Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Функциональные особенности синаптических терминалей коры головного мозга крыс на разных этапах постнатального онтогенеза и при эмоциональном стрессе

■л Г'-. V ^ ^ ( I1

ОРДЕНА В. И. ЛЕНИНА

-4-

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ им. П. К. АНОХИНА

На правах рукописи УДК 612.82.014.4:612.66

ЧЕРНОМАШЕНЦЕВА Елена Аркадьевна

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИНАПТИЧЕСКИХ ТЕРМИНАЛЕН КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА И ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ СТРЕССЕ

14.00.17 — нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА

1990

Работа выполнена в НИИ нормальной физиологии им. П. К. Анохина АМН СССР.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Т. А. Аджимолаев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Н. Н. Кокина доктор биологических наук И. А. Корниенко

Ведущее учреждение:

Ордена Трудового Красного Знамени институт экспериментальной медицины.

Защита состоится «/(?/«?. » . ^¿¿/Р'^.'Я..... 1990 года

в 10.00 час. на заседании Специализированного Ученого совета Д 001.08.01 при Научно-исследовательском институте нормальной физиологии им. П. К- Анохина АМН СССР (103009, Москва, ул. Герцена, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета доктор биологических наук

Т. И. Белова

Т!" !

. ...„.г-, i - I -

ОбцАА ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

__——Актуальность исследования. Вопрос об онтогенетических механизмах функциональной организации мозга в течение длительного времени продолжает оставаться одной из важных проблем возрастной физиологии, нейроморфологии и нейрофизиологии.

Несмотря на то, что современная литература обладает богатым фактическим материалом о становлении функции целостного моага, механизмах организации взаимоотношений между его частями, свойствах развивающегося нейрона, его вовлечения в системную деятельность (Симонов П.В., 1970; Анохин П.К., 1975, 1979; Ronnevi L.O., 1979; Ата-Мурадова Ф.А., 1980; Судаков К.В., 1961; Чуппина Л.М., 1981; Ад.симолаев Т.А. и др., 1982; Бабминдра В.П. и др,, 1984; 1988; Никитина Г.М., 1984; Максимова Е.В» и др., 1985; Шулейкииа К.В., 1985 и др.), до сих пор остаются невыясненными вопросы о механизмах образования и элиминации межклеточных контактов, з частности, синапсов, о роли ферментативных и неферментативных свободноради-кальных процессов в интегративной деятельности нейрона, обеспечения функций нейрона при адаптации к различным факторам внешней среда в ходе онтогенеза.

Согласно концепции системогенеза П.К.Анохина ( 1975, 1979), одной из основных закономерностей жизни организма является непрерывное развитие, поэтапное включение и сыена его функциональна* систем, обеспечивающих ему адекытное приспособленке на разных этапах его постнатакькой жизни. При этом ковдый этап постнатального онтогенеза характеризуется своими, особенностями реализации функций мозга. Достижение дефинитивного состояния мозгом проходит через ряд заиных физико-химических преобразований на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. На клеточном уровне приспособление нервной системы к новым условиям существования .осуществляется за счет перестройки межнейрональных отношений (Wenzel J. et al, 1977, 1980; Yrensan G„, Cardozo J., 1981; Воголепов H.H. и др,, 1987; Бабминдра В.П. и др., 1988). Урозень развития синоптической сети э значительной мере определяет адаптивные функции организма в целом. его устойчивость к экстремальным воздействиям (Жигадло В.А. и др., 1984; Семченко В.В., Степанов С.С., 1984; Knaus Р. et al, 1986; Воголепов H.H. и .пр., 1987; Maletorg 0., 1987).

В осуществлении адаптивно-стрессовых реакций существенную роль играет процесс свободнорадикального перекисного окисления ли-пидов, представляющий собой один из этапов метаболизма, направлен-

ного hi обновление липидов мембран, регуляцию мембраносвязанных ферментов и пр. (Меерсон Ф.З., 1981, 1966).

Наиболее чувствительными к воздействию продуктов свободнора-дикального окисления являются лизосомальные мембраны. При чрезмерной активации перекисного окисления липидов происходит их разрушение, выход из лизосом гидролаз-и повреждение ими клеточных компонентов (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.< 1972; Pong K.-L. et al, 1973; Белоус A.M., Бондаренко В.A., 1982). Известно, что при стрессовых воздействиях происходит активизация свободнорадикального перекисного окисления липидов и повреждение структур клеток во многих тканях (Меерсон Ф.З. и цр.-, 1979, 1981, 1986; Микаелян Э.М. и др., 1983, 1985; Мкртчан С.Я. и др., 1987). Лизосомы одними из первых органелл клетки включаются в ответные реакции организма на чрезвычайные раздражители, что позволяет многим авторам высказать предположение о значительной роли лизосом в развитии не только повреждений, но и в-адаптивной перестройке метаболизма вообще и ультраструктур в частности (Покровский А.А., Тутельян В.А., 1976; Панин Л.Е., 1983)..

Избыточное количество продуктов свободнорадикального окисления приводит к изменению физико-химических свойств мембран,' изменению активности мембраносвязанных ферментов, в частности, Na, К-АТФазы, функционально необходимой в нервных окончаниях (Меерсон Ф.З. и др., 1983, 1986,- Прилипко JI.Jl., 1983; Сазонтова Т. Г. и.др., 1984; Якушев B.C. и др., 1985; uajdat U., 1986; Tong Ы.1„ et al, 1936). Вероятно,активность На, К-АИазы синаптосомалькых мембран может служить важным критерием функционального состояния синапсов при изменении интенсивности свободнорадикального окисления в этих структурах.

Есть основания полагать, что закономерную роль в организации и реорганизации синаптических связей в процессе адаптации развивающегося организма к стрессовым воздействиям играют катаболичес-кие процессы с участием лизосомальньрс ферментов и процессы свобод норадикального окисления (Дергачев В.В., 1977; HSndesmaki P. et al, Глебов Р.Н., Крыжановский Г.И., 1978; Лемешко В.В.,

1933, 1987; Мелконяи М.М. и др., 1983; Бондаренко Н.А. и др., 198 Микаелян Э.М. и др., 1985; Гуляева Н.В. и др., 1988). Причем, устойчивость животных к стрессогенным факторам по физиологическим критериям существенно зависит от их индивидуально-генетических особенностей (Юматов Е.А., Скоцеляс Ю.Г.,1979; Судаков К.В., 196 1987). Значение этих катаболических процессов в синаптических тер миналях п ходе раннего постнатлльного онтогенеза - периоце интен-

- о -

сивного синчптогснеза, а такке при стрессовых воздействиях у животных с разным генетическим профилем к настоящему времени остается далеко не изученным.

Цель исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение функциональных свойств синоптических термяналей головного мозга на разных этапах постнаталькогс онтогенеза и при воздействии на организм крыс разных линий острого иммобилизационного эмоционального стресса.

Задачи исследования.

1. Исследовать динамику изменения свободнорпдикэльных процессов (методом регистрации биохемилюмкнесценции - сверхслабого свечения) в синаптосомах развивающегося мозга крыс»

2. Выявить особенности изменения интенсивности биохемилюми-несценции в синаптосомах коры головного мозга крыс разных линий с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу при иммобилизации животных.

