития патологии нервной системы.
Известно, что развитие патологических процессов происходит в связи с нарушением процессов передачи информации между клетками [2, 4, 8, 40, 50], поэтому в психофармакологии используют препараты, действующие на медиаторные системы, в частности, галоперидол - антагонист дофаминергической и диазепам - агонист ГАМК-ергической систем [39, 163, 310]. Установлено при этом, что введение психолептиков существенно изменяет уровень ряда биологически активных пептидов [67, 95, 164, 193, 243, 228, 263, 324]. Однако механизмы взаимодействия медиаторных и пептидергических систем до сих пор остаются неизученными.
Содержание биологически активных пептидов зависит от активности ферментов, участвующих в их обмене [21, 30]. Изучение содержания уровня того или иного нейропептида в тканях не дает достаточно точных представлений о динамических процессах, происходящих в пептидергической системе при введении психолептиков. Более информативным является изучение процессов синтеза и утилизации нейропептидов [12, 21]. Поэтому изучение активности КП Н, ФМСФ-КП и КП М при воздействии галоперидола и диазепама представляет значительный интерес, как для уточнения биологической роли самих ферментов, так и для понимания роли регуляторных пептидов в механизмах действия психолептиков.
Максимальная активность КП Н обнаружена в отделах мозга и тканях с высоким уровнем нейропептидов, а именно, в гипофизе, где синтезируются пептидные гормоны, а также в гипоталамусе, четверохолмии, стриатуме - отделах лимбической системы, в которых обнаружено высокое содержание эндорфинов и вещества Р [55, 84, 201, 278, 279]. Низкая активность фермента выявлена в надпочечниках и гонадах. Полученные нами данные об уровне и распределении активности КП H в мозге и тканях крыс соответствуют литературным данным [137, 148, 149].
Региональное и тканевое распределение фермента соответствует литературным данным о содержании регуляторных пептидов в нервной системе [201], что хорошо согласуется с данными о вовлечении КП Н в процессинг нейропептидов [149, 175, 181, 247, 259, 282, 283].
Наибольшая активность ФМСФ-ингибируемой КП обнаружена в гипофизе и надпочечниках, т.е. в органах, связанных с образованием регуляторных пептидов и гормонов пептидной природы. Нужно отметить, что в гипофизе активность фермента значительно выше, чем в отделах центральной нервной системы. Поскольку в гипофизе синтезируются пептидные гормоны, то, не исключено, что ФМСФ-ингибируемая КП может участвовать в процессинге предшественников этих гормонов. Однако, в гипоталамусе и стриатуме, отделах мозга с наиболее высоким уровнем нейропептидов [201], активность ФМСФ-ингибируемой КП не высока.
Обнаружено, что в гипофизе активность КП Н существенно выше активности ФМСФ-ингибируемой КП, тогда как в надпочечниках, в которых синтезируются преимущественно энкефалины, наблюдается обратное соотношение. Возможно, это различие связано с различной субстратной специфичностью данных ферментов [9]. Так, в гипофизе синтезируются в основном пептидные гормоны, в проформах которых перед остатком основной аминокислоты находится остаток аминокислоты с коротким алифатическим радикалом (аланин, глицин) [55]. В надпочечниках же синтезируются преимущественно энкефалины, в которых предпоследними являются остатки лейцина и метионина [55]. Сопоставляя субстратную специфичность и аминокислотную последовательность регуляторных пептидов можно придти к выводу, что предпочтительным субстратом для КП Н будут предшественники пептидных гормонов, а для ФМСФ-ингибируемой КП предшественники лей- и мет-энкефалинов, с чем, возможно, и связан более высокий уровень активности ФМСФ-ингибируемой КП в надпочечниках.
Максимальный уровень активности КП М у интактных животных наблюдался в четверохолмии, больших полушариях, мозжечке и гипоталамусе. В этих отделах мозга синтезируется большое количество регуляторных пептидов, в обмене которых возможно принимает участие этот фермент.
