3

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО

На правах рукописи

ФИРСТОВА Наталья Вадимовна

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКА ЛЕЙ-ЭНКЕФАЛИНА НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ОБМЕНА РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОРГАНОВ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОМ СТРЕССЕ

03.00.04 - Биохимия

Диссертация на соискание

ученой степени кандидата

биологических наук

Научный руководитель

кандидат биологических наук

профессор Генгин М.Т.

ПЕНЗА - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ…………………...…………..………………...….5

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………..……………...……….6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…..……………..……………………...…11

1.1. Опиоидные пептиды и физиолого-биохимические аспекты их действия……………………………………………………...…………………11

1.2. Обмен регуляторных пептидов ………………………………..………..18

1.2.1. Биогенез нейропептидов…………раносвязанной формы в растворимую [38, 186, 264]. Теоретически, можно предположить, что регуляция активности КПН на этом этапе возможна за счет изменения концентрации ионов Са²⁺. Однако тот факт, что в распределении активности между растворимой и мембраносвязанной формами в клетках с различным уровнем экспрессии и активности КПН нет различий [264], говорит в пользу того, что регуляция активности КПН на уровне превращения мембраносвязанной формы в растворимую невозможно [38].Таким образом, доказательств регуляции процессинга КПН в процессе созревания секреторных везикул нет. Что же касается предположения о регуляции активности КПН на уровне превращения неактивного предшественника фермента в активную форму, то оно остается в силе, хотя, на данном этапе еще нет достоверных доказательств этого.

Особый интерес у исследователей вызывает регуляция активности ферментов обмена регуляторных пептидов на уровне зрелой формы. Известно, что изменения активности ферментов достигаются при воздействии ионов металлов, продуктов ферментативных реакций, их субстратов, эндогенных активаторов и ингибиторов, а также изменением рН [38, 39, 48].

Возможность регуляции активности ферментов обмена регуляторных пептидов эндогенными активаторами и ингибиторами пептидной природы описана для вневезикулярных ферментов, в частности для ангиотензинпревращающего фермента [73]. Для внутривезикулярных ферментов (например, КПН) такие данные полностью отсутствуют, поскольку механизмов проникновения в секреторные везикулы веществ пептидной природы не обнаружено.

Обнаружено, что активность внутривезикулярных и вневезикулярных ферментов in vitro ингибируется биологически активными пептидами и их предшественниками [188, 206, 215, 233]. Так показано, что активность КПН in vitro ингибируется ее субстратами - мет⁵-энкефалин-арг⁶, лей⁵-энкефалин-арг⁶, мет⁵-энкефалин-лиз⁶, лей⁵-энкефалин-лиз⁶ [119, 193, 194, 205], а также продуктами каталитических реакций фермента - мет- и лей-энкефалином, арг-вазопрессином, веществом Р, тиротропин-рилизинг фактором [119, 193]. Регуляция активности внутривезикулярных ферментов таким способом возможна только в том случае, если при нанесении веществ пептидной природы в секреторных везикулах изменяется суммарная концентрация и нейропептида и его предшественника, что предполагает проникновение субстратов и продуктов каталитических реакций в сформировавшиеся везикулы. Однако установлено, что концентрация активного пептида и пропептида в секреторных везикулах, где осуществляется их процессинг, остается постоянной, что свидетельствует о невозможности регуляции активности ферментов внутривезикулярной локализации таким способом.

В случае вневезикулярных ферментов (например, АПФ) регуляция активности биологически активными пептидами и их предшественниками может иметь место, поскольку фермент является более “доступным” для них. Показано, что активность АПФ in vitro ингибируется энкефалинами, -эндорфином, веществом Р, АКТГ, брадикинином, -липотропином [160].

Обнаружено, что in vivo активность КПН и ФМСФ-ингибируемой КП головного мозга, надпочечников и семенников активируется лей- и мет-энкефа-линами, введенными методом инстилляции на конъюнктиву глаза, причем влияние лей-энкефалина более выражено [119]. Механизмы влияния исследо-ванных пептидов на активность ферментов не изучены. Предполагается, что экзогенные лей- и мет-энкефалины влияют на уровень экспресси мРНК КПН и ФМСФ-ингибируемой КП, что приводит к изменению активности фермента.

Сходная тенденция к повышению активности при введении лей- и мет-энкефалинов обнаружена для АПФ [119]. Вероятно, что данные пептиды могут влиять на уровень и активность эндогенных активаторов, способствующих увеличению активность данного фермента.

Обнаруженное под воздействием субстратов и продуктов каталитических реакций, изменение активности ферментов обмена регуляторных пептидов, вероятно имеет важный биологический смысл для регуляции уровня нейропептидов при различных патологических состояниях организма, таких как алкоголизм, стресс-реакции и т.д.

В целом ряде работ имеются данные о повышении активности некоторых ферментов обмена нейропептидов (КПН и АПФ) при введении этанола [19, 41], глюкокортикоидов [47], резерпина, каптоприла [58]. Поскольку in vitro подобных эффектов не обнаружено, то предполагается, что показанное воздействие опосредовано механизмами регуляции активности данных ферментов и является одним из звеньев неспецифической реакции организма на действие экстремальных факторов.

Таким образом, сведения, касающиеся механизмов регуляции активности ферментов обмена регуляторных пептидов активными формами нейропептидов, а также их предшественниками носят фрагментарный характер. Вместе с тем изучение этого вопроса позволит понять принципы функциональной организации ферментов, с тем, чтобы использовать эти сведения на практике при разного рода патологических состояниях организма, таких как алкоголизм, стресс-реакции и т.д.

1.3. ОПИОИДНЫЕ ПЕПТИДЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СТРЕССОРНЫХ ФАКТОРОВ.

В числе актуальных проблем современной биологии и медицины все большее внимание уделяется проблеме стресса. Такой интерес к изучению этого вопроса обусловлен многими факторами, в числе которых постоянное ускорение темпов жизни, шум, урбанизация, которые, так или иначе, воздействуют на организм человека и животных, провоцируя развитие стресса. Достаточно сильное и продолжительное действие стресс-факторов может стать причиной различных функциональных нарушений и патологий [4, 90].

Определение стресса как “неспецифической реакции организма на любое требование извне”, данное Г.Селье [132], а также предложенная им концепция развития стресс-реакции, подверглись критическому анализу со стороны многих ученых. Сегодня, стресс рассматривается как совокупность общих, неспецифических биохимических, физиологических и психических реакций организма, возникающих в ответ на действие чрезвычайных раздражителей различной природы и характера, обеспечивающих мобилизацию организма в целях поддержания гомеостаза или его адаптации [144].

Общей концепцией ограничения стресс-реакции признана концепция сопряжения действия стресс-лимитирующих и стресс-реализующих (АКТГ-подобных) систем [116, 138, 144]. Существование в организме специализированных стресс-лимитирующих систем, ограничивающих само возбуждение стресс-реализующих систем, обеспечивает резистентность к стрессу [124, 125, 134, 135]. Известно, что при воздействии стрессорных факторов происходит активация центральных и местных (антиоксидантная и аденозинэргическая системы) стресс-лимитирующих систем и механизмов. Среди центральных лимитирующих систем активируются такие как: ГАМК-эргическая, серотонинэргическая, холинэргическая и опиоидэргическая системы [29, 116]. Обнаружено, что характер и интенсивность развития стресс-реакции, а также степень участия в ней различных функциональных систем, во многом зависит от исходного состояния организма [80, 232, 270]. Различия животных по врожденной реакции на стресс-раздражители, послужили основанием для деления их на стрессустойчивых (низкоэмоциональных) и стресснеустойчивых (высокоэмоциональных, предрасположенных к стрессу). Основным показателем принадлежности животных к тому или иному типу является проявление их двигательной активности в тесте “открытое поле”: высокий уровень активности позволяет отнести животных к сильному типу (стрессустойчивому) и наоборот [51, 80]. Показано, что устойчивость к эмоциональному стрессу обусловлена прежде всего высоким уровнем опиоидных пептидов, вещества Р, ПВДС [131, 236, 243].

Степень развития стресс-реакции, во многом, определяется видом стресс-воздействия. Например, известно, что, кратковременное острое импульсное стрессирование приводит к экстренному повышению адаптивных способностей организма [37, 70, 145, 151]. Одним из таких воздействий может быть признан острый эмоционально-болевой стресс (ЭБС) [37, 52, 64, 121]. Показано, что при ЭБС происходит мобилизация ГГНС, адренэргической, симпато-адрееналовой и опиоидэргичекой систем. Литературные данные свидетельствуют о возможности включения в круг этих систем и мозговой железы - эпифиза [7]. Осуществление эпифизом своей антистрессорной защиты достигается при участии эндогенных опиоидов.

Таким образом, опиоидным пептидам принадлежит важная роль среди известных естественных биорегуляторов, участвующих в формировании адаптации к стрессорным факторам. Ниже представлены сведения о роли данной группы пептидов в реакциях стресса.

