Биологические науки/9. Биохимия и биофизика

Аспирант Мохаммед М.Т., д.б.н. Кличханов Н.К.

Дагестанский государственный университет, Россия

Влияние даларгина на свободнорадикальные процессы

в мозге крыс при ишемии

Нарушения кровоснабжения головного мозга инициируют каскад биохимических реакций, лежащих в основе тканевого повреждения. Одним из опасных последствий ишемии мозга является возрастание активных форм кислорода (АФК), индуцирующих развитие окислительного стресса (Szydlowska, Tymianski, 2010). Образующиеся при этом АФК способствуют окислительной модификации не только мембранных липидов, но и цитозольных и мембранных белков нервных клеток. Поэтому является очевидной необходимость как систематических исследований биологического действия природных и синтетических антиоксидантов, так и поиск новых соединений, обладающих протекторной способностью к нарушениям кислородного обмена. В этой связи интерес представляет синтетический аналог природного лей-энкефалина D-Ala², Leu⁵, Arg⁶-энкефалин – даларгин. В экспериментах на животных (Маслов и др., 2002) и в клинических условиях (Казанцев и др., 2000) даларгин оказывал противоишемическое действие, но механизмы такого действия пептида не изучены.

Опыты выполнены на крысах-самцах Вистар, массой 200-230 г. Ишемия головного мозга осуществлялась полной перевязкой обеих сонных артерий в течение 60 мин. В качестве контроля использовали ложнооперированые животные. За 30 мин до декапитации (контроль) или за 30 мин до начала ишемии крысам внутрибрюшинно вводили 0,5 мл фармакопейного препарата даларгина (НПО «Микроген») в дозе 0,5 мг/кг массы. Интактным животным вводили такой же объём физиологического раствора. Из коры головного мозга синаптосомы выделяли методом центрифугирования, а мембраны синаптосом – после гипоосмотического шока.

О свободнорадикальных процессах (СРП) в синаптосомах мозга судили по интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ), окислительной модификации мембранных белков, содержании восстановленного глутатиона, активности ключевых антиокислительных ферментов – супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы.

Как показали наши результаты, окклюзия сонных артерий в течение 60 мин приводит к повышению в суспензии синаптосом как исходного содержания малонового диальдегида (МДА), так и аскорбат-индуцированного уровня МДА на 20% относительно контроля. Ишемия приводит к двукратному увеличению исходного содержания карбонильных групп в белках мембран синаптосом. При ишемии в присутствии системы Фентона, генерирующей ОН-радикалы, в белках мембран синаптосом на 23% больше накапливаются карбонильные группы, чем в контроле. Эти результаты свидетельствуют о том, что ишемия мозга приводит к окислительной модификации как липидов, так и белков мембран синаптических окончаний нейронов. Как показали наши исследования, активация СРП в синаптосомах при ишемии мозга в определенной мере связана с подавлением антиоксидантной системы. Так, при ишемии содержание восстановленного глутатиона в синаптосомах снижается на 50%, активность СОД снижается на 41%, активность каталазы – на 25% относительно контроля.

Предварительное введение даларгина полностью предотвращает повышение исходного уровня МДА в синаптосомах при ишемии. Даларгин также уменьшает аскорбат-индуцированный накопление МДА в суспензии синаптосом. При ишемии на фоне даларгина полностью предотвращается повышение исходного уровня карбонильных групп в мембранных белках. При этом в условиях in vitro в суспензии мембран синаптосом меньше образуются карбонилы в присутствие ОН-радикалов по сравнению с ишемией без введения пептида.

Таким образом, однократное внутрибрюшинное введение аналога опиоидных пептидов даларгина существенно снижает степень ПОЛ и окислительной модификации белков мембран синаптосом при ишемии.

Снижение интенсивности окислительной модификации мембранных липидов и белков синаптосом при ишемии на фоне введения может быть связано с активацией пептидом системы антиоксидантной защиты синаптосом. Результаты показали, что даларгин существенно предотвращает падение уровня глутатиона в синаптосомах при ишемии. При ишемии даларгин не только предотвращает ингибирование СОД и каталазы в синаптосомах, но существенно активируют их (рис.).

Рис. Влияние даларгина (0,5 мг/кг) на активность СОД и каталазы в синаптосомах из коры головного мозга крыс при ишемии. К – контроль; И60 – ишемия 60 мин; И60+Д – введение даларгина и последующая ишемия 60 мин; * – р<0,05 относительно контроля; # – р<0,05 относительно ишемии.

Эти результаты свидетельствуют о том, что защита мембранных липидов и белков от окислительной модификации при ишемии на фоне даларгина связана с активацией пептидом антиокислительной системы синаптосом.

Литература

1. Szydlowska K., Tymianski M. // Cell Calcium. 2010. V. 47(2). P.122-129.

2. Маслов Л.Н. и др. // Вестник аритмологии. 2002. № 23. С. 67-78.

3. Казанцев В. В., Луцик А. А., Тюлькин О. Н. / Сосудистые заболевания головного и спинного мозга: сб. науч. тр.; под ред. А. Ю. Савченко. – Омск: Изд-во ОмГПУ, 2000. С. 30-34.