3. Выявить особенности изменения чктявности кчтепсина Д ь ко- -ре головного мозга крыс на разных этэпчх постнатального онтогенеза и при иммобилизационном стрессе

4. Исследовать изменения з активности lia, К-АТ5-;ан и содержания ионов Jîa+ и К+ s синаптосомах развивавшегося мезгз кръи*. n пр;> иммобилизационном стрессе,

Научная новизна работы.. В »пстоящей работе впервые уса-акогле-но, что в синаптосомах головного мозга кры« на о-й день постнаталь-ного развития происходит резкое увеличение интенсивности биохеми-люминесценции, совпадающее по срокам мян'-м ч«8ро»ндукл* d'ï-

гоцитозом синоптических терминчлей. Критйчесняе и

развития .крыс характеризуются значительными изменениями в уровнях спонтанной и индуцированной хемилюминесценцчи, активности ферментов катепсина Д и На, К-АТЙазы я с««нчг"»осома.х '' ^омотит-э kgj/.< головного мопга.

Выявлены различия z динамике кзкенслая активности катепсина Д гомогената коры головного мозга е раннем псстн-тпльнон онтогенезе у крыс разных линий (Вист-ар, Август и нелинейных),

Впервые установлены существенные различия в реакции на эмоциональный стресс у крыс разных линий по показателям уровня биохеми-люминесценции, активности ферментов катепсина Д и Na, К-АТФазы в синаптосомах коры головного мозга. Изменения активности фермента- . тивных и неферментативных процессов во время иммобилизации носили фазовый характер. Данные по изменениям уровня биохемилшинесценции,

активности катепсина Д и lía, К-АТФазы в синаптосомах коры мозга крыс Вистар, Август и нелинейных в процессе их иммобилизации свидетельствуют о том, что крысы линии Август наиболее чувствительны к стрессовым воздействиям.

Полученные данные по становлению функции центральных синапсов в процессе раннего постнатального- онтогенеза, а также по динамике их реакции на стрессовые воздействия указывают на то, что критические периода роста и развития в значительной мере связаны с реорганизацией синалтических терминалей.

Практическая значимость. Результаты работы отбывают новые пути целенаправленной регуляции процесса синаптогенеза и снижение повреждающего воздействия эмоционального стресса на нервную ткань путем активного влияния на реакции свободнорадикяльного окисления.

Положения, выносимые на защиту.

1. Изменение интенсивности спонтанной и индуцированной биохе-милюминесценции синаптосом коры головного мозга крыс в ходе раннего постнатального онтогенеза носит фазовый характер, причем периоды интенсификации биохемилюминесценции - 5-й и 15-17 дни пост-натального развития крыс характеризуются резким изменением содержания ионов Иа+ и К+ в синаптосомах, что может свидетельствовать

о выраженных процессах реорганизации в значительной части синапсов коры головного мозга крыс в эти возрастные периоды,

2. Установлены различия в динамик.е изменения активности к-чтеп-синя Д в гомогенате и синаптосомах коры головного мозга крыс разных линий в ходе раннего постнатального онтогенеза и при иммобили-

. зационном стрессе.

3. Единые по изменению уровня биохемилюминесценции, активности катепсина Д и lía, К-АТФазы в синаптосомах коры головного 'мозга крыс линий Вистар, Август и нелинейных в процессе их иммобилизации свидетельству»! о том, что крысы линии Август более чувствительны к стрессовым воздействиям.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на Все-сопзной конференции "Физиология развития человека" (Москва, I9BI), конференциях молодых ученых НШ нормальной физиологии им. П.К.Анохина АМН СССР (Москва, 1983, 1984), на I биофизическом съезде (Москва, 1983), Всесоюзной конференции по биохемилюминесценции (Иваново-Франковск, 1983), Международной советско-американской Павловской конференции памяти П.К.Анохина (Москва, 1984), Всесоюз-' ном симпозиума "Развивающийся мозг" (Тбилиси, 1984), Всесоюзном сишозмуме "Блохемилюминесценция в медицине и сельском хозяйстве"

(Ташкент, 1986), Всесоюзной конференции, посвященной 80-летию со дня рождения Л.Г.Воронина (Москва, 1988), на Итоговой сессии НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина АМН СССР (Москва, 1988, 1939). Апробация диссертации состоялась на совместном заседании лабораторий возрастной физиологии, системогенеза, физиологии рецепции и биофизических основ системной деятельности НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина АМН СССР 6.10,1989.

Внедрение результатов исследования. Материалы диссертации используются при чтении лекций и на практических занятиях для слушателей ФПК, студентов кафедры физиологии и анатомии Государственного педагогического института им. В.И.Лениня и ученикам школы !? IG26 г. Москвы.

На основании результатов исследования оформлено 2 рационализаторских предложения (удостоверение на рационализаторское предложение № 35 и № 36).

Объем и структура работы. Материалы диссертации изложены на 161 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков я 13 таблиц. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, состоящего из 9 разделов, описания методов исследования, гляеы собственных результатов, состоящей кз S разделов, обсуждения результатов исследования, заключения, выводов, сятт литературы, содержащего 332 источника, из них 178 отечественных w 154 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Работа проведена ка крысах-еамцэх лилий Вистяр, Август и нелинейных в возрасте от Ï до 90 дней. Крысн содержались в условиях пч-вария на питании комбикормом. Вас? взрослы* крыс составлял 180-250 г. В экспериментах использовано Ï926 xpric.

Эмоциональный стресс формировали s условиях иммобилизации животных '(Яуравлев В.А., 1977; Схоцоляе D.Ï*. и др., 1977; Судаков К.В., Ï977) э течение I, 1,5, 3,5, 6 и 30 чпсоч в положении на спине, фиксируя за конечности. Декапитировали крыс сразу после стресса или через 2 часа после б-часового стресса.

В качестве субстрата исследования служили гомсгеиат схнт-тосомы коры головного мозга.

Синаптосомы выделялись по методу E^joe P. ÎI&75) ультрацеитря-фугированием в градиенте плотности сахарозы на центрифуге К-24 (ГДР).

Концентрацию белка-в суспензии синаптосом определяли методом Lowry о.H. et al, (Ï95Î) на спектрофотометре C&-I6 или "Speool XI"

при длине волны 750 км.

Определение концентрации общих липидов .проводилось по методу Целлнера С1975}„

Для определения содержания ионов Näf" и К+ в синаптосомах суспензию синаптосом в 0,32 M сахарозе добавляли в среду Кребса-Ринге-ра (в мМ): KaOl - 155, KCl - 5, Haîy?04 • 21^0 - 1,2, МдС12 - 1,3, CsCig - 2,0, трие- HCl - 20, глюкоза - 10, pH 7,4 и инкубировали в термостатируемых стеклянных кюветах при 37°С 15 мин. с использованием магнитной мешалки. В контрольную кювету добавляли I мМ уаба-кна, блокатора На , К-АТФазы. Концентрация белка в. кюветах составят 0,4-0,8 мг/мл. Затем пробы дважды отмывались от среды инкубации. После экстракции ионов из синаптосом определяли содержание Ra+ и К""" методом пламенной фотометрии на приборе "БИАН-140" с интерференционными светофильтрами. Концентрацию ионов в синаптосомах, вкраяенкую s мМ, определяли, исходя из величины внутрисинаптосомаль-ного объема 3,3 мкл/мг белка, полученной по морфологическим данным (S&rchbanke R.M0f 1974; Campbell C,ff„B„, 1976).