Система эндогенных опиоидных пептидов представляет собой одну из основных регуляторных систем, функционирующих в условиях стресса и адаптации [8, 102, 106, 134, 242]. Течение стресс-реакции сопровождается глубоким сдвигом в опиоидной системе, причем в ответ на воздействие болевого фактора наблюдается повышение уровня опиоидных пептидов, а при воздействии эмоционального - снижение их содержания [14, 18, 72, 239]. Увеличение содержания опиоидов при воздействии стресс-факторов отмечается в крови, ликворе, головном и спинном мозге [33, 34, 72, 140, 243]. Изменения метаболизма в головном мозге при воздействии сильных раздражителей, вызывают повышение проницаемости гемато-энцефалического барьера (ГЭБ) во всех его отделах [88, 97, 108]. Подобные изменения способствуют более интенсивному проникновению различных биологически активных веществ в структуры головного мозга, особенно эмоциогенные и гипофиз [88]. Повышенная проницаемость ГЭБ отмечена в гипоталамусе, что связывают с большой плотностью сети капилляров в нем [88]. При этом концентрация различных представителей семейства опиоидных пептидов также неодинакова, так как при эмоциональном стрессе в гипоталамусе преобладает мет-энкефалин, а уровень -эндорфина достаточно низок, если же к этому воздействию присоединяется болевой фактор, то отмечается преобладание лей-энкефалина и концентрация -эндорфина повышена [14, 18, 140, 242]. Повышение уровня энкефалинов способствует стабилизации внутренней среды организма, результатом чего является ограничение или прерывание стресс-реакции [6, 33, 100, 134, 238].

Функционирование этой системы самостоятельно, без взаимодействия с некоторыми регуляторными системами представляется маловероятным. Установлены антагонистические взаимоотношения между опиоидными пептидами и симпатоадреналовой, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системами [74, 124, 139, 176, 270], которые играют ключевую роль в генерации первой стадии общего адаптационного синдрома.

В течение первых суток (фаза тревоги) наблюдается снижение уровня энкефалинов в крови [134, 135, 140], в результате чего развивается острый адаптационный синдром, который сопровождается активацией ГГНС [21, 25, 128, 142, 143]. Дальнейшее, повышение уровня эндогенных опиоидных пептидов, в ответ на стресс-воздействие, способствует блокаде ГГНС [135, 261]. Торможение ГГНС опиоидными пептидами эффективно и препятствует избыточной стимуляции ГГНС, если стресс-воздействие осуществляется в легкой форме и непродолжительно по времени. При длительном стресс-воздействии опиоидная система не эффективна, в результате чего развивается гиперэргическая реакция со стороны ГГНС, заканчивающаяся общим стресс-повреждением организма [128, 142].

Одной из важных характеристик стресса является активация симпато-адреналовой системы (САС) [21, 150]. В общий ответ САС на действие раздражителя вовлекаются в первую очередь катехоламины - дофамин, норадреналин и адреналин. Установлено, что активация системы катехоламинов является основным фактором, обуславливающим увеличение концентрации опиоидных пептидов в мозге, а также выброс -эндорфина из гипофиза в кровь [52, 79, 125, 139]. Опиоидные пептиды, действуя через -рецепторы, снижают уровень катехоламинов в мозге, приближая их содержание к норме, тем самым ослабляя стресс-реакцию [125, 144]. Активация САС сопровождается также интенсивным высвобождением АКТГ [18, 106, 232]. Установлено, что эндогенные опиоидные пептиды модулируют процессы избыточного синтеза и секреции АКТГ, приближая их уровень к норме [18, 125].

Показанные выше взаимодействия системы опиоидных пептидов с другими функциональными системами организма, а также обнаруженное модулирующее влияние на процессы транссинаптической передачи нервного импульса и активность нейронов, являются следствием включения цепи сложных механизмов внутри клетки [10, 118, 122, 135, 261, 269]. В первую очередь к ним следует отнести депрессивное влияние опиоидных пептидов на систему циклических нуклеотидов, концентрация которых при воздействии экстремальных факторов эмоциональной и болевой природы, повышается [18, 109]. Такое изменение концентрации циклических нуклеотидов в клетке при воздействии стресс-фактора приводит к значительному снижению возбудимости нейронов и оказывает влияние на транспорт нейротрансмиттеров. Действие опиоидных пептидов основано на угнетении активности аденилатциклазы и, как следствие, снижении концентрации цАМФ в клетке [18, 109, 135]. Возможно, также, что энкефалины в первую очередь индуцируют повышение уровня цГМФ, после чего наблюдается активация фосфодиэстеразы и лишь затем идет торможение аденилатциклазы [18]. В любом случае, результатом является снижение избыточного синтеза цАМФ в клетке, что ведет к торможению ряда физиологических реакций, усугубляющих стресс-повреждения систем организма [18, 109 135].

Известно, что при тяжелых и продолжительных видах стресса той активации, которая достигается под влиянием опиоидных пептидов при легких и кратковременных стрессах недостаточно, в результате чего наблюдается неадекватность синтеза и секреции опиоидных пептидов и/или блокада опиоидных рецепторов продуктами метаболизма [112, 134, 145, 261]. Эти изменения влекут за собой истощение нейрогуморальной системы. В этой связи, необходимым становится экзогенное введение опиоидных пептидов с целью повышения потенциальных возможностей системы эндогенных опиоидов [102, 116, 125, 134, 135].

Показано, что экзогенное введение пептидных лигандов опиатных рецепторов приводит к снижению степени гипертрофии надпочечников [9, 34, 100], ослаблению инволютивных процессов в тимусе и селезенке [6], снижению степени стресс-повреждения сердца [102, 104, 238], а также положительно влияет на общее состояние животных при острой ишемии миокарда [103, 145, 269]. В ряде работ показана способность экзогенных опиоидов оказывать седативное действие при аффективных состояниях на синтез и секрецию стресс-гормонов [129], а также влиять на эмоциональный компонент стресса [136, 141, 151]. Стресс-лимитирующий характер действия опиоидных пептидов опосредуется через ингибирование избыточной секреции АКТГ, катехоламинов и других катаболических гормонов на начальных этапах развития общего адаптационного синдрома. В фазу резистентности реализация эффектов экзогенных опиоидных пептидов осуществляется через стимуляцию образования анаболических инкретов - пролактина, соматотропина и др. [101].

Предполагается, что адаптогенным действием обладает предшественник лей-энкефалина - лей⁵-энкефалин-арг⁶ [69, 134, 135].

Основными причинами, ограничивающими широкое использование регуляторных пептидов в клинике являются: слабовыраженный эффект при приеме внутрь, зависимость эффекта от исходного функционального состояния организма, трудности при прохождении ГЭБ, а также кратковременность действия, обусловленная в основном их быстрым протеолизом. Одним из наиболее известных препаратов, устойчивым к действию пептид-гидролаз, обладающим селективным пролонгированным действием, а также биодоступным, является даларгин - аргининсодержащий гексапептидный аналог лей- энкефалина ( Д-ала²-лей⁵-арг⁶-энк ) [69, 94, 105, 123, 146]. Внутримышечное введение его стимулирует репаративную регенерацию периферических нервных образований в условиях их повреждения, повышает активность коры надпочечников при стрессе [34], положительно влияет на организм после перенесенного инфаркта миокарда, симптоматика которого сходна с изменениями, возникающими в организме, подверженном острому эмоционально-болевому стрессу [245]. Показана также возможность использования даларгина для профилактики и патогенетической коррекции стресс-индуцированных нарушений иммунитета [148]. Выраженное антистресорное действие аргининсодержащего гексапептидного аналога обусловлено наличием аргининового компанента [101]. Важное значение в механизмах действия даларгина при стрессе имеет стимулирующее влияние его на опиатные рецепторы нейрональных структур мозга, а также на тормозную ГАМК-эргическую систему [101, 146]. Обнаруженные эффекты способствуют ограничению стресс-реакции на стадии тревоги и формированию резистентности к действию стресса в ходе общего адаптационного синдрома [89, 101].

Таким образом, экспериментально и теоретически доказана значимость системы опиоидных пептидов в адаптации и устойчивости организма к стрессу. Одним из важных, и в то же время малоизученных, вопросов в понимании механизмов регуляции активности нейропептидов в организме при воздействии стресса является выяснение путей их синтеза и деградации при экстремальных условиях.

ФЕРМЕНТЫ ОБМЕНА НЕЙРОПЕПТИДОВ ПРИ СТРЕССЕ

В настоящее время протеолиз рассматривается не только как процесс катаболической утилизации биологически активных пептидов, но и как регуляторный фактор, функция которого состоит в запуске и прерывании ряда биохимических и физиологических процессов при различных функциональных состояниях организма [22, 77, 177, 226]. Практически неизученным остается вопрос об изменениях в функции ферментов обмена нейропептидов при стрессе, в то время как именно активность этих ферментов определяет уровень биологически активных пептидов в организме и, следовательно, степень реализации ответной реакции организма на воздействие экстремальных факторов.

Согласно литературным данным характер изменения активности ферментов обмена нейропептидов при стрессе зависит от эмоционального статуса животного, который в свою очередь определяется генетически запрограммированной предрасположенностью к той или иной форме экспериментальных неврозов [22, 48, 80, 83, 138, 210, 236]. Исследования показывают, что у крыс с различным поведением в тесте “открытого поля” наблюдаются различия в уровне катехоламинов в мозге [232]. Поскольку регуляция функций САС при стрессе реализуется при участии опиоидных пептидов, способных влиять на направление адаптивных процессов в организме [139, 146], то не исключается, что устойчивость к стрессу зависит от функциональной активности ферментов обмена опиоидных пептидов.

Подобная зависимость отмечена для КПН, АПФ, КПN при эмоциональном стрессе [43, 44]. Отмечено, что у устойчивых к стрессу животных активность ферментов обмена нейропептидов более чувствительна к воздействию эмоционального стресса, чем у предрасположенных.

Обнаружено, что у устойчивых к стрессу животных в гипоталамусе и стриатуме активность КПН при воздействии стресса повышается [41, 42, 43, 56]. Авторами высказано предположение, что такой эффект наблюдается в связи с активацией синтеза в исследованных отделах нейропептидов (энкефалинов, вещества Р и др.), играющих ключевую роль при адаптации к стрессу. В гипофизе, где синтезируется АКТГ, активность растворимой фракции КПН, напротив, существенно повышалась у предрасположенных к стрессу животных. Предполагается, что причина отмеченных изменений состоит в том, что КПН участвует в процессинге АКТГ, который в свою очередь усиливает чувство страха и тревоги и тем самым усугубляет эмоциональный стресс [189].

