Биологический каталог




Нейрохимия

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

ается. У крыс изменения подобного рода происходят почти до 2-летнего возраста.

Миелинизация не происходит во всех частях нервной системы одновременно, а следует в порядке филогенетического развития. Часть периферической нервной системы миелинизирует-ся первой, затем спинной мозг, стволовая часть, мозжечок, та-ламус и последними полушария головного мозга и область межкорковых ассоциаций. Следует отметить, что нервные пути становятся миелинизированными до того, как сформируются полностБТб^фуШсиисЖ^льно; ~сг1р2В?длива и обратная взаимосвязь — формирование функций стимулирует миелииизацию. Эта связь во многом неясна. Доказано, что большая потеря функций в нервной системе связана с потерей миелина. Содержание миелина у новорожденных разных видов животных раз-

119

лично, что сказывается на поведении этих животных. Например, в ЦНС гнездующихся животных, таких как крыса, миели-низация постнатальная, и животные совершенно беспомощны при рождении. Пастбищные животные, такие как лошади, овцы, коровы, имеют значительное количество миелина уже при рождении и соответственно более высокий уровень активности сразу после рождения. Максимальная скорость миелинизации у человека имеет место до рождения, двигательные тракты начинают мпелинизироваться на 5-м месяце плода. Мозг человека почти полностью миелинизируется ко 2-му году жизни, хотя, по-видимому, миелинизация продолжается в мозгу человека почти до 20 лет.

~" МиелинЦНС образуется из олигодендроглпи, а миелин ПНГС — из шванновских клеток. Многочисленные метаболические изменения" происходящие в процессе миелинизации, отражают увеличенную способность клеток олигодендроглии и шванновских клеток синтезировать белки и липиды для мембран миелина. Недосредственно перед миелинизацией в этих метгках^^еличив^ехся активность окис„ЛКТ§Л^ных' НАДН-зави-ашызГ^ерментр^ цереброзид-трансфёразы, увеличивается^сянтёа. холестерина^и синтез длин-ноцепочечнщ.^глц*х кислот. С другой стороны, арилсульфа-тазТ,"которая деградирует сульфатиды, достигает своей максимальной активности к 15-му дню, а затем ее активность к 90-му дню снижается на 70% от максимальной активности. Церебро-зидаза постепенно увеличивает свою активность, достигая максимальной величины к 90-му дню, этот уровень сохраняется и у взрослых животных.

5.4. СТРУКТУРА МЕМБРАНЫ МИЕЛИНА

Миелиновое волокно представляет собой сильно растянутую и модифицированную плазматическую мембрану либо щван-новской клетки (для ПНС), либо олигодендроглиальной клетки (длд^ЦНС), которая обёртывается и многократно закручивается вокруг "аксона в виде спирали (рис. 15). В зрелом миелино-вом волокне эти мембраны сконденсированы в компактную паракристаллическую, многослойную структуру, в которой каждая единичная мембрана тесно прилегает к соседней (рис. 16). Белковые слои каждой единичной мембраны вставляются в белки близлежащей мембраны.

Миелиновая мембрана несколько отличается от «сэндвича» Даниелли — Дауссона, где бимолекулярный слой липидов зажат кшжду двумя слоями белка. В ламелле миелина ширина лйпидной^зоны соответствует не одному, а двум 6имолекуляр-~ ным слоям.липидов (каждый шириной 55А), которые зажаты между белковыми слоями шириной 30 А. В целом ширина по-

120

вторяющейся единицы 170—180 А в зависимости от степени гидратации миелина.

Финеан предложил молекулярную модель строения миелина, учитывающую особенности состава и строения миелиновой оболочки, в частности высокое содержание в ней холестерина и

Рис. 15. Олигодендроглиальная клетка с участком аксона, который она обволакивает (Norton, 1975).

галактолипидов. Липидные компоненты этих слоев ориентированы радиально, а белковые — тангентально, причем углеводородные цепи жирных кислот обращены внутрь слоя, навстречу друг другу, «хвост к хвосту», а полярные группы & . липидов расположены на внешних сторонах липидного слоя, где они взаимодействуют с белками. Для того чтобы в отведенной ширине липидного слоя молекулы липидов могли разместиться строго радиально, Шмнеан^ предложил модель строения холестерии-фос-фолипидного комплекса, согласно которой полярный конец молекулы фосфоли-пида загибается на конце в виде трости, к крючку которой (азотистому основанию) присоединяется за счет водородной связи ОН-группы молекула холестерина, заполняющая собой вторую ветвь tZ-образной структуры (рис. 17). В двойном липидном

Рис. 16. Постепенное формирование многослойной миелиновой мембраны вокруг аксона (1) шванновской клеткой (2) (Norton, 1975).

121

слое миелина эти холестерин-фосфолипидные комплексы чередуются с радиально расположенными молекулами цереброзидов (рис. 18). Эта модель, объясняя присутствие больших количеств холестерина в миелине, позволила выдвинуть концепцию упорядоченного расположения всех миелиновых липи-

Рис. 17. Возможное пространственное расположение холестерин-фосфолипидного комплекса (Engstrom, Finean, 1958).

Рис. 18. Возможное расположение молекул в структурной единице миелиновой оболочки (А, В — белковые слои) (O'Brien, 1965)

1 — фосфолипид; 2 — холестерин; 3 — цереброзид.

дов. Правда, эта модель не объясняет некоторых деталей строения миелина: а) расположения длинноцепочечных жирных кис-

122

лот в ограниченном пространстве (50 А), где они не могут уместиться; б) пространственного положения ненасыщенных жирных кислот с двойной связью, молекулы которых изогнуты; в) сил, обеспечивающих взаимодействие холестерина с фосфолипидами, поскольку ионное взаимодействие ОН-группы холестерина с терминальными группами фосфолипидов (за исключением NH2-rpynnbi этаноламина) слишком слабо и не может обеспечить стабильность всего комплекса.

Ванденхейвел предложил другую модель, учитывающую эти несоответствия, согласно которой в молекуле холинфосфатидов цепи двух жирных кислот лежат параллельными зигзагами в тесном контакте. Ненасыщенная же кислота имеет большее или меньшее изгибание цепи в зависимости от количества двойных связей. Молекула холестерина располагается между холино-вым концом и искривленным участком ненасыщенной цепи. Взаимодействие холестерина с холинфосфатидом обеспечивается за счет сил Ван-дер-ваальса и слабодипольного взаимодействия. Таким образом, изгибание цепи ненасыщенной жирной кислоты фиксирует положение холестерина и не позволяет ему смещаться вдоль насыщенной цепи к ее концу. Ванденхейвел предложил стереомодель липидного слоя миелина, которая объясняет расположение в миелине цереброзидов и сульфати-дов, содержащих длинноцепочечные жирные кислоты. В этом случае два противоположно ориентированных сфинголипид-холестериновых комплекса располагаются таким образом, что длинноцепочечные углеводородные хвосты как бы проникают между молекулами липидов противоположного слоя, напоминая переплетенные пальцы. При этом хвостовой конец С24 насыщенной жирной кислоты располагается под углеводородным хвостом холестерина противоположного слоя. Если кислота С24 ненасыщенная, то конец ее цепи изогнут и не лежит под холестерином, а упирается в него своей изогнутой частью.

Таким образом, присутствие в миели

страница 38
< 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)