Для определения активности АТФаз синаптосомы хранились в среде:- 0,32 M сахароза, I Ш ЭДТА, 20 мМ трис, pH 7,4 (20°С). Пробы для определения активности Na, К-АТФазы синаптосом составлялись по следующей схеме: 0,1 мл 30 vä АТФ/300 мМ имидазола, 0,1 мл 30 мМ MgOX2> од мл 1300 мМ Na+/200 мМ К+, 0,5 мл HgO и 0,1 мл 100 мМ уа-бакна в контрольные пробы, а в опытные пррбы добавляли 0,1 мл HgO вместо уабаина, pH 7,4 (37°С), 0,1 ил синаптосом содержащей около 10 икг белка. Пробы инкубировались 10 мин. при 37°С. Реакция останавливалась добавлением в пробу' охлажденного до 4°С ацетатного буфера pH 4,3. Неорганический фосфат в пробах определяли при 660 км на "speool II" (Lowry O.K., Lopes I.a., 1946; Rathban W., Betlach

V0, I9Ô9). Активность (А) фермента рассчитывали по формуле â Кф • дЕ • 60 мкМФн хг

А » -¿а——-----, гдедЕ - разница экстинкции про-

Jf • t мг белка • час бы и соответствующего контроля (ацетатного или уабаинового), Кф »

otg^ - угла наклона калибровочной кривой к оси абсцисс, j - концентрация белка в'пробе, t - время инкубации.

Определение активности катепсина Д проводили по методу, описанному Barrett A.J., Heat M.ff„, US80Î к Satai? Jo6.0 Katyar« S.S. (IS8I). Б качестве субстрата для фермента использовали кристаллический гекоглобии. Пробы для анализа состояли из I мл субстрата, 0,1-0,05 мл фермента - суспензии сккаптосом или гомогената коры головного мозга с концентрацией белка 10-20 мг/мл и 0,01 мл С2Н50Н или пепстатина (контрольные пробы) концентрации I мг/мл (ЮЭ% ин-

гибирование катепсика Д).

Активность катеясина Д, ВЬфЗЛбННЗЯ Э ?«*ч г gyr/kr белка-час, рассчитывалась по формуле: А "jp/y7,0^0' > 2уг - коннзнтра-ция в пробе пептидов по тирозину с учетом хохтроля, V общ. - объем пробы, в который входит количество субстрата; фермента, спирта и трихлоруксусной кислоты, К - концентрация белка з препарате, выраженная в мг/мл5 г - объем препарата, добавленного в пробу (ил), - время инкубации (час).

Интенсивность сверхслабого свечения - хемилюмикесценции (ХЯ) синаптосом, находящихся а среде Кребса-Рингера, регистрировалась мп хемилшииометре ХЛИ-1Ц—02, с детектором ФЭУ-130 при 37°С. Спонтанная ХЛ кадцой пробы измерялась 2 течение 2-10 мин. и вычислялось среднее значение за 10 с. Индуцированная"I мл 3 % HgOg ХЛ оценивалась по величине светосуммы за Расчеты интенсивности ХЛ проводились с учетом фоновой активности и ХЛ контролей.

Концентрация белка а препаратах определялась с точности <

- ОД-1,5 Выделение синаптосом и все исследования проводились параллельно у кнтактных (контроль) и стрессированных животных. Результаты экспериментов ста^иеткчесх'.: обрабатывались с прииененяам критерия С?ыздзк?& к ь.епараигтркчзскогс критерия Вклкок»ск&-й&кка-Уйтн» (Лаж Г.§.,, д950; Мерсов А.Н., Поляков л.В.. 1974).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЙК-ЙЕЦОВАНШ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ-

I • Возрастные изменения функционального состояния синапсов кош го-лозного мозга крыс.

IЛ. И:щснедие_еоАерт

головного мозга крыс в постнатальном онтогенезе,

——---•!■■■ — I» — Ч ■■!!" 11ЧГ1ИШ ■■ IT MIIIMIWJ!■ »ч 11Щ1 I ■ uHlHMilfcHi т щ|

В сикаптосомах 90-дневкнх животных содержание ионов К составило 49,4 i 3,0 мМ Hj?a+ - 83,6 » 8,4 мМ, мембранный потенциал '.;;•:'< К+, рассчитанный по уравнении Неркета, составил -51,0 t 3,7 кВ, что согласуется с данными литературы (Bradford H.F., 1971; Campbell с„я„в<,, 1976). Согласно полученным данным содержанке кокоз Ш+ и К+ и граксмембранный потенциал СШП) для К+ е сикаптосомах 11-дневных щ Э0-80-днезных крыс статистически значимо не отличались, от таковых'у 90-дкевных крыс (Рис. I (С)}. У кркс 4; 5; 15~дневногч» возраста ТМИ по К+ оказался достоверно ниже, чем у 90-диеьных (Взрослые животные). Причем у 15~дневнъгх крыс сдааптосомы содержали саше низкие концентрации ионоз 2?а+ и К+, составляющие 38,2 -1,8 wM и 29,1 - 2,5 мМ соответственно,'такая потеря- ионов синактосо-мами может свидетельствовать о нарушении интакткоети значительной части этих структур, нарушении це;; .стности их мембраны.

Интересно отметить, что уабаин приводил к снижению содержания и На", и К+ в синаптосомах 3-5-дневных животных, хотя у крыс других возрастных групп его действие приводило к увеличению концентрации Не^ в синаптосомах и уменьшению концентрации К+ (Рис. I (D)). У 5-дневных крысят снижение содержания На" при действии уабаина было гораздо более выражено, -чем у 3-4-дневных, т.е. происходила утечка Ка+ из синаптосом против градиента концентраций. Этот факт можно трактовать как "неправильную работу" На , К-А'Мазы лри действии на нее уабаина, который по-видимому, не полностью блокирует этот фермент у новорожденных крысят. .

В литературе имеются данные об отличиях в действии уабаина на активность На, К-АТФазы мозга на разных этапах онтогенеза (АЪ-del-Latif A.A. et а^1967). Очевидно, с возрастом значительно увеличивается не только количество молекул фермента (Bertoni J.11., Siegel Q.J., 1978) в мембране, но и происходит их качественное изменение. Предполагают существование "предшественников" для некоторых Ka-зависимых стадий фосфорилирования фермента и смены изофер-ментов у 18-19-дневннх крысят (Wilson W.B., 1980). Одни авторы отметают, что степень активации АТФазы ионами Иа+ и К+, влияние .