Известно, что КПN и АПФ также участвуют в обмене ПВДС, -эндорфина [40, 209], уровень которых различен у предрасположенных и устойчивых к стрессу животных [92, 130,131]. Повышение содержание этих пептидов в мозге и крови у животных связывают, прежде всего, с высокой скоростью их обмена. Показано, что у устойчивых к эмоциональному стрессу животных, активность КПN и АПФ в сыворотке крови выше, чем у предрасположенных [44]. В связи с этим, авторами высказано предположение о более интенсивном обмене нейропептидов у этих животных и косвенном влиянии КПN и АПФ на эмоциональный статус организма [44].

Немаловажную роль в изменении функциональной активности ферментативных систем мозга и периферических тканей при стрессе играет вид стресс-воздействия (хронический и острый звуковой, иммобилизационный, эмоционально-болевой и т.д.).

Такая зависимость показана, в частности, для КПН [37, 41, 42, 43, 45, 64]. Активность данного фермента при воздействии стресса различной природы, в основном, повышалась, однако, степень ее повышения была различной, что обуславливают спецификой воздействия, вызывающего стресс. Так при хроническом эмоционально-болевом стрессе (ЭБС) повышение активности фермента было меньшим, чем при остром воздействии стресс-факторов [37, 42]. Кроме того, показано, что повышение активности фермента было различным для растворимой и мембраносвязанной форм КПН, что свидетельствует о различной роли этих форм фермента в организме [45, 186]. Наиболее выраженными изменения активности фермента были в гипофизе - отделе, отвечающем за синтез и секрецию стресс-пептидов [37, 45]. Значительное повышение активности показано также в стриатуме - отделе, где синтезируется ряд биологически активных пептидов стресс-протективного действия. Причем отмечено, что при однократном ЭБС такое повышение активности сохранялось в течение достаточно длительного промежутка времени, что указывает, на длительный характер биосинтеза нейропептидов при оказанном воздействии. Предполагается, что причина различия в динамике изменения активности КПН при остром и хроническом воздействии стресса состоит в развитии адаптации организма к неблагоприятным факторам среды при хроническом (многократном) стресс-воздействии [37].

Особый интерес представляют исследования, касающиеся влияния различных веществ на ферменты обмена нейропептидов при стрессе. Известно, что этанол ослабляет некоторые физиологические проявления стресса, усиливает секрецию стресс-пептидов, а так же активирует энкефалинэргическую систему [19, 41]. Поскольку уровень опиоидных и стресс-пептидов в организме контролируется КПН, то представляется возможным, что КПН определяет характер влияния этанола на организм при стрессе [19, 41]. Характер влияния этанола на физиологические проявления стресса связан с особенностями стрессирующего фактора [61]. Сведения о гиперактивации КПН при совместном действии этанола иммобилизационного или хронического ЭБС в отделах мозга, где синтезируются опиоидные пептиды, вещество Р, подтверждают данные об адаптогенном действии этанола при стрессе. Однако такая активация пептидэргических систем ведет к тяжелым последствиям для организма, так как вызывает более быстрое истощение этих систем [41].

Дальнейшее изучение механизмов, предотвращающих возникновении стресс-реакции, способствовало поиску новых веществ, обладающих стресс - протективным действием. Особое место в ряду таких веществ отводится транквилизаторам (резерпин, диазепам), которые широко используются в клинической практике. Однако влияние их на пептидэргические системы и ферменты обмена нейропептидов изучено недостаточно. Между тем этот вопрос достаточно важен, для понимания механизмов развития стресса.

Известно, что резерпин повышает уровень энкефалинов в организме [58]. При введении резерпина, активность ферментов процессинга, обладавших КПБ-подобной активностью (КПН и КПN), повышалась в 2-3 раза [58]. Предполагается, что изменение активности изучаемых ферментов является причиной активизации энкефалинэргической системы.

Транквилизаторы бензодиазепиновой природы также обладают стресс - протективным действием. Изучение их воздействия на ферменты обмена нейропептидов при стрессе становится тем более интересным, что в цепи реакций, которые они осуществляют в организме есть вещества, которые являются либо продуктами их деятельности, либо они участвуют в регуляции их синтеза. Так бензодиазепиновые транквилизаторы модулируют уровень АКТГ как в норме так и при воздействии стресс-факторов [114, 252], в частности введение фенозепама уменьшает концентрацию АКТГ при стрессе. Поскольку известно, что КПН участвует в биосинтезе АКТГ, то особый интерес представляет изучение возможности вовлечения этого фермента в стресс-протективное действие транквилизаторов.

Данные исследований показывают, что активность КПН при совместном воздействии диазепама и стресса, в основном, ниже, чем только при стрессе [39]. Активность АПФ в сыворотке при введении диазепама изменяется сходным образом. Поскольку АПФ участвует в деградации энкефалинов, вещества Р и ПВДС - биологически активных пептидов, основная роль которых заключается в адаптации организма к стрессу [107, 135, 152], то не исключается, что антистрессорное действие диазепама обусловлено его модулирующим действием на активность КПН и АПФ. Изменение активности данных ферментов может привести к уменьшению содержания АКТГ и увеличению содержания опиоидных нейропептидов, способствуя тем самым развитию адаптационных реакций в организме.

Таким образом, изменения в проявлении функциональной активности ферментов процессинга и инактивации биологически активных пептидов при стрессе свидетельствуют о важной роли этих ферментов в регуляции уровня активных нейропептидов, участвующих, как в развитии, так и в торможении размаха стресс-реакции.

Суммируя вышеизложенные сведения необходимо отметить следующее:

Опиоидные пептиды, их синтетические аналоги (например, даларгин), а также предшественники (лей⁵-энкефалин-арг⁶) обладают стресс-протективным свойством.

При воздействии на организм стресс-факторов различной природы наблюдаются значительные изменения в обмене биологически активных пептидов, а также жизнедеятельности организма в целом. Наиболее существенные изменения отмечаются при остром стресс-воздействии.

Важная роль в обмене регуляторных пептидов принадлежит ферментам пептид-гидролазам, которые регулируют уровень биологически активных пептидов при различных функциональных состояниях организма, в том числе и при стрессе. Особое место в ряду этих ферментов занимают основные карбоксипептидазы, которые действуют на конечном этапе процессинга предшественников регуляторных пептидов, а также ферменты, участвующие в инактивации активных форм нейропептидов.

Стресс-протективные вещества различной природы влияют на активность ферментов обмена нейропептидов мозга и периферических тканей стрессированных животных, что свидетельствует об изменениях в метаболизме нейропептидов у этих животных.

В связи с этим, представляет интерес изучение влияния предшественника лей-энкефалина на активность некоторых ферментов обмена нейропептидов головного мозга и периферических тканей животных, подверженных воздействию острого ЭБС. Полученные данные могут способствовать выяснению роли пептидгидролаз в механизмах развития стресс-реакции, а также в реализации эффектов экзогенного предшественника на организм, подверженный стрессу.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Объектом исследования служили головной мозг и периферические ткани (надпочечники и семенники) самцов белых беспородных крыс в возрасте 5 месяцев, массой 160-190 г. Животных содержали в стандартных условиях вивариума.

Животных декапитировали, извлекали головной мозг, гипофиз, надпочечники и семенники. Затем ткани помещали в охлажденный физиологический раствор, очищали от оболочек и кровеносных сосудов, высушивали фильтровальной бумагой. Затем выделяли отделы мозга - гипоталамус, средний мозг, гиппокамп, стриатум, большие полушария.

Образцы выделенных отделов мозга и тканей гомогенизировали в стеклянном гомогенизаторе Поттера в 20 мМ натрий ацетатном (NaAc) буфере рН 5,6, содержащем 50 мМ NaCl. Соотношения вес/объем были различны: 1/400- для гипофиза, 1/200- для надпочечников, 1/100- для семенников, 1/50- для отделов мозга. Гомогенаты использовали в качестве источников КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ.

В работе были использованы 4 группы животных. 1 группа - интактные животные. Животным 2 группы вводили раствор лей⁵-энкефалин-арг⁶ в дозе 20 мкг/кг соответственно. Животные 3 группы подвергались воздействию острого ЭБС. Животным 4 группы перед воздействием острого ЭБС инстиллировали на конъюнктиву глаза 2 мкл раствора предшественника лей-энкефалина - лей⁵-энкефалин-арг⁶ в дозе 20 мкг/кг.

2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2.1. Схема введения предшественника лей-энкефалина

Введение предшественника лей-энкефалина - тир-гли-гли-фен-лей-арг (лей-энкефалин-арг) осуществлялось способом инстилляции на конъюнктиву глаза (доза 20 мкг/кг веса). Раствор лей-энкефалин-арг наносился на правый глаз крысы, с помощью дозатора с мягким катетером из поливинилхлорида (объем наносимого раствора 2 мкл). Введение предшественника энкефалина осуществлялось утром в одно и то же время.

Раствор лей-энкефалин-арг был приготовлен на физиологическом растворе.

Декапитацию животных производили через 0,5 часа, 4 часа, 24 часа, 72 часа и 10 суток после введения лей-энкефалин-арг, физиологического раствора и через 0,5 часа, 4 часа, 24 часа, 72 часа и 10 суток с начала воздействия острого ЭБС.

2.2.2. Моделирование острого эмоционально-болевого стресса

Для моделирования острого эмоционально-болевого стресса (ЭБС) крыс помещали в клетку с полом из металлической проволоки и встроенной в нее электрической лампочкой и звонком.

