Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

я жирнокислотная гетерогенность липидов нейрональных мембран — это и залог их структурном лабильности, и основа их важнейших физико-химических свойств. Определенный состав жирных кислот в отдельных липидах является очень важным фактором в обеспечении нормальной функциональной активности мозга. Жирнокислотный состав липидов сильно сказывается на активности липид-зависимых ферментов.

Доказано^ что жирнокислотный состав отдельных липидоз резко изменяется в онтогенезе. В церёброзидах и сульфатидах в незрелом мозгу преобладают пальмитиновая, стеариновая и олеиновые кислоты. По мере развития количество этих кислог уменьшается, зато сильно увеличивается доля длинноцепочеч-ных кислот — лигноцернновой, нервоновой и гидрокенкислот. В сфингомиелине головного мозга людей с возрастом почти вдгюе уменьшается содержание стеариновой кислоты. Доля длиепюи?-

92

почечных кислот, напротив, с возрастом увеличивается (в мозгу взрослых людей их содержание в 10 раз выше, чем ) детей). Во фракциях фо-сфатидилэтаноламина и фосфатидилсерина с возрастом увеличивается содержание полиеновых кислот и уменьшается содержание пальмитиновой кислоты.

Ряд заболеваний нервной системы сопровождается атипичным составом жирных кислот. Так, при сфинголипидоднетрофин (болезнь Нимана—Пика) в накапливающемся сфингомйёлине резко снижен процент длинноцепочечных жирных кислот. У больных амавротичеекой идиотией в составе гаиглиозидов обнаружены значительные количества ненасыщенной линолсвон кислоты, которая в норме в ганглиозидах не найдена. При нарушении процесса миелинизации резко меняется нормальное соотношение жирных кислот в цереброзидах, еульфатидах и сфингомйёлине. Особенно отчетливо прямая связь между многочисленными морфологическими и функциональными нарушениями з мозгу и измененным составом жирных кислот проявляется в случае так называемой болезни Рефсума, когда причиной этих нарушений является накопление в моз/овых липидах нетипичной для них фитановой (тетраметнлгексадекановой) кислоты.

Накопление липидов в процессе развития головного мозга

Существенные изменения липидного состава мозга происходят во время его формирования. Наиболее быстрое увеличение содержания липидов мозга наблюдается после периода наивысшего увеличения ДНК и белка, что совпадает с началом миелинизации. Липиды развивающегося мозга подразделяют на 4 1руппы на ЪШбве их наивысшего изменения в период миелинизации. Рассмотрим эти изменения иа примере мозга крысы как объекта наиболее изученного.

Первая группа. В первые 6 дней постнатального развития у крыс "резко меняется концентрация эфиров холестерина и гаиглиозидов. Эфиры холестерина являются единственными липи-дами, 'концентрация которых заметно уменьшается: от 2 мкмолей на 1 г сырого веса до концентрации, составляющей менее 5% от начальной. У крыс это снижение происходит задолго до начала миелинизации, что отражает пролиферацию клеток или очень раннюю дифференциацию глййльных клеток.

Ганглиозиды на третий день постнатального развития составляют 27% от их содержания у взрослого организма. Концентрация гаиглиозидов за 24 последующих дня быстро увеличивается, достигая 90% от уровня взрослого животного. Спектр индивидуальных гаиглиозидов также меняется: при рождении преобладает Gmu а затем увеличивается содержание GmQ. Увеличение количества гаиглиозидов и изменение их состава связано с ростом аксонов и дендритов.

93

Вторая группа включает цереброзиды, с^ь^атидыиС(ф||нго-миёлин, трифосфоинозитиды^ И'аЗД1Ь!е к и ел рты," г а л а ктози л -дигл«цйридьь'На третий '"день постнатального развития их концентрация '"Тшзкая" (менее 10% от уровня взрослого)*, "а затем резко увеЛТТЧтдаГется в iiepHp^gxJ2^o 18 дня. Пять первых пе-рёчиеленнТЖ^ основным^ «омйР^нйХи! мие-

лйновых" мембранГ"их ТГйЗКМ-'кр^ рождевди под-

тверждает, что они локализованы в специальных мембранных структурах,"которые появляются в мозгу.во время миелиниза-ции. Полифосфоинозитиды и фосфатидные кислоты отличаются от других липидов этой группы, так как они продолжают заметно увеличиваться и после 24 дней, когда остальные липиды этой категории достигают почти взрослого уровня.

Третья группа включает фосфатидальэтаноламин, фоефа-тидальхолин, холестерин, фосфатидилсерин, фосфатидилглицерин, концентрация которых еоставЛШ^ге— 39%~~от взрослого уровня и увеличивается во врем^^иелиндзации, но не столь значительно, как у"лйпидовГТТ груптш?Т1ёрвыетри представителя этой группы локализованы в мембранах миелина, и их нарастание связано с миелинизацией.

Четвертая группа включает три главных липида — фосфатидилэтаноламин, лецитин и монофосфоинозитид, концентрация которых составляет 50—59% от содержания взрослого мозга и очень медленно увеличивается в период развития мозга. Известно, что эти липиды являются повсеместными компонентами большинства мембранных структур и спектр их изменений не связан с преимущественными изменениями каких-либо специфических мембранных образований.

Таким образом, различные классы липидов характеризуются индивидуальным характером изменения и накопления в период созревания и развития мозга.

Некоторые аспекты липогенеза

в головном мозгу

Исключительная роль липидов в деятельности центральной нервной системы заставляет уделять особое внимание вопросам липогенеза и механизмам его регуляции в головном мозгу. Следует отметить, что это направление в последнее время усиленно разрабатывается. Как показали исследования Ф. Е. Путилйной, в разные периоды развития головного мозга интенсивность биосинтеза и накопления жирных кислот различны, о чем свидетельствует как величина удельной радиоактивности жирных кислот при использовании в качестве предшественников мС-ацета-та, 14С-глюкозы или 14С-аминокислот, так и их содержание. В табл. 22 представлены данные, характеризующие интенсивность накопления жирных кислот в головном мозгу крыс в разные периоды постнатального развития животного. Жирные кис-

94

лоты как свободные, так и входящие, в состав липидов, наиболее 1Шт^срно накапливаются в период с 10-го по 20-й день пост-натальной жизни животного. Этот период в развитии головного мозга крыс характеризуется усиленным липогенезом, интенсивным биосинтезом липидов и жирных кислот в связи с активной миелинизацйёй" нервных*^волокон. "

Таблица к**?

Содержание жирных кислот в общей фракции липидов головного мозга крыс разного возраста (Путилина, 1978)

Содержание жирных кислот

Возраст животных, ДНИ Вес мозга, г в % в мкмоль на целый мозг Прирост в мкмоль за каждые 10 дней

1 10 20 30 0,40 0,92 1,36 1,44 0,4 1,6 2,9 3,1 6,2 57,5 154,1 174,2 51,3 96,6 20,1 юо ТГ^18/т

90 1,80 3,9 274,2 В ходе биосинтеза жирных кислот имеют место несколько восстановительных реакции, которые контролируются пиридиновыми нуклеотидами. При немитохондриальном биосинтезе жирных кислот de novo в качестве восстановительного эквивалента предпочтительнее исполь-

НАДФН/НДДФ

зуется восстановленная фор ма НАДФ. На рис. 10 представлена зависимость активности синтетазы жирных кислот от велич

страница 30
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(24.10.2019)