Oi

уабаина, температуры и ионов Ca выражены у однодневных крыс значительно меньше, чем у взрослых животных (Abdel-Latif A.A., Abood L.Q., i964; Bertoni J.M., Siegel G.J., 1978), а другие, напротив, не отмечают изменений специфичности для субстрата или лигандов и изменений в количестве оборотов фермента в течение развития (Bertoni J.M., Siegel G.J,, 1978).

Сотрудниками нашей лаборатории показано, что активность Na, К-АТ8азы в гомогенате и в синаптосомах коры головного мозга у 5-дневных !фысят в 3-4 раза ниже, чем у взрослых животных (Резаева Ц.Н. и др., 1984).'В этой работе также показано, что у 5-дневных' крыс по сравнению со взрослыми другая лигандная специфичность фермента и структурная организация в липидном микроокружении Ка, К-АТЗазы. Так как работа На, К-АТ$азы - .мембраносвязанного фермента - зависит от -состава и свойств его липидного окружения, то это может быть причиной различной активности Na, К-АТФаэы у 5- и 90-дневных крыс ^Аджимолаев Т.А. и др., 1982).

Полученные нами данные о различной концентрации одновалентных катионов и состоянии На, К-насоса в синаптосомах 4-; 5-дневных и взрослых 1фыс можно объяснить перестройкой синаптосомальных Структур в процессе онтогенеза животных. Широко известен факт интенсивной элиминации большой части синапсов в раннем посткаталь-

ном онтогенезе в мозге (Palls Gobel S., 1979; Smit z.D.J«, 1981; Jhaveri 3., liorest D.K., 1982; Juruslca J.11,, 1982). В этом плане особенно интересна работа Ronnevi (1979), который злек-тронномикроскопически исследовал клеточные тела и проксимальные дендриты спинальнмх мотонейронов и показал, что во время постна-тального развития кошки происходит значительная потеря (50 %} си-налтических терминалей, причем они фагоцитируются мстоиейр~какя путем инвагинации их в тело клетки.

Известно, что процесс фагоцитоза микроорганизмов клетками крови (Webb L.3. et al, 1974; Иванченко В.А., Кузьменкп В П.. Т978; .Ulek Е.О. et «1, 1979; их, х?Ы • Krrpt-

1981) к разрушение клетками избытка собственных мембран, например, зндоплазматического ретикулума (Wills S.D., 1969; Каган В.Е. и др., 1978), сопровождается резким усилением процессоз свобсднорядикаль-ного окисления' (СРО) и спонтанной ХЛ, сопровоад,экцей его. Причем, авторы этих работ отмечают именно ферментативное инициирование процессов СРО, в результате которого продукты СРО оказываются одними из первичных факторов деструкции мембран клеток (Allied G.7), et al 1980; ISbokerjes Э.К. rt r>l, 195СП.

В связи с этим 503ИИКЛ-: "*эдэча уст-^нсзи'/.'. .пинт■• ({¿маг»«**-/« интенсивности СРО на уро&кв зинедтосом пчзйнс-тряг-сс« «о;. • »<«•• яснить, имеет ли место интенсификация процесс:а ?-р." л ^«•««'М поет-катальной онтогенезе.

1.2. Интенсивность у^шлшкнесцккиш', ж корк голуи-

ного мозга кпыс а процессе pai ;t: о го. л с с '.она тального, онтогенеза .

Согласно полученным данным I- и 5-дневиые крысы характеризуются очень высоким уровней спонтанной ц эддуцкрсзянкой ХЛ ( Рис. 2 (А) ). В первый день постнатального онтогенез«, характеризующегося переходом животных от внутриутробного к самостоятельному дыхании, выявлены высокий уровень спонтанной ХЛ и сильная вспышка индуцированной ХЛ ( более, чем в 10 раз превышающая га--ковую 'у взрослых крыс ). Это, очевидно, вызвано общей оксигена-цией организма в этот день, которая, как известно, вызывает мощную активизаг-ш процессов перекидного окисления липидоз ( ПОЛ ) ( Владимиров D.A., Арчаков А.И., 1972; Мезрсон Ф.З., 1986 ). Но адаптация к послеродовой оксигенации проходит довольно быстро, уже на 3-4-й день постнатального онтогенеза крыс интенсивность спонтрнной и индуцированной ХЛ синаптосом статистически значк-

¡Рис. I. Интенсивность хемилшинесцениии (А), активность катепсина Д (В) и концентрация ионов (С,В) в синаптосомах коры головного мозга крыс Вистар разного возраста.

|По оси абсцисс - возраст ,крыс (дни); по оси ординат: А - интенсивность (I) спонтанной (имп. за 10 сек./мг белка)и (2)индушро-. 'ванной (имп. за 10а сек./Ю^'мг белка) хемилюминесценции синаптосом, В - активность катепсина Д ^|Г'бё1ка^ч1с. * 8 г°могенате, С - содержание ионов (I) К4" и (2) Яа в синаптосомах (мМоль), В ;изменение концентрации ионов (1) К+ и (2) На + в синаптосомах при действии уабаина (процент от контроля)..

- II - '

мо не отличается от таковой у взрослых крыс. На 5-й день постна-тального развития в синаптосомах коры мозга крыс наблюдается !фатковременная, но значительная интенсификация свободнорадикаль-ных (CP) процессов, выражающаяся в увеличении спонтанной ХЛ в 5,8 раза, а индуцированной ХЛ в 1,95 раза по сравнении с таковой у 90-дневных крыс.

Сотрудниками нашей лаборатории- (Жигадло Б.А. и др, 1984) электронномикроскопически показано, что действительно у крысят на 5-й день постнатального развития в коре головного мозга происходит нейро-нейрональный и нейро-глияльный фагоцитоз синэпти-ческих терминялей. Первым эт-зпоч фпгсцпгог:. являетзя инвагинация терминали в сому нейрона, а в дальнейшем происходит отщепление отдельных участков активной зоны син-.пса и их лизис.

Период 3-5 дня постнатального развития крыс характеризуется появлением первых кортико-моторных реакций при електростимуляции неокортекса (Ленков Д.Н., Жирнова Т.В., 1984) и, видимо, является критической стадией онтогенетического формирования функциональных систем - моментом консолидации их отдельных компонентов и сопровождается в данном случае элиминацией избыточного количества синапсов. Избыточное количество терминалей. как полагают (Максимова Е.В., 1935), является необходимым в условия;-: дефицита афферентной импульсации, и обеспечивает надежность установления нейрональных связей.

Таким образом, в условиях нормально протекающего онтогенеза на его ранних этапах (5-й день постнатального развития крыс) имеет место спонтанный фагоцитоз функционирующих термнналеЯ, сопровождающийся вспышкой ХЛ синаптоеом кори головного мозга.

В последующие возрастные периоды крыс лишь у 15-17-дневиых животных отмечается увеличение спонтанной и индуцироязнной XJI синаптосом по сравнению с таковой у 11—12— и 22-дневньис крыс, обусловленное, видимо, пластической перестройкой синаптосомальных связей. Как известно, 15 день постнатального онтогенеза является начальной фазой критического периода созревания зрительной ске~' темы (Levitt Р.В., Sluyters R0C., I9G2), а последующие дни онтогенеза с 16 по 21 день характеризуются интенсификацией процессов дыхания в моэ. з (Пигарева З.Д., 1972), что, очевидно, и обуславливает увеличение интенсивности процессов СРО и, соответственно, ХЛ. , .