Для создания модели стресса крыс в течение 20 мин через каждые 10 секунд в беспорядочном режиме подвергали воздействию одного из трех факторов: вспышке света (лампа накаливания мощностью 100 Вт, расстояние 0,5 м), звука силой 70 Дб, электрокожному раздражению пороговой силы (2 мА). Длительность каждого воздействия составляла 1 сек.

2.2.3. Метод определения активности КПН.

Активность КПН определяли флюориметрически, используя метод Fricker и Snayder c некоторыми модификациями [193]. Активность фермента определяли по освобождению дансил-фен-ала из дансил-фен-ала-арг при рН 5,6, как активность ингибируемая ГЭМЯК - высокоспецифичным ингибитором КПН [193].

Для определения активности КПН смешивали 150 мкл 50 мМ NaAc буфера рН 5,6, содержащего 50 мМ NaCl (проба без ГЭМЯК - контрольная) или 150 мкл раствора, содержащего ГЭМЯК, в том же буфере - опытная проба (концентрация в пробе 1 мкМ) с 50 мкл препарата фермента. Затем пробы преинкубировали 8 мин, при 37 ⁰С, по истечении этого времени прибавляли предварительно нагретый до 37 ⁰С раствор дансил-фен-ала-арг (концентрация 210 мкМ), объемом 50 мкл (конечная концентрация субстрата в пробе 42 мкМ). Реакционную смесь инкубировали 60 мин при t = 37 ⁰С, реакцию останавливали прибавлением 50 мкл 1 н. НСl.

К пробам приливали хлороформ объемом 1,5 мл. и тщательно встряхивали в течение 60 сек. При этом продукты реакции переходят в хлороформную фазу, а субстрат, нерастворимый в хлороформе, остается в водной фазе. Для разделения хлороформной и водной фаз пробы центрифугировали в течение 5 мин при 1000 об/ мин.

Флюоресценцию хлороформной фазы измеряли на флюориметре ФМЦ - 2 в кювете толщиной 1 см при _ex = 360 нм и _em= 530 нм. В качестве стандартного раствора использовали 1 мкМ раствор дансил-фен-ала в хлороформе.

Активность КПН определяли как разность в накоплении продуктов реакции в пробах, содержащих и не содержащих ГЭМЯК. Активность выражали в нмоль дансил-фен-ала, образовавшегося за 1 мин инкубации в пересчете на 1 мг белка.

2.2.4. Метод определения активности

ФМСФ - ингибируемой карбоксипептидазы.

Активность ФМСФ-ингибируемой карбоксипептидазы определялась флюориметрически, методом, разработанным в лаборатории нейрохимии ПГПУ им. В.Г. Белинского [49]. В качестве субстрата использовали раствор дансил-фен-лей-арг.

В контрольные пробы вносили 150 мкл 50 мМ NaAc буфера, содержащего 50 мМ NaCl рН 5,6 и 50 мкл препарата фермента. Опытные пробы содержали 140 мкл указанного буфера и 50 мкл препарата фермента, ингибитор фенилметилсульфонилфторид (ФМСФ), приготовленный на этаноле, вносился в пробу непосредственно перед преинкубацией в объеме 10 мкл. Пробы преинкубировали 8 мин при 37⁰С, затем вносили 50 мкл 210 мкМ раствора дансил-фен-лей-арг. Далее контрольные и опытные пробы обрабатывали, как описано для КПН.

Активность ФМСФ - ингибируемой карбоксипептидазы определяли как разность в накоплении продуктов реакции в пробах, содержащих и не содержащих ФМСФ и выражали в нмоль дансил-фен-лей, образовавше-гося за 1 мин инкубации в пересчете на 1 мг белка.

2.2.5.Метод определения активности АПФ.

Активность АПФ также определялась флюориметрически. В качестве субстрата использовали дансил-фен-ала-арг, приготовленный на воде. В качестве ингибитора использовали высокоспецифичный ингибитор АПФ - каптоприл.

Контрольные пробы содержали 100 мкл 200 мМ трис НСl рН 7,6 и 100 мкл препарата фермента. В опытные пробы вносили 90 мкл указанного буфера, 10 мкл 25 мМ каптоприла, приготовленного на воде и 100 мкл гомогената. Пробы преинкубировали в течение 8 мин при 37⁰С, затем в каждую пробу прибавляли предварительно нагретый до 37⁰С раствор субстрата дансил-фен-ала-арг объемом 50 мкл. Реакционные смеси инкубировали в течение 30 мин при 37 ⁰С, реакцию останавливали прибавлением 50 мкл 1н раствора НСl. Далее пробы обрабатывали по схеме, приведенной для КПН.

Активность фермента определяли как разницу в приросте флюорисценции в пробах содержащих и не содержащих ингибитор АПФ - каптоприл и выражали в нмоль дансил-фен-ала, образовавшегося за 1 мин инкубации в пересчете на 1 мг белка.

2.2.6. Методы определения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ in vitro

В опытах in vitro, влияние лей-энкефалин-арг на активность ферментов изучали в гомогенатах гипофиза, надпочечников и больших полушарий. Раствор лей-энкефалин-арг добавляли непосредственно в среду инкубации, концентрация исследуемого предшественника составляла 2,4 мМ. Все последующие операции по определению активности ферментов проводили по схеме, описанной выше.

2.2.7. Метод определения содержания белка

Содержание белка в пробах определяли по методу Лоури [65]. Метод основан на способности белка окрашиваться раствором Фолина. В качестве стандарта для построения калибровочной кривой использовали БСА.

2.2.8.Статистическая обработка результатов исследования.

Результаты подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента, различия считали достоверными при p<0,05 [98].

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. РЕГИОНАЛЬНОЕ И ТКАНЕВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ КПН, ФМСФ-ИНГИБИРУЕМОЙ КП И АПФ У САМЦОВ КРЫС.

Известно, что уровень биологически активных пептидов регулируется пептидгидролазами, которые отщепляют остатки аргинина и лизина с С-конца пропептидов. Неоднородное распределение нейропептидов, а также разница в течение процессинга регуляторных пептидов в тканях (нервной и периферической) [14, 212, 271] указывают на необходимость изучения тканевого и регионального распределения активности ферментов их обмена. Особый интерес вызывает изучение распределения активности ФМСФ-ингибируемой КП - фермента, биологическая роль которого в полной мере не определена. Важным представляется, также, сравнение уровня активности этого фермента с активностью КПН и АПФ - ферментов, тканевое и региональное распределение и биологическая роль которых известны.

Результаты исследования распределения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в отделах мозга и некоторых периферических тканях представлены в таблице 1 (приложение).

3.1.1.Распределение активности КПН.

Максимальная активность КПН обнаружена в гипофизе - отделе, синтезирующем группу биологически активных пептидов. В отделах мозга активность КПН примерно в 6-7 раз ниже, чем в гипофизе. По убыванию активности КПН отделы мозга можно расположить следующим образом: средний мозг, гипоталамус, гиппокамп. В этих регионах мозга секреторные пептиды не синтезируются, однако данные отделы характеризуются достаточно высоким их содержанием [221]. Далее по убыванию активности КПН следуют стриатум и большие полушария, уровень активности фермента, в которых примерно одинаков. В семенниках и надпочечниках активность КПН на порядок ниже, чем в отделах мозга.

Таким образом, высокая активность КПН обнаружена в отделах мозга, связанных с образованием, секрецией или высоким содержанием регуляторных пептидов [221]. Полученные данные хорошо согласуются с литературными о распределении активности КПН [39, 40, 193, 194].

Следует указать на то, что в наших исследованиях активность КПН определялась как активность, ингибируемая ГЭМЯК, являющейся высокоспецифичным ингибитором КПН, в то время как другие авторы использовали данные по активности КПН, стимулируемой ионами Со²⁺ [188, 193, 194], что предполагает несколько завышенные результаты, не всегда соответствующие действительному уровню активности этого фермента в мозге и тканях. В связи с этим значения активности КПН в наших исследованиях несколько ниже значений, имеющихся в литературе.

3.1.2. Распределение активности АПФ.

Максимальная активность АПФ у интактных животных обнаружена в гипофизе. В стриатуме активность АПФ примерно в 3 раза ниже. В других отделах мозга и надпочечниках активность фермента находится на уровне предела чувствительности метода. Высокая активность АПФ обнаружена также в семенниках.

Таким образом, полученные данные хорошо согласуются с распределением регуляторных пептидов в мозге и периферических тканях крыс, что подтверждает участие данного фермента в процессах модификации белков и пептидов в этих регионах.

3.1.3.Распределение активности ФМСФ-ингибируемой КП

Полученные данные свидетельствуют, что активность ФМСФ-ингибируемой КП обнаружена во всех исследуемых регионах мозга и периферических тканях крыс (табл.1). Наибольшая активность фермента показана в надпочечниках, в гипофизе активность составляет 74% от активности ФМСФ-ингибируемой КП в надпочечниках, в других отделах активность примерно одинакова и составляет 23% от активности фермента в гипофизе.

Данные наших исследований о сравнительно высокой активности ФМСФ-ингибируемой КП в надпочечниках и гипофизе, отделах, характеризующихся высоким содержанием нейропептидов, а также их интенсивным метаболизмом [14, 34], указывают на вероятность вовлечения этого фермента в обмен биологически активных пептидов.

Сравнение регионального распределения КПН и ФМСФ-ингибируемой КП показывает некоторое сходство, так максимальный уровень активности этих ферментов отмечен в гипофизе. Однако если активность ФМСФ-ингибируемой КП характеризуется высокими показателями в надпочечниках, где синтезируется большое количество энкефалинов, то для КПН эти значения на порядок ниже. Кроме того, различия в уровне активности ФМСФ-ингибируемой КП, обнаруженные между гипофизом и отделами мозга, менее значительны по сравнению с таковыми для КПН. Полученные данные позволяют выдвинуть предположение о некоторых различиях в биологической функции этих ферментов. Вероятно, что КПН и ФМСФ-ингибируемая КП участвуют в обмене разных регуляторных пептидов или в процессах модификации одних и тех же нейропептидов, но на различных этапах их обмена.