Однократное введение физиологического раствора вызывало уменьшение активности КП Н в гипофизе через все исследуемые промежутки времени. Активность исследуемого фермента снижалась через 0,5 часа в гипоталамусе, стриатуме и мозжечке. Вероятно, это связано с особенностями воздействия внутрибрюшинной инъекции физраствора, при которой в организм поступает дополнительное количество жидкости. Понижение активности КП Н может способствовать ускорению высвобождения жидкости из организма благодаря уменьшению образования вазопрессина [41].
Инъекция физиологического раствора вызывала достоверное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП во всех изученных тканях и отделах мозга: в гипофизе - через 0,5, 24 и 72 часа; в четверохолмии, мозжечке, стриатуме, больших полушариях и гипоталамусе - через все исследуемые промежутки времени; в надпочечниках и гиппокампе - через 4, 24 и 72 часа; в семенниках - через 0,5, 4 и 72 часа после воздействия. Если рассматривать инъекцию физраствора как кратковременный стресс, то повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП может быть связано с повышением уровня синтеза энкефалинов и эндорфинов при воздействии стресса [51].
Активность карбоксипептидазы М в гиппокампе повышалась через 0,5 и 72 часа после однократной инъекции физиологического раствора по сравнению с интактными животными. Активность фермента в гипоталамусе и мозжечке через 72 часа была выше, чем в норме. Поскольку в ответ на стрессовое воздействие в организме животных вырабатывается большое количество регуляторных пептидов [51], то не исключено, что повышение активности карбоксипептидазы М связано с ее участием в инактивации нейропептидов, синтезированных в ответ на данное воздействие. Введение физраствора приводило к снижению активности КП М в стриатуме через 24 часа после воздействия. Известно, что б-неоэндорфин, динорфин 1-13, широко представленные в стриатуме, в качестве С-концевой аминокислоты содержат лизин [55], следовательно, они могут выступать в качестве субстратов для КП М [118, 271, 301]. Выявленное уменьшение активности КП М, возможно, приводит к замедлению разрушения этих пептидов, обладающих способностью проявлять седативное действие [41, 55].
При хроническом введении физиологического раствора активность КП Н увеличивалась через сутки после воздействия в гипоталамусе, четверохолмии, мозжечке, стриатуме, надпочечниках и семенниках относительно интактных животных. Через трое суток после хронического воздействия наблюдалось понижение активности исследуемого фермента в гипоталамусе и повышение активности в мозжечке, гиппокампе и семенниках по сравнению с нормой.
Хроническое введение физраствора приводило к повышению активности ФМСФ-КП через сутки после воздействия в гипофизе, четверохолмии, мозжечке, гиппокампе, больших полушариях и семенниках. В стриатуме и надпочечниках через сутки после воздействия наблюдалось понижение активности фермента относительно интактных животных. Через трое суток после хронического введения физиологического раствора наблюдалось повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в гипофизе, мозжечке, стриатуме, гиппокампе и семенниках относительно интактных животных. В надпочечниках активность фермента понижалась по сравнению с нормой.
Повышение активности карбоксипептидазы М во всех исследуемых отделах мозга наблюдалось через 1 и 3 суток после хронического воздействия физиологического раствора. Через сутки после введения наибольшие изменения обнаружены в гиппокампе, четверохолмии, стриатуме и больших полушариях, а также в гипоталамусе и мозжечке по сравнению с интактными животными. Через трое суток после хронического введения физраствора обнаружено повышение активности КП М в гипоталамусе, четверохолмии, мозжечке, стриатуме, гиппокампе и больших полушариях по сравнению с интактной группой.
Таким образом, введение физиологического раствора в течение 10 дней можно рассматривать в качестве стресса для животных. В связи с этим обнаруженное изменение активности основных карбоксипептидаз согласуется с данными об участии исследуемых ферментов в ответе организма на стресс [5].
Изучение активности КП Н, ФМСФ-ингибируемой КП и КП М у самцов крыс при однократном введении диазепама показало, что активность ФМСФ-ингибируемой КП достоверно изменялась во всех исследуемых органах и тканях, в то время как активность КП Н не изменялась только в стриатуме. Изменения активности КП М были обнаружены в гипоталамусе, мозжечке, стриатуме и гиппокампе.