Данные литературы свидетельствуют о том, что к числу важнейших регуляторов клеточного роста и дифференцировки относятся лизо-

- i г -

сомальные гидролазъ, (Hart D.A., streilein J.S., 1976). Известно, что лизэсомолькые мембрпны очень чувствительны к действию липид-ных перекисей, образующихся при распаде других структур клетки, при отом перекиси липидов повышают проницаемость лизосомальнсй мембраны, что способствует зыходу гидролитических ферментов из лизосом и, соответственно, более-глубокому лизису разрушающегося клеточного материала (Владимиров Ю.А., Арчаков А.П., 1972; Белоус А.М., Вондпренко Б.А., I9Ö2).

Таким образом, если в критические возрастные периоды (5-Й и 15-17-Я дни) действительно происходит элиминация части синапти-ческих терминалей в норе головного мозга, то этот процесс идет несомненно с участием лизосомального аппарата клетки. Поэтому стало принципиально важным охарактеризовать состояние лизосомального аппарата нейронов на разных стадиях их развития. Состояние лизосом оценивалось гю активности их маркерного фермента - кисло*" протеиназа - катепста Д.

1.3. Активность катепсина Д в гомогенате коры головного мозга крыс в процессе постнатального онтогенеза.

Из исследованных нами возрастных група животных максимальная активность катепсина Д в гомогенате коры мозга обнаружена у 9-10-дневных крысят (Рис. I (В)).

Как известно, именно в этот период, на 8-10-й дни, возникают первые двигательные ответы вибрисс и верхней губы на микростимуляцию агранулярной области неокортекса (Жарская В.Д. и др., 1937). А с 7-10 дня происходит'изменение двигательной активности на звуковой с болевым стимулы (Будук-Оэл JÍ.K., 1964). В этот период отмечено изменение активности кислой и щелочной фосфотазы в мозге (Cohen Р., Richter D.,1956; Vargas I.V. et al, 1972; ™raurig H.U., 1973) и других лизосомальных ферментов в различных органах (Покровский A.A., Тутельян В.А., 1976).

Второй по величине пик активности катепсина Д в коре í/.озга обнаружен у 15-17-дневных 1фыс. У 15-17-дневных крыс происходит также активизация CP процессов в синаптосомах коры мозга по сравнению с 11—12— и 22-дневными крысами. При этом в синаптосомах. обнаружено низкое содержанке однозалентных катионов.

В литературе имеются даьныз об усилении протеолиза у 15-дневных- крыс в зрительных центрах и трактах мозга при поступлении световых раздражений на сетчатку глаза и уменьшении протеолиза при их исключении (Паладин A.B., Велик Я.Б., 1970.).

У крыс на 15 день происходит открытие глаз, отот день и по-

следующие характеризуются как критический период и созревании зрительной системы (bevxtt F.В., Sluyters R.C., 1982), что влияет на развитие многих других систем и поведенческих реакций. В этот период отмечается увеличение двигательной активности в тесте открытого поля (Шаляпина В.Г, и др., 1987). В этот период происходит усиление функциональной активности гипофиз-адреналовой системы, выражающееся в увеличении АКТГ и кортикостероидов в крови (Шаляпина В.Г. и до., 1987), а последние являются модуляторами функциональной активности нервной системы (Campbell В.А.,' Spear И.В., 1972; Волохов A.A., Шимко И.А., 1982) и оказывают с?.ое влияние на развитие мозга, определяя как его дифференциров-ку, так и функциональное развитие-(D5mer G., 1976; Ата-Мурадова Ф.А., I960).

Полученная нами динамика изменений активности катепсина Д в гомогенате коры головного мозга крыс Вистйр с возрастом в общем согласуется с данными, полученными для многих лизосомальных ферментов в других органах (Покровский A.A., 1Угельян В.А., 1976). Возрастает активность лизосомальных ферментов в раннем постна-тальном онтогенезе с максимумом активности на 9-10 день, а затеи снижается к концу 1-го месяца жизни, достигая уровня, характерного для взрослых животных. Но но нашим данным у крыс Вистар 5-дневного возраста наблюдается резкое снижение активности катепсина Д относительно животных других возрастов, даже 4-дневных, что, очевидно, связано с значительным расходованием фермента. Аналогичных данных в литературе нами обнаружено не было. Анализ этого вопроса мы решили начать с изучения активности фермента в мозге в зависимости не только от возраста, но и от- внутривидовой принадлежности животных.

У крыс Август (Рис. 2 (В)) действительно имеются некоторые особенности з постнатальной динамике изменений активности катепсина Д, так, снижение активности катепсина Д у 5-дневных крысят Август по сравнению со взрослыми крысами (64 %) менее выражено, чем у крыс Вистар (26 %).

Далее были исследованы 3-, 5-, 6- и 90-дневные нелинейные крысы (Рис. 2 (С)). Низкая активность катепсина Д-на 5-й день постнатального развития была характерна только для крыс Август и Вистар и не характерна .для нелинейных животных.

При сравнении активности катепсина Д в гомогенате коры головного мозга взрослых. !фыс линий Август и Вистар, при ларачлель-ном выделении и измерении, выяснилось, что активность фермента

Рис. 2 . Активность катепсина Д в гомогенате коры головного мозга крыс разного возраста.

По оси абсцисс - возраст крыс (дни).

По оси ординат - активность катепскяа Д , А _

крысы Вистар, В - крысы Август, С - нелинейные крысы.

у крыс Вистар несколько выше, в среднем на 8,1 %.

Таким образом, полненные результаты свидетельствуют о том, что у 5-дневньтх'крысят Вистар и Август в коре головного мозга, когда происходит усиленный нейрональный фагоцитоз значительного количества синаптических терминалей, наблюдается кратковременное снижение активности катепсина Д, очевидно, обусловленное ускоренным израсходование;/ этой протеиназы в ходе фагоцитоза в этот возрастной период. Различия в изменении активности протеиназы в ходе постнатального развития ,у крыс разных линий, особенно выраженные в процессе фагоцитоза синаптических терминалей в 4-5-дневном возрасте, очевидно, говорят о разных адаптивных возможностях представителей этих линяй.

Действительно, многие авторы связывают изменение активности лизосомальных гидролаз с перестройкой обменных процессов в ответ на изменение условий внешней среды, т.е. эти изменения носят адаптивных характер. Лизосомы ответственны за первый этап адаптивной перестройки - деструкцию утративших свое функциональное значение субклеточных структур и макромолекул (Поповский A.A., ТУгельян В,А., 1976). Первым неспецифическим эвеном адаптации является стресс (Неерсон Ф.З., 1981, 1986), закономерно возникающий в ходе постпатального развития.

Мы выяснили, что крысы Август и Вистар различаются по уровню активности катепсина Д п гомогенате мозга на разных этапах онтогенеза, в том ччсле и у взрослых животных. Возникает вопрос какова же реакция лизосомального аппарата в мозге взрослых животных этих линий на эмоциональный стресс.