3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОСТРОГО ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОГО СТРЕССА НА АКТИВНОСТЬ КПН, ФМСФ-ИНГИБИРУЕМОЙ КП И АПФ

Известно, что воздействие стресс-факторов вызывает значительные изменения в функционировании многих систем организма, таких как гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая (ГГНС), симпато-адреналовая (САС) и др. [5, 21, 76, 270]. Неотъемлемой частью развивающихся гормонально-медиаторных изменений при стрессе является активация пептидэргических систем головного мозга и периферических тканей [8, 91, 111, 137]. Одной из наиболее многофункциональных регуляторных систем, действующих в условиях стресса и адаптации, является система эндогенных опиоидных пептидов [116, 118, 242]. Обнаружено, в частности, что стресс-воздействие является стимулирующим фактором, приводящим к генерализованной активации стресс-лимитирующей энкефалинэргической системы [79, 100, 101]. Причем, наиболее выраженное повышение адаптивных способностей организма достигается при кратковременном остром воздействии стресс-факторов [144, 145]. В связи с этим, непродолжительное острое стрессирование рассматривается как физиологически адекватный способ изучения свойств эндогенных регуляторных пептидов при экстремальных воздействиях. Кроме того известно, что сильные раздражители, такие как электрический ток, резкий звук, вызывают повышение проницаемости ГЭБ для эндогенных биологически активных веществ, синтезируемых в ответ на стресс-воздействие [88, 97].

Практически не изучены ферментативные механизмы, обеспечивающие обмен регуляторных пептидов при остром ЭБС. Известно, что уровень нейропептидов при различных физиологических и патологических состояниях, а, следовательно, и степень реализации ответной реакции организма на оказанное воздействие, зависят от проявления функциональной активности ферментов их обмена. Участие КПН и АПФ в образовании и/или деградации энкефалинов, пептидных гормонов гипофиза и других регуляторных пептидов при стрессе сегодня не вызывают сомнений. Что же касается включения в процессы обмена нейропептидов ФМСФ-ингибируемой КП, то, на данный момент, это является только предположением. В связи с этим, для более детального определения биологической роли этого малоизученного фермента, особый интерес представляет сравнение изменений активности ФМСФ-ингибируемой КП с активностью КПН и АПФ при остром эмоционально-болевом стрессе (ЭБС). Большой интерес в связи с данными о длительном и фазном выбросе нейропептидов при воздействии стресс-факторов [134, 135, 144], вызывает изучение динамики изменения активности исследуемых ферментов.

Проведено исследование влияния острого ЭБС на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс через 0,5 часа, 4 часа, 24 часа, 72 часа и 10 суток после воздействия острого ЭБС. Сравнение активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ проводилось относительно интактной группы животных (норма). Результаты данной серии исследования представлены в таблице 2 (приложение).

3.2.1. Активность КПН в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при воздействии острого эмоционально-болевого стресса

Обнаружено, что острый ЭБС вызывал статистически достоверное изменение активности КПН во всех исследованных отделах мозга и гипофизе (табл.2, рис.1). Активность КПН в надпочечниках и семенниках крыс при воздействии острого ЭБС практически не изменялась. Показано, что изменения активности изучаемого фермента в отделах мозга и гипофизе отличались по динамике, направленности и степени выраженности. Наиболее выраженное повышение активности КПН обнаружено в гипофизе и стриатуме. В гиппокампе, среднем мозге и надпочечниках после воздействия ЭБС отмечено снижение активности КПН.

Активность КПН в гипофизе через 0,5, 4, 24 и 72 часа была выше нормы. Наиболее существенное повышение активности фермента отмечено через 0,5 и 72 часа после воздействия острого ЭБС, активность КПН превышала показатели интактных животных на 43%, p<0,01 и 54%, p<0,001, соответственно. Через 10 суток статистически достоверных отклонений от нормы не обнаружено

В стриатуме активность фермента повышалась постепенно. Максимальное повышение активности фермента отмечено через 24 часа после начала воздействия стресс-фактора и отличалось от контрольного уровня на 44%, p<0,01. Через 72 часа активность КПН составляла 133%, p<0,05, от показателей активности фермента у интактных животных. Через 10 суток достоверных изменений не обнаружено.

В больших полушариях острый ЭБС вызывал статистически значимое увеличение активности КПН через 72 часа (+33%, p<0,05) после начала эксперимента.

Через 4 часа после воздействия острого ЭБС активность КПН в среднем мозге и гиппокампе была ниже показателей активности интактных животных на 18%, p<0,05 и 32%, p<0,01, соответственно.

В надпочечниках активность КПН также снижена по сравнению с показателями активности животных, не подвергавшихся воздействию ЭБС через 4 и 24 часа на 40%, p<0,05.

Таким образом, наиболее выраженные изменения активности КПН при остром ЭБС наблюдались в гипофизе. Полученные данные согласуются с данными об увеличении синтеза и секреции гормонов гипофиза пептидной природы при стрессе [232], а также с данными о повышении активности КПН при других видах стресса [42, 64]. Высокая активность фермента обнаружена также в стриатуме - отделе, где синтезируются такие нейропептиды, как энкефалины, вещество Р, т.е. биологически активные пептиды обладающие выраженным антистрессорным действием, [134, 153].

3.2.2. Активность ФМСФ-ингибируемой КП в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при воздействии острого эмоционально-болевого стресса

Влияние ЭБС на активность ФМСФ-ингибируемой КП наблюдается практически во всех отделах мозга, гипофизе, надпочечниках и семенниках, однако динамика изменения активности отличается от таковой для КПН (табл.2, рис.2).

Так во всех отделах мозга после острого ЭБС активность ФМСФ-ингибируемой КП была несколько ниже показателей активности интактных животных через 0,5, 4 и 24 часа при этом статистически достоверных отличий от нормы обнаружено не было. Через 72 часа после начала воздействия активность ФМСФ-ингибируемой КП повышалась и составляла в гипофизе - 123%, p<0,01, в среднем мозге - 119%, p<0,05, в гипоталамусе - 121%, p<0,01, в гиппокампе - 127%, p<0,01, в больших полушариях - 157%, p<0,001 от активности фермента в норме (рис.2).

В отличие от КПН, наиболее выраженные изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с группой интактных животных отмечены в надпочечниках. Так через 4 и 24 часа после острого ЭБС активность фермента была ниже показателей нормы на 12 (p<0,05) и 21 (p<0,01) %, соответственно. Затем активность ФМСФ-ингибируемой КП повышалась и через 72 часа превышала показатели активности интактных животных на 57%, p<0,01.

В семенниках статистически достоверные изменения в активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с интактной группой животных обнаружены только через 0,5 часа. Активность фермента в этом регионе превышала показатели группы животных, не подвергавшихся воздействию стресса, на 50%.

Таким образом, при воздействии острого ЭБС статистически достоверные отклонения активности от нормы, во всех исследуемых отделах мозга и надпочечниках, отмечены только через 72 часа после начала воздействия. В отличие от КПН максимальное повышение активности фермента обнаружено в больших полушариях и надпочечниках. Полученные сведения могут свидетельствовать о различии в биологической функции КПН и ФМСФ-ингибируемой КП при стрессе.

3.2.3. Активность АПФ в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при воздействии острого эмоционально-болевого стресса

Результаты определения активности АПФ в головном мозге, надпочечниках и семенниках при воздействии острого ЭБС приведены в табл.2 и на рис.3.

Полученные данные показывают, что при воздействии острого ЭБС статистически достоверных изменений активности АПФ в головном мозге, гипофизе и надпочечниках не обнаружено. Острый ЭБС вызывал изменение активности АПФ в семенниках.

В среднем мозге, гиппокампе, гипоталамусе и больших полушариях активность АПФ была ниже уровня чувствительности метода определения (табл.2).

В гипофизе и стриатуме через 4 часа после воздействия острого ЭБС обнаружено достоверное понижение активности АПФ. Активность фермента в этих отделах была ниже соответствующих показателей активности животных, не подвергавшихся воздействию острого ЭБС на 28%, p<0,01 и 32%, p<0,01, соответственно.

Таким образом, обнаружено, что острый ЭБС вызывал понижение активности АПФ в гипофизе и стриатуме через 4 часа. В семенниках через 0,5 часа после воздействия обнаружено повышение, а 4 и 24 часа снижение активности фермента. В других отделах мозга и надпочечниках активность фермента характеризуется очень низкими показателями.

Полученные данные показывают, что при воздействии острого ЭБС активность КПН изменялась во всех исследуемых регионах мозга и гипофизе, активность ФМСФ-ингибируемой КП во всех отделах мозга (исключение стриатум), гипофизе, надпочечниках и семенниках и активность АПФ - в гипофизе, стриатуме и семенниках. Обнаружено, что острый ЭБС вызывал различные по динамике, степени выраженности и направленности изменения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ. Наиболее выраженное повышение активности КПН отмечено в гипофизе - через 0,5 и 72 часа и стриатуме - через 24 часа. В среднем мозге и гиппокампе показано снижение активности фермента через 4 часа после воздействия стресса. В отличие от КПН наиболее выраженное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в головном мозге, гипофизе и надпочечниках отмечалось через 72 часа после начала стресс-воздействия. Острый ЭБС вызывал разнонаправленные изменения активности АПФ в семенниках. Активность фермента в гипофизе и стриатуме через 4 часа после воздействия снижалась. В других отделах мозга и надпочечниках изменений активности АПФ не обнаружено.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРЕДШЕСТВЕННИКА ЛЕЙ-ЭНКЕФАЛИНА НА АКТИВНОСТЬ КПН, ФМСФ-ИНГИБИРУЕМОЙ КП И АПФ

В последнее время интенсивное развитие получило учение о пептидах - природных регуляторах, причем, именно малых пептидов, способных проникать в клетку, взаимодействуя с клеточными рецепторами. Быстрая реакция организма на введение пептидов, высокая биологическая активность, эндогенное происхождение - все эти важные качества привлекают внимание многих исследователей. Особенно интересны в этом отношении энкефалины.

