ронами. Возможно, что именно ганглиозиды вносят свою долю в образование ансамблей нейронов, устойчиво связанных друг с другом. Образование таких аж?а\Гблей важно для хранения и передачи информации. Специфическое макромолекулярное узнавание лежит в основе синаптических связей, а также обучения и памяти.

В последние годы убедительно доказано, что опухолевое перерождение, вызванное вирусами или канцерогенами, приводит к изменению поверхностных гликолипидов. В мембранах опухолевых клеток меняется количество сиаловой кислоты, происходит упрощение глик<}липидного набора, накопление некоторых уникальных гаиглиозидов, встречающихся в норме в следовых количествах/ Результатом этого является недостаток контактно-чувствительных связей, что может быть вызвано блокированием ферментов синтеза гаиглиозидов или увеличением акттгбШсти гликозилгидролаз. Изменение числа и структуры поверхностных гаиглиозидов приводит к нарушению иммунохи-мической специфичности опухолевых клеток, что вызывает различные аномалии поверхностной функции мембран. Происходит потеря"^нтактнот^41ли,ибирования клеточного деления и движения, что*~Тгрнво#ит к неконтролируемому росту клеток. При нарушении клеточной коммуникации появляется автономность опухолевых клеток, глухость их к регуляторным воздействиям, уменьшается клеточная адгезия, у клеток возникают инфильтративные и метастатические свойства.

Получены факты, доказывающие, что состав и метаболизм гаиглиозидов поверхности изменяется с клеточным циклом. Полагают, что на последних этапах митоза происходит включение специфических гликолипидов в плазматическую мембрану.

107

Это включение (вставление) является для клетки своего рода сигналом, вступать ли ей в новый раунд деления или оставаться в состоянии покоя.

Каким образом так называемый недостаток контактного накопления гликолипидов и гликопротеинов коррелирует с изменением регуляции клеточного роста, потерей контактного ингибирования и изменением мембранного транспорта — сказать пока очень трудно. Поскольку ганглиозиды являются рецепторами нейрональных мембран, то они должны быть связаны через определенные типы трансдукторных молекул с аде-нилциклазой.' Отмечен параллелизм распределения в нейрональных мембранах ганглиозидов, аденилциклазы и фосфодиэстеразы. Предполагают, что конформационные изменения поверхностных олигосахаридных структур затрагивают активность аденилциклазы и фосфодиэстеразы, а через них уровень внутриклеточного молекулярного эффектора цАМФ, определяющего активность протеинкиназ, в частности гистонкиназы, которая регулирует синтез яДНК. Из этих во многом еще неясных взаимосвязей отчетливо проступает участие поверхностных гликолипидов в социальном поведении клеток.

Способность ганглиозидов специфически контактировать и подвергаться структурно-химической перестройке на поверхности нейрональных мембран может оказаться весьма существенной в формировании сети нейронов, включающих и направляющих передачу нервного импульса. .Образование функциональных сетей нейронов исключительно важно для хранения и передачи информации.

Богоч на основании аналитических данных предположил, что ганглиозиды наряду с гликопротеинами представляют собой соединения, кодирующие эмпирический опыт в головном мозгу. По его мнению, ганглиозиды отвечают всем требованиям кодирующих молекул: они локализованы в самых возбудимых мембранах нервной системы, им свойственна функция узнавания и специфического взаимодействия самого высокого порядка, они гетерогенны, а их трехмерная организация с другими мембранными компонентами обеспечивает почти неограниченные возможности структурных вариаций, поэтому они обладают большой информационной емкостью. Информационная емкость этих молекул меняется с выработкой поведенческих реакций организма, навыков и обучением, а также под действием веществ, влияющих на память, например пуромицина.

Изменение концентрации и структуры кодирующих молекул должно приводить к патологии нервной системы или, как минимум, к ухудшению памяти. Этому требованию ганглиозиды отвечают идеально. Без полного набора индивидуальных ганглиозидов невозможна нормальная функциональная деятельность головного мозга. Несомненность этого положения доказывается нейролипидозами, или, точнее, ганглисшдозам^—

108

наследственными заболеваниями, характеризующимися распадом психических функций вплоть до идиотии, дегенерацией нейронов, демиелинизацией, прогрессирующим депонированием гаиглиозидов в цитоплазме нейронов.

Ганглиозндозы

В течение 100 лет была известна только одна болезнь, сопровождающаяся накоплением гаиглиозидов — болезнь Тей — Сакса. Второе заболевание с врожденной ошибкой обмена гаиглиозидов — генерализованный ганглиозидоз — было открыто в 1965 г. За последние 10 лет были описаны три других ганглиозидоза. Таким образом, в настоящее время описано 5 ганглиозидозов, три из них включают накопление моносиало-ганглиозида GM2» а два — накопление моносиалоганглиозида Gmi- Описанные ганглиозндозы сопровождаются дефектом лн-зосомальных ферментов распада гаиглиозидов, что приводит к тому, что в ущерб нормальному набору индивидуальных гаиглиозидов накапливается какой-то один ганглиозид. Эти заболевания сопровождаются нейрональным липидозом с накоплением моносиалоганглиозидов и структурно-связанных гликолипидов, гликопротеинов, мукополисахаридов.

Все ганглиозндозы характеризуются заметным накоплением с нейронах «мембранных цитоплазматических тел». Цитоплазма нейронов при этом раздута и растянута, ядра перемещены к периферии. При электронном микроскопировании хорошо видны осмофильные цитоплазматические мембранные тела самой различной формы с поперечной нсчерченностью толщиной 50 А. В этих телах наблюдается интенсивная фосфатазная активность, они содержат много липидов, мало белка: в расчете на сухой вес — 36% гаиглиозидов, 12,8% фосфолипидов, 27% холестерина, 4% цереброзидов.

Ганглиозидоз-Смг (болезнь Тей — Сакса). При этом заболевании уровень общих гаиглиозидов увеличен в 4 раза, количество моносиалоганглиозида GM2 увеличено в сотни раз, и он составляет 70—80% от всех гаиглиозидов мозга. Содержание этого ганглиозида в висцеральных органах увеличивается несущественно, но пропорция Gm2 выше нормы' Заболевание сопровождается дефектом лизосомального фермента — N-ацетил-галактозаминидазы.

Гаиглиозидов-Gm2 (болезнь Сандхоффа). Уровень моносиалоганглиозида Gm2 при этой форме заболевания также превышает норму в сотни раз, но одновременно накапливается асна-логанглиозид Gm2» уровень которого в 100 раз выше нормы. При этой форме ганглиозидоза в висцеральных органах происходит накопление глобозида (церамид-глюкоза-галактоза-галактоза-N-ацетилгалактозамин). В печени его уровень в 190, в селезен-

109

ке в 77, а в почках в 9 раз выше нормы. Дефект фермента N-ацетилгалактозаминидазы.

Ганглиоз1Идоз-