Введение диазепама приводило к значительному уменьшению активности КП Н в гипофизе через 24 и 72 часа, гипоталамусе через 4, 24 и 72часа и надпочечниках через 72 часа, что согласуется с представлениями о стресс-протективном действии диазепама [51] путем ингибирования гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и уменьшения секреции и образования АКТГ при его введении [263, 290]. При этом необходимо отметить, что изменения в гипоталамусе наступали раньше, чем в гипофизе.
Инъекция диазепама понижала активность КП Н в четверохолмии, больших полушариях, мозжечке и гиппокампе через 4, 24 и 72 часа относительно соответствующих значений контроля. При этом наибольшие изменения зафиксированы в больших полушариях и гиппокампе (в 1,3-1,4 раза), в отделах с высоким содержанием холецистокининов и вовлекающихся в развитие эмоциональных реакций и невротических состояний [24]. На основе полученных данных можно предположить, что уменьшение уровня холецистокининов под действием бензодиазепинов [24] вызвано снижением активности КПН. Кроме того, по данным ряда ученых [126, 285] вещество Р вовлекается в модуляцию стресса и его уровень повышен у пациентов с депрессивными расстройствами. Понижение уровня этого пептида в гиппокампе при введении диазепама [95] можно быть связано с понижением активности КПН. В семенниках активность КП Н снижалась через 72 часа после инъекции диазепама. В половых железах самцов синтезируются энкефалины, холецистокинины и другие биологически активные пептиды [195, 260], в обмене которых участвует карбоксипептидаза Н, поэтому снижение активности фермента может влиять на уровень пептидов в семенниках.
Активность ФМСФ-ингибируемой КП после инъекции диазепама изменялась подобно активности КП Н: уменьшалась в гипофизе через 4 и 72 часа; в гипоталамусе, мозжечке, стриатуме и больших полушариях через 24 и 72часа; в гиппокампе, четверохолмии и надпочечниках через 4, 24 и 72 часа после воздействия. Обнаруженное нами снижение активности ФМСФ-ингибируемой КП позволяет предположить ее участие в обмене регуляторных пептидов при введении диазепама.
Имеются данные о понижении уровня мет-энкефалина в стриатуме при однократном введении диазепама [237]. В наших исследованиях изменения активности КП Н в этом отделе мозга не были обнаружены, но произошло понижение активности ФМСФ-ингибируемой КП. Отсюда можно предположить, что ФМСФ-ингибируемая КП участвует в обмене энкефалинов в стриатуме, предшественники которых являются более предпочтительными субстратами для ФМСФ-ингибируемой КП [9, 26].
Понижение активности фермента в семенниках через 0,5 и 72 часа после воздействия может быть связано с увеличением уровня тестостерона под действием диазепама [48, 123].
Активность карбоксипептидазы М снижалась в мозжечке через 72 часа после острого воздействия диазепама. В гипоталамусе через 4 часа после воздействия активность исследуемого фермента увеличивалась, а через 72 часа уменьшалась по сравнению с контрольными животными. Обнаруженное снижение активности фермента через 72 часа в мозжечке и гипоталамусе может быть обусловлено уменьшением числа активных молекул фермента. Снижение активности КП М в стриатуме наблюдалось через 4 часа и увеличение через 24 часа по отношению к контролю. В гиппокампе активность фермента была достоверно выше, чем у контрольной группы, через 4 часа после однократной инъекции диазепама. Таким образом, изменение активности КПМ обнаружено в тех отделах мозга, где эндогенный лиганд бензодиазепиновых рецепторов - ингибитор связывания диазепама (DBI) и бензодиазепиновые рецепторы присутствуют в высоких концентрациях [2, 113]. Известно, что на С-конце DBI и его производных присутствует лизин [112]. Учитывая специфичность действия КПМ, можно предположить, что фермент, локализованный на внешней стороне плазматической мембраны [118], участвует в инактивации эндозепинов путем отщепления лизина. DBI является анксиогенным пептидом, который повышает агрессивность животных [8, 118]. Обнаруженное увеличение активности КПМ может привести к снижению уровня этого пептида путем его инактивации. Следовательно, седативное действие диазепама может проявляться через увеличение уровня седативных пептидов и понижение уровня проконфликтных за счет действия КПМ.
Хроническое введение диазепама приводило к снижению активности КП Н и КП М и разнонаправленным изменениям ФМСФ-КП в изученных отделах мозга и периферических органах крыс.