Известно, что при периферическом введении нейромедиаторов, в том числе и опиоидных пептидов, отмечается общая закономерность: сами вещества практически не проходят ГЭБ, в то время как их ближайшие предшественники хорошо проникают в структуры мозга и вызывают соответствующие изменения в функционирование других систем, в частности тех, которые включаются в ответ организма на действие экстремального фактора [82]. Результаты этих работ явились определя-ющим фактором для использования в наших исследованиях предшественника лей-энкефалина - лей⁵-энкефалин-арг⁶.

Известно, что экзогенное введение дополнительного источника жидкости приводит к изменению в функционировании пептидэргических систем, таких как ренин-ангиотензиновая, гипофизарно-надпочечниковая и опиоидэргическая [34, 86, 104, 125, 134], деятельность которых во многом определяется ферментами обмена биологически активных пептидов. Несомненно, что подобное воздействие отражается и на активности этих ферментов. Согласно данным исследований, при внутрибрюшинном введении физиологического раствора в отделах мозга отмечается увеличение активности КПН [46]. Изменения такого характера могут быть связаны, прежде всего, с реакцией организма на введение избыточного количества жидкости, а также с развитием стрессорных повреждений, вызванных внутрибрюшинной инъекцией. Показано, что введение физиологического раствора методом инстиляции на конъюнктиву глаза, является достаточно мягким способом введения, не травмирующим животное [119]. В связи с этим, а, также, учитывая тот факт, что нашим исследованием предусмотрено изучение механизмов возникновения и развития стресс-реакции, наиболее предпочтительным будет являться именно этот способ введения. Кроме того, метод инстилляции вещества на конъюнктиву глаза позволяет использовать минимальный объем жидкости, обеспечивает высокую вероятность проникновения вещества через ГЭБ [1, 24, 119], что предполагает активное включение вводимого вещества в обмен регуляторных пептидов в исследуемых регионах.

Активность исследуемых ферментов обмена нейропептидов - КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ - в мозге, надпочечниках и семенниках крыс определялась через 0,5 часа, 4 часа, 24 часа, 72 часа и 10 суток после инстилляции лей-энкефалин-арг в дозе 20 мкг/кг веса животного. Сравнение уровня активности ферментов при введении лей-энкефалин-арг проводилось относительно интактной группы животных (контроль). Полученные данные представлены в таблице 3 (приложение).

3.3.1. Активность КПН в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при введении лей-энкефалин-арг.

При введении лей-энкефалин-арг во всех исследованных отделах мозга и тканях наблюдалось повышение активности КПН относительно контрольной группы животных (табл.3, рис.4). Наиболее выраженные изменения активности фермента обнаружены в гипофизе, стриатуме и надпочечниках. Статистически достоверные изменения активности КПН в исследованных отделах мозга и периферических тканях отмечены уже через 0,5 часа после введения лей-энкефалин-арг. Кроме того, показано достаточно длительное действие исследуемого пропептида, что проявлялось повышением активности КПН до 72 часов после введения предшественника в отделах и тканях, связанных с образованием и секрецией биологически активных пептидов. Так в гипофизе активность фермента была выше соответствующих показателей контрольной группы животных через 0,5, 4, 24 и 72 часа на 152, 111, 64 и 78%, соответственно, p<0,001. Через 10 суток достоверных изменений не обнаружено. Сходная динамика изменения активности КПН обнаружена в среднем мозге, гипоталамусе, гиппокампе и больших полушариях, однако в них изменения носили менее выраженный характер. Максимальное повышение активности фермента отмечено также через 0,5 часа, затем активность КПН плавно снижалась. Через 10 суток статистически достоверных изменений обнаружено не было. В стриатуме, отделе, где синтезируются многие нейропептиды [62, 156, 221], изменения носили более выраженный характер, чем в других исследуемых отделах мозга и несколько отличались от последних динамикой. Так, активность КПН в них превышала соответствующие показатели группы контрольных животных через 0,5часа на 139%, p<0,001, через 4 часа активность снижалась (+56%, p<0,001), а через 24 и 72 часа отмечен всплеск активности КПН (+72%, p<0,001).

Сходная со стриатумом динамика изменения активности КПН показана в надпочечниках, органе связанном преимущественно с образованием энкефалинов, однако повышение активности КПН относительно контрольной группы животных было более выраженным. Активность фермента превышала контрольные показатели на 150, 100,130 и 80%, p<0,001, через 0,5, 4, 24 и 72 часа соответственно. В семенниках активность КПН была выше показателей контрольной группы животных на протяжении всех исследуемых промежутков времени и превышала их в 1,8-2 раза.

Таким образом, введение лей-энкефалин-арг вызывает в целом сходный характер изменения активности КПН: повышение через 0,5 часа и дальнейшее снижение с незначительными колебаниями, что свидетельствует о включении данного фермента в ответную реакцию организма на введение предшественника энкефалина.

3.3.2. Активность ФМСФ - ингибируемой КП в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при введении лей-энкефалин-арг

При введении лей-энкефалин-арг во всех исследуемых отделах мозга и надпочечниках наблюдалось достоверное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с показателями контрольной группы (табл.3, рис.5). Наиболее выраженные изменения активности фермента обнаружены в надпочечниках и гипоталамусе. В семенниках активность ФМСФ-ингибируемой КП была ниже соответствующих контрольных показателей. Сходная динамика изменения активности фермента выявлена в гипофизе, среднем мозге, гипоталамусе, стриатуме и надпочечниках. В гиппокампе, больших полушариях и семенниках изменения носили несколько иной характер.

Максимальное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП отмечено через 0,5 часа после введения лей-энкефалин-арг. Наиболее выраженное повышение активности фермента показано в надпочечниках, где активность ФМСФ-ингибируемой КП превышала показатели контрольной группы животных на 184%, p<0,001. Затем в порядке убывания исследуемые отделы располагаются следующим образом: гипоталамус (+130%, p<0,001), гиппокамп (+109%, p<0,001), в гипофизе и среднем мозге активность ФМСФ-ингибируемой КП превышала контрольные показатели в 2 раза, p<0,001, в стриатуме на 88%, p<0,001, в больших полушариях на 46%, p<0,001. Через 4 часа статистически достоверное повышение активности зарегистрировано только в надпочечниках (+140%, p<0,001), среднем мозге (+74%, p<0,01), гипоталамусе (+52%, p<0,01), гипофизе (+37,5%, p<0,01) и стриатуме (+29%, p<0,01). Через 24 часа повышения активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с контрольными показателями обнаружено не было. Через 72 часа повышенная по сравнению с контролем активность фермента отмечена в гипофизе (+38%, p<0,05)

Таким образом, можно выделить следующие закономерности во влиянии лей-энкефалин-арг на активность ФМСФ - ингибируемой карбоксипептидазы: повышение активности фермента практически во всех отделах мозга и надпочечниках через 0,5 и 4часа и дальнейшее снижение ее. Наиболее существенное и длительное повышение активности фермента при введении лей-энкефалин-арг обнаружено в отделах, связанных с синтезом и секрецией регуляторных пептидов. Показанная динамика изменения активности фермента сходна с таковой КПН, что свидетельствует о включении ФМСФ-ингибируемой КП, наряду с КПН, в ответную реакцию организма на введение предшественника лей-энкефалина.

3.3.3. Активность АПФ в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс при введении лей-энкефалин-арг

При однократной инстилляции лей-энкефалин-арг статистически достоверные отклонения в активности АПФ обнаружены в гипофизе, стриатуме и семенниках (табл.3, рис.6). В других отделах мозга и надпочечниках статистически значимых изменений активности фермента не отмечено.

Активность фермента в семенниках, гипоталамусе, стриатуме и гипофизе и через 0,5 часа после введения лей-энкефалин-арг превышала показатели контрольной группы животных на 116, 83, 63 и 56% соответственно, p<0,001. Активность АПФ через 4, 24, 72 и 240 часов в стриатуме и гипофизе практически не отличалась от показателей интактной группы животных.

В семенниках отмечено более длительное влияние лей-энкефалин-арг на активность АПФ, здесь она превышала контрольные значения через 4 и 24 часа на 47%, p<0,01 и 26%, p<0,05 соответственно. Через 72 часа изменения уже не носили статистически достоверного характера.

Таким образом, динамика изменения активности АПФ при введении лей-энкефалин-арг несколько отличается от таковой для КПН и ФМСФ-ингибируемой КП, как в отделах мозга, так и в периферических тканях. Что свидетельствует о специфической роли АПФ, в исследованных регионах. Показанное существенное и достаточно длительное повышение активности АПФ в семенниках при однократной инстилляции лей-энкефалин-арг, вероятно, свидетельствует о включении данного фермента в процессы синтеза биологически активных пептидов в данной ткани.