2. Изменение функционального состояния синапсов коры головного мозга у крыс разных линий в процессе эмоционального стресса.

2.1. Активность катепсина Д в гомогенате и синаптосомах ко-■ ры головного мозга коыс разных линий при иммобилизацион-ном стрессе.

Значение активности катепсина Д в гомогенате коры головного мозга у взрослых крыс линий Август снижалось уже при 1-часовой иммобилизации до 83,5 % от контроля, а также после 6-часовой иммобилизации до 90 % от контроля (Рис. 3 (В)). При,3,5-часовом стрессе у крыч линий Август наблюдалось повышение активности фермента до ПО % от контроля.

У крыс Вистар наблюдается увеличение активности катепсина Д в гомогенате мозга только после б-часовой иммобилизации (до 110 % от контроля).

■Рис. 3. Изменение интенсивности хемилюминесценцик (А), активности катепсина Д (3) и АТФазной активности (С) в синаптосомах коры головного мозга крыс Вистар, Август и нелинейных при иммобилиэацион-ном стрессе.

По оси абсцисс - длительность иммобилизации'(час.), "б + 2" - крысы забиты через 2 часа после 6-ча-;сового стресса; по оси ординат - % от соответственных контрольных значений, 100 % - контроль.

- 17 -

Крысы после 30-часовой иммобилизации, по мнению некоторых авторов (Фурдуй Ф.И., 1986; Вальдман A.B. и др., 1987), исследовавших другие параметры, находятся в стадии истощения стресс-реакции. Подобные сильные воздействия нередко сопровождаются деструктивными вменениями в клетках тканей, дегенерацией, развитием цепного цитолитического процесса с выходом лизосомальных ферментов из клетки (Панин Л.Е., 1983).

Как видно из наших данных (Рис. 3 (В)), после 30-часоЕой иммобилизации у крыс Вистар в гомогенате хоры головного мозга происходит снижение активности протеиназы до 78% от контроля, а у крыс Август значительных изменений не обнаружено.

В нервных клетках при стрессовых воздействиях возможно внутриклеточное перераспределение лизосом. Для того,'чтобы выяснить насколько этот процесс затрагивает именно нейрональные тер-минали, следующим этапом работы было определение изменения активности протеиназы в синаптосомах коры головного мозга у крыс разных линий при стрессовых воздействиях.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что активность катепсина Д в синаптосомах крыс Вист-ар достоверно увеличивается (12о% от контроля) лишь через б часов иммобилизации (Рис. 3 (В)).

У крыс Август увеличение активности катепсина Д в синаптосомах происходило уже после 3,5-часовой и после 6-часовой иммобилизации до 120% от контроля.

Таким образом, у крыс Август активизация протеиназы и р гомогенате и в синаптосомах начинается при более кратковременном стрессе (3,5 часа), чем у Вистар (6 часов).

Как известно, крысы Август и нелинейные являются более чувствительными к стрессовым воздействиям, наиболее подвержены сердечно-сосудистым нарушениям при иммобилизационном стрессе по сравнению с крыссми Вистар (Юматов ¡i.A., Скоцеляс И.Г., 1979; Судаков К.В. и др., 1981, 1987).

Активность катепсина Д в синаптосомах нелинейных животных, иммобилизированных в течение 3,5 и 6 часов оказалась сниженной по сравнению с контролем. Через 2 часа после 6-часовой иммобилизации наблюдалось резкое увеличение активности фермента до 133% от контроля.

Сравнивая динамику изменения активности фермента при иммобилизации разных животных (Рис. 3 (В)), можно отметить, что у крыс Вистар в гомогенате и синаптосомах эти изменения сигофонны: пос-лэ б-чясового стресса происходит активизация фермента в гпмоге-

натз и синаптосомах, причем, в синаптосомах активизация протеи-назк более выражена, что может свидетельствовать о перераспределении катепскна Д в клетке увеличении его именно в области синапсов, видимо, за счет активизации в клетке его синтеза. У крыс Август аналогичная ситуация возникает уже после 3,5-часового стресса, а после 6-часового - э гомогенате активность катепсина падает до 90% от контроля, б синаптосомах же продолжает нарастать. Очевидно, з этом случае увеличения синтеза фермента не происходит, а усиливается транспорт протеиказы к синапсам.

Снижение активности лизоеомального фермента в синаптосомах после иммобилизации нелинейных крыс в течение 3,5, 6 и 30 часов кокет объясняться и екходом лизосомальных ферментов из клетки, а, соответственно, из ее отростков при развитии цепного цитоли-тичегкого процесса и деструкции клеток и их отростков. Как известно, деструктивные изменения как клеток, так и субклеточных структур сопровождаются активацией ПОЛ и, соответственно, ХЛ («lile 3-üc, 1969; Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Иванченко В.А., Кузьменко В.П., 1978; Каган В.Е. и др., 1978; Журавлев А.И., I9S3).

2.Z, Интенсивность хемилюминесценцик сккалтосом коры головного мозга крыс линий Август, Вистар к нелинейных животных пристрессовых воздействиях.

При ишобилкгацкк крыс Вистар в течение It5 часов интенсивность спонтанной и индуцированной ХЛ резко падала до 9 % и 40 % от контроля соответственно (Рис. 3 (А)}. После 305-часовой иммо-.бияазации. спонтанная ХЛ синалтосом оставалась без изменения, а индуцированная ХЛ достигала всего 59 % от контроля. После 6-часового стресса интенсивность спонтанного свечения резко увеличивалась до 629 ко через 2 часа после 6-часовой иммобилизации уровень ХЛ не отличался от контрольных значений. Интенсивность индуцированной ХЛ у крыс Вистар при всех длительностях иммобилизации и через 2 часа после 6-часового стресса была ниже, чек у интактных животных или имела тенденцию к снижению, что может свидетельствовать о контролируемости со стороны антиоксиданткой (АО) системы процессов ПОЛ. Такая мощная вспышка ХЛ в синаптосомах после 6-часового стресса на фоне чуть сниженной индуцированной ХЛ может свидетельствовать о значительных адаптивных перестройках в структурах терминалей, выражающихся, очевидно, в липидных модификациях мембран или/и переходе на другой уровень аэробного метаболизма. Причем у крыс Вистар восстановление в показателях

исследованных параметров (спонтанная и индуцированная ХЛ синал-тосом, активность иатепсина Д в синаптосоках к гокогелате мозга) до контрольных значений проходит относительно быстро - через 2 часа (косле 6-часовой иммобилизации). Следовательно, интенсификация СР процессов при 6-часовой иммобилизации носит адагтквккй характер и не является показателем развития патологических ярс-цессоз в синадтосомальных структурах.

У хрыс Август после 1,5-чаосовго стресса наблюдается лишь тенденция к снижению спонтанной и индуцированной ХЛ, составляющей 46 % и 81 % соответственно (Рис. 3 (А)). После 3,5-часовой иммобилизации происходит вспышка индуцированной ХЛ. При 5-часс-вом стрессе крыс Август отмечено сильное снижение спонтанной ХЯ и тенденция к снижению индуцированной ХЛ, которая объясняется, видимо¡, активизацией АО системы. Вместе с тем, все же система находится на грани истощения, так как через 2 часа после воздействия наблюдается очень мощная вспышка спонтанной (до Х77 %) и особенно индуцированной ХЛ, возрастающей в 4,5 раза.