Введение диазепама в течение 10 дней вызывало снижение активности КП Н в гипофизе, гипоталамусе, четверохолмии, мозжечке, стриатуме через сутки после воздействия. Наибольшее понижение активности фермента в этот период обнаружены в периферических тканях: в надпочечниках и семенниках относительно контрольной группы. Таким образом, хроническое введение диазепама приводило к таким же изменениям активности КП Н, как и при остром воздействии препарата. Диазепам, вводимый в течение 10 дней, вызывал ингибирование гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и гипоталамо-гипофизарно-гонадной систем, а также отделов, отвечающих за двигательную активность животных. Через трое суток после хронического введения диазепама снижение активности КП Н обнаружено в отделах с высоким содержанием опиоидных пептидов: в гиппокампе и надпочечниках. Следовательно, хроническое введение диазепама вызывало наибольшие изменения активности карбоксипептидазы Н через сутки после воздействия.
Снижение активности ФМСФ-ингибируемой КП через сутки после хроническое введение диазепама наблюдалось в гипофизе, мозжечке, гиппокампе и больших полушариях по сравнению с контрольной группой. Активность фермента через сутки после воздействия повышалась в стриатуме, надпочечниках и семенниках.
Хроническое введение диазепама приводило к снижению активности ФМСФ-КП через трое суток после воздействия в гипофизе, мозжечке, стриатуме и гиппокампе относительно контрольных животных. Повышение активности фермента зафиксировано в гипоталамусе, четверохолмии и надпочечниках по сравнению с контролем.
Таким образом, в отличие от действия однократной инъекции диазепама хроническое введение препарата приводило к разнонаправленным изменениям активности ФМСФ-ингибируемой КП во всех исследуемых отделах мозга и тканях относительно контрольных животных. Кроме того, диазепам, вводимый в течение 10 дней, вызывал снижение активности КП Н и разнонаправленные изменения активности ФМСФ-КП. Возможно, что подобное отличие в изменении активности этих ферментов связано с разной ролью исследуемых карбоксипептидаз в различных отделах мозга и периферических органах, что согласуется с данными, полученными другими исследователями [26].
Хроническое введение диазепама вызывало снижение активности КП М во всех исследуемых отделах мозга через сутки после воздействия. Наибольшие изменения активности фермента зафиксированы в четверохолмии и стриатуме. Через трое суток после введения диазепама активность фермента снижалась только в мозжечке и стриатуме по сравнению с контрольными животными.
В ответ на хроническое введение диазепама из клетки секретируются как пептиды, так и ферменты их обмена. Возможно, что снижение активности карбоксипептидазы М через сутки после хронического воздействия может быть связано с уменьшением количества активных молекул фермента в связи с преобладанием процессов их деградации над синтезом. Через трое суток снижение активности КП М наблюдалось только в отделах с высоким содержанием регуляторных пептидов. Можно предположить, что для восстановления пептидергической системы мозжечка и стриатума необходим более длительный промежуток времени.
Суммируя все вышеизложенное можно предложить, что активация ГАМК-ергической системы при введении диазепама приводит к изменению уровня регуляторных пептидов путем изменения активности изученных карбоксипептидаз.
Однократное введение галоперидола вызывала понижение активности КП Н, повышение КП М и разнонаправленные изменения ФМСФ-ингибируемой КП.
Галоперидол в дозе 2 мг/кг вызывал достоверные изменения активности КП Н в отделах гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. При этом повышение ферментативной активности в гипоталамусе наблюдалось уже через 0,5 часа, в гипофизе - через 0,5 и 4 часа, в надпочечниках - через 4 и 72 часа после инъекции. При введении галоперидола отмечалось повышение уровня ПОМК в промежуточной доле гипофиза [103] и усиление секреции гормонов гипофиза [50, 198, 273, 287]. Сопоставление этих данных с результатами нашей работы позволяет предположить, что КП Н участвует в реализации эффекта галоперидола.
В мозжечке активность фермента через 0,5 часа была выше, чем у контрольной группы. Известно, что при введении галоперидола крысы становятся вялыми, особенно в течение 30 минут после инъекции [36]. Этот эффект может быть вызван повышением скорости образования динорфина, обладающего седативным действием, при участии КП Н.