Сравнение уровня активности исследуемых пептид-гидролаз показывает наличие ряда сходных черт в динамике изменения активности ферментов. Так КПН и ФМСФ-ингибируемая КП практически во всех исследованных отделах мозга и тканях, а также АПФ в гипофизе, стриатуме и семенниках характеризуются достоверным повышением активности через 0,5 и 4 часа. Наиболее выраженный характер изменения носили в тех отделах мозга и органах, которые характеризуются повышенным содержанием таких регуляторных пептидов как ПВДС, энкефалины, вещество Р [156]. Увеличение активности исследуемых ферментов при введении лей-энкефалин-арг показано также в отделах синтезирующих нейропептиды. Полученные данные, свидетельствуют о включении КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в ответ организма на введение предшественника лей-энкефалина.

3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕЙ-ЭНКЕФАЛИН-АРГ НА АКТИВНОСТЬ КПН, ФМСФ-ИНГИБИРУЕМОЙ КП И АПФ IN VITRO

Согласно литературным данным активность КПН in vitro ингибируется такими нейропептидами, как энкефалины, вазопрессин, вещество Р, окситоцин [207]. Подобное действие оказывают опиоидные пептиды и -липотропин на активность АПФ [160].

Особый интерес для выяснения механизмов действия экзогенно-введенного лей-энкефалин-арг представляет исследование in vitro влияния предшественника лей-энкефалина на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ. Полученные данные представлены в таблице 3.

В опытах in vitro на изолированных надпочечниках, гипофизе и больших полушариях обнаружено, что добавление лей-энкефалин-арг в концентрации 2,4мМ, приводит к подавлению активности КПН и АПФ. Более выраженное подавление активности КПН и АПФ обнаружено в надпочечниках. Активность ФМСФ-ингибируемой КП в изолированных надпочечниках, гипофизе и больших полушариях in vitro практически не изменяется по сравнению с контрольными пробами.

Как было показано выше, в опытах in vivo активность ферментов при инстилляции пропептида повышалась. Обнаруженное несоответствие во влиянии лей-энкефалин-арг на активности изучаемых ферментов обмена регуляторных пептидов in vitro и in vivo показывает, что влияние предшественника лей-энкефалина на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ опосредовано.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕЙ-ЭНКЕФАЛИН-АРГ НА АКТИВНОСТЬ КПН, ФМСФ-ИНГИБИРУЕМОЙ КП И АПФ НА ФОНЕ ОСТРОГО ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОГО СТРЕССА.

Известно, что коррекция последствий острых стресс-воздействий с использованием традиционных средств в большинстве случаев не достаточно эффективна. Наблюдаемая после воздействия стресса несоответствие процессов синтеза и секреции многих регуляторных пептидов, а также блокада их рецепторов продуктами метаболизма приводит к истощению нейрогуморальных систем [22, 106, 111, 176]. Одним из способов естественной профилактики повреждений, вызванных чрезмерной реакцией на действие экстремальных факторов, является активация эндогенной стресс-лимитирующей системы опиоидных пептидов за счет их экзогенного введения [116, 135]. Однако полифункциональность опиоидов, становится лимитирующим фактором для их применения при различных патологиях ЦНС. Известно, что введение извне энкефалинов, их предшественников и синтетических аналогов, устойчивых к действию пептидгидролаз, может в значительной мере ослабить или даже устранить патологические изменения в условиях разных видов стресс-воздействия [23, 69, 102]. При этом, особенности фармакологического действия энкефалинов зависят от их энзимоустойчивости и стабильности в крови, способности проникать через гемато-энцефалический барьер (ГЭБ).

Известно, что при стрессе предварительное введение лей-энкефалина или его синтетического аналога даларгина уменьшает подъем уровня кортикостерона в организме - одного из компанентов стресс-реализующих систем [69, 105, 123]. Полагают, что экзогенно вводимые опиоидные пептиды могут способствовать “запуску” ряда эндогенных реакций синтеза или деградации других биологически активных пептидов, в том числе и обладающих антистрессорным действием [11, 13, 78, 113, 119]. Известно, что образование и инактивация регуляторных пептидов осуществляется при участии ферментов пептид-гидролаз.

В связи с вышесказанным интересным представляется исследование влияния предшественника лей-энкефалина на активность изучаемых ферментов обмена регуляторных пептидов в динамике острого ЭБС.

Проведены исследования влияния лей-энкефалин-арг на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс, подверженных острому ЭБС. Предшественник лей-энкефалина вводился непосредственно перед началом стрессирования в дозе 20 мкг/кг веса животного. Активность ферментов в головном мозге, надпочечниках и семенниках крыс определяли через 0,5 часа, 4 часа, 24 часа, 72 часа и 10 суток после совместного воздействия пропептида и острого ЭБС. Сравнение полученных данных проводилось относительно соответствующих показателей активности ферментов интактных и животных, подверженных ЭБС. Результаты исследования представлены в таблицах 5-7 (приложение) и рис. 7-9.

3.5.1. Активность КПН при введении лей-энкефалин-арг на фоне острого ЭБС.

Данные проведенных исследований (табл.5, рис. 7) показывают, что при введении предшественника лей-энкефалина стрессированным животным, активность КПН изменяется в тех отделах мозга, которые, по классическим представлениям, связаны с синтезом стресс-протективных веществ [14, 140, 156, 185]. Наиболее выраженное повышение активности фермента, по сравнению и группой интактных животных, обнаружено в гипофизе, стриатуме, гипоталамусе и больших полушариях. Существенное повышение активности отмечено также в семенниках. Как было показано выше (раздел 3.2.1.) активность КПН в гипофизе и стриатуме при воздействии острого ЭБС также повышается.

Однако, как показывают данные проведенных исследований, изменения активности КПН у группы животных, которым на фоне стресса вводился лей-энкефалин-арг отличается от таковых при воздействии острого ЭБС по динамике и степени выраженности.

Введение лей-энкефалин-арг перед началом стресс-воздействия предотвращало повышение активности КПН в гипофизе (табл.5, рис.7). Активность фермента через 0,5 и 4 часа не отличалась от нормы. Через 24 и 72 часа она была выше активности фермента у интактных животных на 21% (p<0,05) и 40% (p<0,01), соответственно (рис.7). Однако повышение активности КПН было меньшим по сравнению с животными, не получавшими лей-энкефалин-арг перед стрессом (рис.7). Через 10 суток статистически значимых изменений активности фермента, по сравнению с нормой и с стрессированными животными, обнаружено не было.

В стриатуме через 0,5 и 4 часа активность КПН превышала показатели интактных животных на 28% (p<0,001) и 33%(p<0,01) и стрессированных животных на 28% (p<0,01) и 20% (p<0,01), соответственно (табл.5, рис.7). Через 24 часа не отличалась от активности фермента у обеих сравниваемых групп. Через 72 часа активность КПН была выше нормы на 39% (p<0,01) и не отличалась от таковой при стрессе. Через 10 суток после совместного воздействия лей-энкефалин-арг и острого ЭБС активность фермента не отличалась показателей нормы и стрессированных животных.

Статистически достоверное повышение активности КПН, как по сравнению с интактными животными, так и по сравнению с группой животных, подверженных воздействию острого ЭБС, отмечено через 4 часа в больших полушариях - отделе, характеризующимся высоким содержанием нейропептидов (табл.5, рис.7). Активность фермента при этом превышала соответствующие показатели на 33%( p<0,01).

Предварительное введение перед стрессом лей-энкефалин-арг предотвращало снижение активности КПН в среднем мозге и гиппокампе через 4 часа после воздействия. Активность фермента при этом практически не отличалась от нормы и превышала соответствующие показатели стрессированных животных на 33%( p<0,01) в среднем мозге и на 63% (p<0,001) в гиппокампе (рис.7). Через 0,5, 24 , 72 часа и 10 суток после совместного воздействия лей-энкефалин-арг и стресса не отличалась от таковой у обеих сравниваемых групп (рис.7).

В надпочечниках через 0,5, 24, 72 часа и 10 суток активность КПН не отличалась от соответствующих показателей стрессированных и интактных животных, а через 4 часа была выше таковой, у животных подверженных воздействию острого ЭБС (+117%, p<0,001) и не отличалась от нормы (рис.7).

В семенниках после совместного воздействия двух факторов обнаружены статистически достоверные отличия от группы интактных животных. Активность КПН в них через 0,5 и 4 часа превышала соответствующие показатели нормы на 50%, p<0,01 (рис.7).

Таким образом, предварительное введение лей-энкефалин-арг способом инстилляции на конъюнктиву глаза животным перед острым ЭБС предотвращало, обнаруженное при стрессе, повышение активности КПН в гипофизе, понижение активности фермента в среднем мозге и гиппокампе, и, напротив, приводило к повышению активности фермента в стриатуме гипоталамусе и больших полушариях.

Полученные данные показывают, что при совместном воздействии острого ЭБС и предшественника лей-энкефалина изменения в активности КПН во всех исследованных регионах мозга и тканях, носят менее выраженный характер, чем при воздействии только лей-энкефалин-арг, где активность фермента повышается в 1,5-2 раза (рис.4).

3.5.2. Активность ФМСФ - ингибируемой КП при введении лей-энкефалин-арг у крыс на фоне острого ЭБС.

При введении предшественника лей-энкефалина стрессированным животным во всех исследованных отделах мозга и тканях отмечено повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с нормой (табл.6, рис.8). Динамика изменения активности несколько отличается от таковой для КПН. Кроме того, следует отметить, что если при воздействии острого ЭБС повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП, по сравнению с нормой, обнаружено через 72 часа, то при совместном действии двух факторов изменения такого рода отмечаются уже через 0,5 часа после начала воздействия. Затем активность ФМСФ-ингибируемой КП плавно снижается и через 24 часа приближается к норме. Через 72 часа и 10 суток активность фермента во всех отделах мозга и тканях (исключение семенники) близка к показателям интактных крыс.