У нелинейных животных вспышка индуцированной ХЛ происходит уже через 1,5 часа иммобилизации, у большинства яивот/огх увеличивалась и спонтанная ХЛ до 142 % (Рис. 3 (А;>. Через 3,5 часа иммобилизации эта интенсификация СР процессов уже достигает более 23С % от контроля. Организм животных э зтот мгмект, по-видимому, находится в состоянии сильного стресса, если судить по усилению процессов ПОЛ в сыворотке кроэи. Так, спонтанная ХЛ сыворотки при стрессе увеличивалась до 165 %, а индуцированная до 205 % от контроля. Подобная активация СРО г сыворотке хрози наблюдалась при другил видах стрессовых воздействий {Нуразлаа А.И., Журавлева А.И., 1975; Журавлев А.И., 1983).

В синаптссоках же интенсификация процессов ПОЛ свидетельствует о явных структурных перестройках с сохранением кх целостности, о чем свидетельствует сохранение трансмембракных конных градиентов. Так, при определении содержания ионов в скнаптосомах мозга нелинейных животных после 3,5 часов иммобилизации каб.тадя-етск небольшая тенденция к увеличению К+ до 25,5 £ 4,3 *.<М (у кн-тактных животных - 21,9 £ 1,3 М, п * 12) я уменьшению Ка* до 30,7 ± 4,8 5$ ( у интакткых животных - 33,4 ± 2,9 мМ, п а 12, Р > 0,05).

Через 6 часов иммобилизации у нелинейных животных также, как у крыс Август происходило снижение уровня индуцирбванной ХЛ до 61 % от контрольных значений, а спонтанная ХЛ в этом случае

мало отличалась от контроля, но также как у крыс Август у нелинейных крыс через Z часа после 6-часовой иммобилизации происходит сильная вспышка спонтанной ХЛ до 309 % от контроля и увеличение индуцированной ХЛ до 120 %. Но в отличие от 1фыс Август у нелинейных животных все изменения при стрессовых воздействиях были более выражены по спонтанной ХД, чем по индуцированной.

Таким образом, 1фысы Август и нелинейные более быстро и значительно отвечают на иммобилизацию по изменениям интенсивности ХЛ и активности катепсина Д синаптосом, чем крысы Вистар. Поэтому дополнительно для оценки функционального состояния синапсов у этих крыс определяли активность Na, К-АТФазы синаптосом.

2.3.'Активность Уд. К-АТФазы в синаптосомах коры головного мозга кгтс при иммобилизационном стрессе.

Установлено, что активность Na, К-АТ$азы в синаптосомах крыс линии Август после 3,5, 6 и через 2 часа после 6-часовой иммобилизации достоверно снижается до 90,2 %, 91,2 % и 88,3 % от контроля соответственно. Аналогично снижение и общей АТФазной активности при всех исследованных длительностях иммобилизации -85,2 %, 94,5 % и 90,7 % от контроля соответственнэ(Рис. 3 (С)).

У нелинейных животных (Рис. 3 (С)) активность На, К-АТфазы при всех исследованных длительностях иммобилизации почти не отличается от контроля. При 3,5-часовой иммобилизации у 50 % крыс активность фермента достигала от 114 % до 222 % от контроля, у других же крыс при ©той длительности наблюдалось снижение активности на, К-АТЗазы до 92%-&4% от контроля, что, очевидно, объясняется большой вариабельностью индивидуальной чувствительности к стрессовым воздействиям нелинейных тоыс. Общая АТФаэная активность у нелинейных животных статистически достоверно отличалась от контроля лишь при 6-часовой иммобилизации, снижаясь до 78 %.

Таким образом, при стрессовых воздействиях разной длительности на 1фыс Август, Вистар и нелинейных нами установлен фазовый характер изменений в синаптосомах и гомогенате коры головного мозга уровня ХД активности лизосомальной протеиназы. На, К-АТФазы и общей АИазной активностей (Рис. 2 (А, В, С)). Так, у крыс Вистар в синаптосомах индуцированная ХЛ при всех исследованных длительностях стрессового воздействия была значительно ниже, чем у контрольных животных или имела тенденции к снижению, что, очевидно, может свидетельствовать о наличии мощной АО системы, которая и обеспечивает наибольшую устойчивость этих структур к повреждающему действию стресса. Так, спонтанная ХЛ в синаптосомах у крыс

Вистар увеличивается только после 6-часовой иммобилизации одновременно с увеличением активности катепсина Д в синаптосомах и гоЕ1?огенате коры мозга.

Крысы Август более реактивны, чем Вистар, в изменении уровня спонтанной и индуцированной ХЛ, видимо, чызэт более слабую АО систему в синаптосомах. Так. уже через 3,5 часа иммобилизации у крыс Август наблюдаются значительные изменения в синапсах коры козга, которые гыражаются в ингибировании активности АТФаз, интенсификации ХЛ я активкостк лизосоыалького фермента в гомоге-нате и синалтосомах коры головного мозга.

Нелинейные животные наиболее быстро реагируют на стресс по изменению интенсивности ХЛ в синаптосомах (через 1,5 часа иммобилизации увеличивается индуцированная ХЛ в 1,4 раза). Однако у них только через 6 часов иммобилизации снижается активность АТФаз в синаптосомах. И только через 2 часа после 6-часового стресса увеличивается активность катепсина Д в синаптосомах на 33%, когда спонтанная ХЛ усиливается более, чем в 3 раза. Видимо, у нелинейных крыс эти ферментативные сйстемы обладают большей защищенностью от воздействий избыточного количество продуктов СРО.

Таким образом, согласно полученным данным п процессе раннего посткатального онтогенеза наблюдается фазозый характер изменения уровня спонтанной и индуцированной М сккалтосом коры головного мозга крыс (Рис- I (А)). Причем периоды интенсификации ХЛ (5, 15-17 дни) характеризуются резким изменением содержания конов 1?а+ и К+ в синаптосомах к активности к&мпсина Д в гомогекате мозга (Рис. I (В, С)), что, вероятно, гложет свидетельствовать об элиминации значительной части синапсов а коре голоакого мозга крыс этих возрастных групп. Очевидно, в эти критические периоды могушй приток афферентных импульсов "облегчает" установление нелокальных контактов, а избыточные нервные отростки, видимо, необходимые при прежнем дефиците аффе-

тл п; н^itltу иьстр'ЯЬСО*? , СТАНОВЯТСЯ 'Л . K/V? '"'И

лс показано (Ддкячолаоч Т.А. к др., 1384; Жигаддс 5.А, л др., IS84) зозможный механизм sforo процесса нейрежальный. фароцюоа лтяпткч&еккг. терминалей, иапраздзшгуй, по-звдлюму, н> $,«орп* • кчзацке состветствутечх функцкокелькьгх зкогс» при юг-ь.-. i-s,-.торах воздег?стзия внешней среды и в связи с программой развития.