Достоверное снижение активности КП Н по отношению к контролю наблюдалось в семенниках через 24 и 72 часа после воздействия. Инъекция галоперидола вызывает повышение секреции гонадотропина [273, 276], влияющего на уровень половых стероидов, которые в свою очередь снижают активность карбоксипептидазы Н [47].
Активность ФМСФ-ингибируемой КП значительно повышалась в стриатуме через 0,5 часа после воздействия. Согласно данным ряда исследователей [211, 232, 261] однократная инъекция галоперидола приводит к увеличению уровня мет-энкефалина и нейротензина в стриатуме. Кроме того, уровень нейротензина у больных шизофренией уменьшен, но восстанавливается после лечения галоперидолом [59, 92, 292]. Поскольку изменение активности КПН в этом отделе мозга не обнаружены, то можно предположить, что в процессинг регуляторных пептидов, синтезируемых в стриатуме при введении галоперидола, вовлечена ФМСФ-ингибируемая КП. Однако через 4 и 24 часа после внутрибрюшинного введения галоперидола наблюдалось небольшое, но достоверное снижение активности фермента по отношению к контрольной группе животных, что, возможно, является результатом действия компенсаторных механизмов, направленных на нормализацию функционального состояния пептидергических систем стриатума. Повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП через 0,5 часа и понижение через 4 и 72 часа наблюдалось в четверохолмии. Однонаправленные изменения (повышение активности фермента через 0,5 и понижение через 4 или 24 часа) наблюдались в эмоциогенных структурах: гиппокампе и больших полушариях. Известно, что при введении галоперидола в гиппокампе и больших полушариях повышается уровень холецистокинина и вещества Р [294, 334]. Не исключено, что ФМСФ-ингибируемая КП участвует в обмене этих пептидов. В отличие от КП Н активность ФМСФ-ингибируемой КП понижалась в гипофизе, гипоталамусе и мозжечке через 4 часа после воздействия. Отмеченное понижение активности ФМСФ-КП в отделах мозга через 4 и 24 часа после введения галоперидола может быть обусловлено уменьшением числа активных молекул фермента. Активность фермента через 0,5 часа после введения галоперидола повышалась в надпочечниках, а через 24 часа понизилась. В надпочечниках синтезируется большое количество мет-энкефалинов, предшественники которых являются более предпочтительными субстратами для ФМСФ-КП, поэтому можно предположить, что этот фермент вовлечен в обмен энкефалинов в надпочечниках.
Введение галоперидола увеличивало активность КП М в гипоталамусе через 4 и 24 часа после воздействия. В четверохолмии и гиппокампе через 4 часа после инъекции, в мозжечке - через 4 и 72 часа, а в больших полушариях - через 0,5 и 24 часа активность фермента была выше, чем у контроля. Увеличение активности фермента в стриатуме наблюдалось только через 24 часа после инъекции. Поскольку под влиянием галоперидола увеличивается уровень многих нейропептидов [69, 117, 129, 314], то не исключено, что повышение активности фермента связано с участием его в деградации большого количества нейропептидов, синтезированных в ответ на данное воздействие.
Таким образом, ингибирование дофаминергической системы галоперидолом вызывало повышение активности КП Н в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и гипоталамо-гипофизарно-гонадной системе и мозжечке. Активность ФМСФ-ингибируемой КП повышалась через 0,5 и понижалась через 4, 24 и 72 часа во всех тканях (искл. семенники). Повышение активности КП М наблюдалось во всех изученных отделах. Интересно отметить, что через 0,5 часа после инъекции галоперидола активность ферментов синтеза регуляторных пептидов (КП Н и ФМСФ-ингибируемой КП) увеличилась, а через 4 часа наблюдались разнонаправленные изменения активности изученных карбоксипептидаз. Это явление может быть следствием различия в субстратной специфичности КП Н и ФМСФ-ингибируемой КП [26].
Хроническое воздействие галоперидола вызывало снижение активности изучаемых ферментов через сутки после воздействия и разнонаправленные изменения через трое суток.< ...........
Страницы: 1 | 2 | 3 | [4] | 5 | 6 | 7 |
|