II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
167
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛУТАМАТДЕГИДРОГЕНАЗНОЙ И ГЛУТАМИНАЗНОЙ
АКТИВНОСТИ В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫСЯТ, ПОДВЕРГНУТЫХ
ГИПОКСИИ В РАННИЙ ПЕРИОД ПРЕНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА
Лейла ГАДИРОВА
Институт Физиологии им.А.И.Караева НАН Азербайджана
leylakb@yahoo.com
Краткосрочные и долгосрочные последствия воздействия пренатальной гипоксии на развитие мозга
отражаются в задержке развития сенсорных и моторных рефлексов в течение первых месяцев после рождения,
ухудшении обучения и памяти у взрослых животных. Изучение молекулярных механизмов, ведущих к
повреждению головного мозга у животных, после пренатальной гипоксии расширяет знания о центральных
процессах, которые включают показатели метаболических изменений. Почти все возбуждающие нейроны в ЦНС
являются глутаматергическими. Метаболизм глутамата в мозге разделен на нейрональный и глиальный
компартмент. Содержание глутамата находится на определенном уровне для поддержания соотношения
нейротрансмиттерного гутамата после деполяризации. Синтез глутамата в нейронах осуществляется
преимущественно глутаминазой, а в клетках глии глутамат метаболизирует глутаматдегидрогеназа.
Исследования проводились на самцах крыс Wistar. Самок крыс подвергали гипоксии на 3-7-е дни беременности
в барокамере в течение 30 минут. Далее в эксперименте использовали их потомство в 17-дневном, 1-, 3- и 6-
месячном периоде постнатального онтогенеза. Активность глутаминазы (КФ 3.5.1.2) определялась прямым фенол-
гипохлоритным методом, глутаматдегидрогеназы (КФ 1.4.1.2.) кинетическим методом. Митохондриальную
фракцию выделяли методом дифференциального центрифугирования. Количество белка определяли по методу
Бредфорд. Все эксперименты на животных выполнялись с соблюдением биоэтических правил.
Как показали результаты исследований, у крысят 17-ти дневного возраста, подвергнутых пренатальной
гипоксии в зародышевый период удельная активность глутаминазы повышается в митохондриях гипоталамуса,
зрительной, лимбической и орбитальной коры, соответственно, на 88; 76; 62; 15%. В митохондриях сенсомоторной
коры и среднего мозга отмечается снижение – на 25 и 24% по сравнению с контролем.
У одномесячных крыс опытной группы удельная активность фосфат-зависимой глутаминазы в митохондриях
также повышается. В корковых структурах большого мозга – орбитальной и сенсомоторной коре активность
достоверно повышается, соответственно, на 18% и 28%. В лимбической коре и гипоталамусе наблюдаются более
значительное повышение ферментативной активности – на 58% и 60% соответственно, по сравнению с
показателями контрольных животных.
В трехмесячном возрасте удельная активность фосфат-зависимой глутаминазы также повышается в
митохондриях гипоталамуса, орбитальной и сенсомоторной коры на 45, 42 и 25%. В лимбической и зрительной
коре показатели удельной активности приближаются к контролю.
У шестимесячного потомства наблюдается восстановление ферментативной активности в митохондриях
большинства исследованных структур мозга, кроме гипоталамуса и орбитальной коры, где отмечается повышение
активности. Следует также отметить, что в митохондриях мозжечка во всех возрастных периодах не наблюдаются
изменений по сравнению с контролем.
Согласно полученным данным, после подвергания пренатальной гипоксии в зародышевый период удельная
активность глутаматдегидрогеназы в митохондриальных фракциях исследуемых областей мозга имеет тенденцию
повышения.
У 17-дневного потомства самок-крыс, подвергнутых гипоксии на 3-7 дни беременности, отмечается повышение
удельной активности глутаматдегидрогеназы в митохондриях гипоталамуса – на 27% среднего мозга – на 32%,
продолговатого мозга – на 65%. В митохондриях коры и мозжечка достоверных изменений не обнаружено.
У крыс данной экспериментальной группы в одномесячном возрасте удельная активность ГДГ в митохондриях
среднего и продолговатого мозга повышается на 62% и 34%, соответственно, по сравнению с контролем. В
остальных исследованных структурах мозга изменения носят недостоверный характер.
В трехмесячном же возрасте данной группы опытных животных отмечается снижение активности
глутаматдегидрогеназы в коре больших полушарий – на 19%, среднем мозге – на 32%, продолговатом мозге – на
29%, повышение активности энзима отмечается в мозжечке – на 25% по сравнению с данными контроля.
В работе установлена связь воздействия гипоксии в ранний период беременности и выявляемым у потомства в
возрастной динамике изменением показателей синтеза глутаминазой и глутаматдегидрогеназой глутамата –
главного возбуждающего нейротрансмиттера в мозге. Показано, что усиление синтеза глутамата через
митохондриальную глутаминазу может иметь как адаптационно-компенсаторное, так и патогенетическое значение,
|