Несомненно участи^ в становлении дефинитивных сккапткчес-ких связей лизосомального аппарата клетки и процессов СРО. При-

чем активизацию ферментативных и неферментативных процессов определяет нз только воздействие внешних факторов, важная роль принадлежит генетическим механизмам. Во-первых, обнаружены значительные различия в динамике становления уровня активности катепсина Д в гомогенате мозга у крыс разных линий. Во-вторых, у взрослых крыс Август, Вистар и нелинейных существенно различались выраженность изменений интенсивности ХЛ, активности катепсина Д и АТ$аз при иммобилизационном стрессе. К тому же, направленность изменения этих параметров относительно друг друга меняется в ходе иммобилизационного стресса и отличается у животных разных линий.

ВЫВОДИ.

1. Установлен фазовый характер изменения интенсивности спонтанной и индуцированной биохемилюминесценции синаптосом коры головного мозга крыс в ходе раннего постнатального онтогенеза, причем периоды интенсификации биохемилюминесценции - 5-й и 15-17 дни - гфитические периоде постнатального развития крыс характеризуются резким изменением содержания ионов На и К+ в синаптосомах и активности катепсина Д а гомогенате коры головного мозга.

2. Установлены различия в активности лизосомального фермента катепсина Д в гомогенате коры головного мозга у крыс линий Август, Вистар и нелинейных на разных этапах постнатального онтогенеза. Наиболее выражены эти различия у 5-дневных крыс.

3. У крыс линии Вистар при иммобилизационном стрессе длительностью 1.5;3,5, .30 часов и через 2 часа после 6-часового стресса спонтанная и индуцированная биохемилгоминесценция и активность катепсина Д в коре головного мозга либо не изменялись, либо уменьшались. Только после 5-часозоЙ иммобилизации у крыс Вистар уровень спонтанной биохемилюминесценции синаптосом увеличивался до 629 % от контроля, значения индуцированной биохемилюминесценции при этом не отличались от контрольных. Активность катепсина Д в гомогенате и синаптосомах коры головного мозга крыс в этих условиях (6-часовой стресс) возрастала до ПО % и 126 % со ответственно.

4. У крыс линии Август после 3,-5-часового и через 2 часа после 6-часового иммобилизационного стресса происходит увеличение уро вня спонтанной и индуцированной биохемилюминесценции синаптосом до 143 - 449 % от контроля. Активность катепсина Д увеличивается в гомогенате через 3,5 часа иммобилизации, а в синаптосомах

коры головного мозга крыс Август череп 3,5 и б часов иммобилизации до НО - 121 % от контроля,

5. У нелинейных крыс через 3,5 часа иммобилизации и через 2 часа после б-часового стресса увеличивается уровень спонтанной биохемилюминесценции синаптосом коры головного мозга до .239 - 309 а индуцированной биохемилюминесценции - до 120 - 230 % от контроля. Активность катепсина Д в синаптосомах возрастает только через 2 часа после 6-часового стресса до 133 % от контроля.

6. У крыс линии Август снижаются общая АТФазная и На,К-АТФазная активности в синаптосомах коры головного мозга после 3,5-, 6-часовой и через 2 часа после 6-часовой иммобилизации животных. В синаптосомах коры головного мозга нелинейных крыс только после 6-часового иммобилизационного стресса происходит значительное снижение общей АИазной активности до 78 % от контроля.

7. Данные динамики изменения уровня биохемилюминесценции, активности катепсина Д, Па^-АТФазы и общей АТФачной активности в синаптосомах и гомогенате коры головного мозга крыс разных линий в процессе их иммобилизации свидетельствуют б, том, что крысы линии Август наиболее чувствительны к стрессовым воздействиям,

СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Энергетика ионного транспорта и роль ионов в процессе индивидуального развития.// Тез. докл. 2 Всесоюзк. конф. "Физиология развития человека". - 1981, Москва. - с. 160. - Соавт.: Т.А. Адаимолаев, Т.Н.Варшевская, М.Н.Реааева, Т.Н.Казакова.

2. Физико-химические механизмы в организации межнейрональных святей з процессе индивидуального развития.// Тез. I Бсессюзн. биофизического съезда. - 1982, Москва. - Т. 3. - с. 27. -Соавт.: Т.А.Аджимолаев, М.Н.Резаева, Т.Н.Баршевская.

3. Ферментативные и неферментативные свободнорадикальные процессы в синапсах развивающегося мозга.// Тез. 8 совещания по эволюционной физиологии АН СССР. - 1982, Ленинград. - с. 7-8.-Соавт. : Т.А.Аджимолаев, М.Н.Резаева, Т.Н.Баршевская.

4. Структурно-функциональные отношения в нейронах развивающегося мозга на ранних этапах постнаталького онтогенеза.// Хоз. Бсс-союзн. симп. "Развивающийся мозг". - 1984, Тбилиси. - с, 8. -Соавт,: Т.А.А-димолаев,Б,А,Нигадло, Э.А.Карпович, М.Н.Резаевп.

5. Пространственная реорганизация ультраструктурных единиц (ор-ганелл) нейрона в условиях острого эмоционального стресса.// Тез. Международной советско-американской Павловской конф. па-

- 24 -

мяти П.К.Анохина " Эмоци:: и поведение: системный подход". -1984, Москва. - с. II5-II6. - Соавт.: Б.А.Жигадло, Т.А.Адаи-молаев.

6. Структурно-функциональные изменения в синаптических термина-лях развивающегося мозга.// Новые исследования по возрастной физиологии. - 1985. - № 2. - с. 37-40. - Соавт.: Т.А.Ад-жимолаев, Б.А.Жигадло, М.Н.Резаева, Г.В.Бурдина, А.Б.Цыпин.

7. Хемилюминесцентные исследования свободнорадикальных процессов в синаптоссмах развивапцегося мозга.// В кн.: Теоретические и методические основы биохемшпоминесценции. Материалы симп. "Биохемилюминесценции в медицине и сельском хозяйстве", Ташкент. - 1986, М.: Наука. - с. II2-II5. - Соавт.: Т.А.Аджимолязв, Г.В.Бурдина, Б.А.Жигадло, А.Б.Цыпин.

8. Mechanisms of synaptic terminales reorganization during ontogenesis in rats^/Abstr. of Second World Congress of Neuroscience, - 1937, Budapest. - A/V. 22. - p. 674. - et s B.A. Zhigadlo, T.A.Adjimolaev.

9. Хемилюминесцентный анализ уровня свободнорадикальных процессов в синаптосомах развивающегося мозга крыс при эмоциональном стрессе.//Материалы Всесоюзн. научн. конф. поев. 60-летию со дня рождения чл.-иорр. АН СССР и АПН СССР, проф. Л.Г. Воронина "Сравнительная физиология высшей нервной деятельности человека и животных", ВНДОПМ. - 1988, Москва. - Ч. I. -с. 249-250. - Соавт.: Г.В.Вишневсхая, Н.А.Рябчикова, Л.А.Ци-толовская, 'Б.А.Жигадло, Т.А.Адкиыолаев.

П1У Ь 3 ПЗак.9-? 'йн..120

ncaiiAjcuHo к псчаТи. С, <•£сТ