Наиболее выраженное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП по сравнению с группой интактных и стрессированных животных отмечено в гипофизе и больших полушариях (рис.8) через 0,5 часа после совместного воздействия пропептида и острого ЭБС. Активность фермента в гипофизе и больших полушариях была выше нормы на 26,5 и 26% (p<0,05) (рис.8), соответственно и превышала соответствующие показатели стрессированных животных на 46 % (p<0,05) и 38% (p<0,01) (рис.8). В другие промежутки времени статистически достоверных отличий не обнаружено, т.е. показатели активности были близки к соответствующим показателям интактных животных. Обнаруженного после воздействия острого ЭБС повышения активности КПН через 72 часа (рис.2) не отмечено (рис.8). Активность фермента в гипофизе и больших полушариях через 72 часа после совместного воздействия лей-энкефалин-арг и острого ЭБС была ниже соответствующих показателей стрессированных животных на 26% (p<0,01) и 30% (р<0,001), соответственно (рис.8).

Динамика изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП в надпочечниках при воздействии предшественника лей-энкефалина и острого ЭБС была сходной с таковой в гипофизе и больших полушариях, однако, изменения были менее выражены (рис.8). Активность фермента в них также превышала показатели животных, подверженных воздействию острого ЭБС и интактных животных через 0,5 часа на 21% (p<0,05) и 15% (p<0,05), соответственно.

В гипоталамусе, гиппокампе и семенниках при введении пропептида стрессированным животным активность ФМСФ-ингибируемой КП превышала показатели обеих сравниваемых групп через 0,5 и 4 часа, 0,5 часа и 4, 24 и 72 часа, соответственно (рис.8).

Введение лей-энкефалин-арг перед началом стресса вызывало существенное по сравнению с стрессированными животными повышение активности в среднем мозге через 0,5 и 4 часа на 41% (p<0,01) и 24% (p<0,05), соответственно (рис.8). Активности фермента при этом практически не отличалась от интактных животных (рис.8).

Сходная тенденция наблюдалась в стриатуме, здесь активность ФМСФ-ингибируемой КП через 0,5 часа превышала соответствующие показатели группы животных, подвергавшихся воздействию острого ЭБС на 32%, p<0,05 и не отличалась от нормы во все исследуемые промежутки времени. Введение предшественника лей-энкефалина предотвращало обнаруженное при стрессе повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в стриатуме через 72 часа (рис.8).

Таким образом, практически во всех исследованных регионах мозга введение лей-энкефалин-арг перед острым ЭБС вызывало повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП через 0,5 часа, по сравнению с соответствующими показателями стрессированных животных и предотвращало повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП через 72 часа. Активность фермента при этом была близка к норме.

Данные исследований показывают, что во всех исследованных отделах мозга и тканях активность ФМСФ-ингибируемой КП при совместном воздействии стресса и лей-энкефалин-арг (рис.8) была ниже соответствующих показателей активности фермента животных, которым инстиллировался предшественник пептида (рис.5).

3.5.3. Активность АПФ при введении лей-энкефалин-арг у крыс на фоне острого ЭБС.

Полученные данные об изменение активности АПФ при введении лей-энкефалин-арг стрессированным животным представлены в таблице 7 (приложение) и на рис. 9.

Результаты исследования показывают, что при предварительном введение проэнкефалина статистически достоверные отличия от группы интактных животных обнаружены только в гипофизе. Показатели активности АПФ при этом выше таковых у интактных животных через 24 часа на 36%, p<0,05 (рис.9).

При сравнении изменений активности АПФ при совместном действии лей-энкефалин-арг и острого ЭБС с соответствующими показателями стрессированных животных статистически достоверные отклонения обнаружены в гипофизе через 24 часа и в стриатуме через 4 часа (рис.9). Активность АПФ при предварительном введении лей-энкефалин-арг перед стрессом была выше показателей активности стрессированных животных на 36% (p<0,001) и 40% (p<0,05), соответственно. В другие исследованные промежутки времени статистически достоверных изменений не обнаружено.

В семенниках через 0,5 часа после введения лей-энкефалин-арг активность АПФ была ниже соответствующих показателей животных подверженных воздействию острого ЭБС на 20% (p<0,05). Однако, уже через 4 часа отмечено повышение активности АПФ по сравнению с группой стрессированных животных на 30% (p<0,01). В другие исследованные промежутки времени активность фермента сохранялась на достаточно высоком уровне и превышала показатели активности АПФ стрессированных животных через 24 часа на 23% (p<0,01) , а через 72 часа на 41% (p<0,01).

Таким образом если ЭБС в исследуемых отделах мозга практически не вызывал изменения активности АПФ, то введение лей-энкефалин-арг на фоне острого ЭБС вызывает некоторые изменения в активности АПФ в этих отделах, особенно ярко эта тенденция прослеживается в гипофизе через 24 часа, а также в стриатуме через 4 часа. Стойкая динамика увеличения активности АПФ показана также в семенниках.

Сравнение активности АПФ после введения лей-энк-арг стрессированным животным с введением этого пропептида интактным крысам показывает, что более выраженное влияние на активность фермента предшественник лей-энкефалина оказывает при введении его животным, не подвергающимся стресс-воздействию.

Таким образом, введение лей-энкефалин-арг перед началом острого ЭБС вызывает повышение активности КПН по сравнению с соответствующими показателями активности стрессированных и интактных животных в стриатуме - отделе мозга, связанном преиму-щественно с синтезом регуляторных пептидов стресспротективного действия. Предварительное введение предшественника лей-энкефалина предотвращало повышение активности КПН в гипофизе - отделе, где синтезируются стресс-пептиды.

Введение лей-энкефалин-арг перед острым ЭБС вызывало повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП через 0,5 часа, по сравнению с соответствующими показателями стрессированных животных и предотвращало повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП через 72 часа. Особенно ярко такая тенденция прослеживается в тех отделах мозга и тканях, где осуществляется синтез биологически активных пептидов, проявляющих выраженную антистрессорную активность. Активность ФМСФ-ингибируемой КП при этом была близка к норме.

Аргинизированный лей-энкефалин влиял на активность АПФ головного мозга, надпочечников и семенников стрессированных животных в гораздо меньшей степени, чем на активность КПН и ФМСФ-ингибируемой КП. Наибольшее влияние пептида обнаружено в семенниках.

Обнаружено, что введение лей-энкефалин-арг интактным и стрессированным животным вызывает различные по степени выражен-ности и направленности изменения активности изучаемых ферментов. Наиболее значительные изменения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ обнаружены у животных, не подвергавшихся воздействию стресса.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем биохимии, физиологии и медицины является изучение молекулярных механизмов возникновения и развития стресса. Особую значимость при этом приобретает изучение острого стресс-воздействия на организм, поскольку именно кратковременное импульсное стрессирование приводит к экстренному повышению адаптивных способностей. Менее всего изучено влияние острого эмоционально-болевого стресса (ЭБС). Важную роль в устранении и/или ограничении стрессорных нарушений играет система эндогенных опиоидов [8, 14, 102, 106, 135, 236, 242]. Синтез природных опиоидных пептидов и их синтетических аналогов открыл перспективы для их использования при разного рода стресс-повреждениях организма [123]. Было показано, что выраженным антистрессорным действием обладают лей- и мет-энкефалины, лей-энкефалин-арг, синтетический аналог лей-энкефалина - даларгин [69, 105]. Несмотря на короткую продолжительность жизни экзогенных опиоидных пептидов в организме, проявляемые ими эффекты сохраняются на протяжении достаточно длительных промежутков времени [10, 11, 13, 119]. Одним из малоизученных вопросов в понимании механизмов длительного последействия экзогенных опиоидных пептидов является выяснение путей образования и инактивации других регуляторных пептидов, синтезируемых в ответ на введение опиоидов. Поскольку известно, что уровень большинства биологически активных пептидов и, следовательно, степень реализации адаптационных реакций при стресс-повреждениях организма, в значительной степени определяется активностью пептидгидролаз, то особый интерес вызывает изучение механизмов регуляции активности ферментов обмена нейропептидов при стресс-воздействии.

Исходя из вышеизложенного, интересным представляется изучение влияния экзогенного предшественника лей-энкефалина - лей⁵-энкефалин-арг⁶ на активность некоторых ферментов обмена нейропептидов - КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в норме и при воздействии острого ЭБС.

Поскольку КПН и АПФ участвуют в формировании стрессовой реакции организма, а дополнительное экзогенное введение жидкости влечет за собой возникновение стресса, то введение пропептида осуществлялось способом, который согласно данным [1, 24, 119] менее всего травмирует животное, обеспечивает более полное проникновение экзогенного вещества в мозг и позволяет использовать меньшие концентрации веществ - инстилляцией на конъюнктиву глаза.

Существенную роль в проявлении специфической активности изучаемых ферментов по отношению к регуляторным пептидам играют особенности их тканевой локализации. В связи с этим, представляется необходимым более детальное изучение регионального и тканевого распределения активности КПН, ФМСФ - ингибируемой КП и АПФ.

Максимальная активность КПН у интактных животных показана в гипофизе - отделе, где синтезируются стресс-пептиды и многие нейропептиды стресс-протективного действия (табл.1). Высокий уровень активности фермента обнаружен также в гипоталамусе, четверохолмии, стриатуме - отделах лимбической системы, богатых опиоидными и другими нейропептидами [156, 168, 169, 221, 247]. Надпочечники и семенники характеризуются низкими показателями активности КПН. Полученные данные о региональном и тканевом распределении активности КПН, хорошо согласуются с литературными [37, 187, 248]. Таким образом, полученные нами сведения о высоком уровне активности этого фермента в отделах мозга и тканях, связанных с образованием и секрецией многих регуляторных пептидов [235] подтверждают участие КПН в процессинге нейропептидов в этих регионах.

Биологическая роль ФМСФ-ингибируемой КП в организме к настоящему моменту остается неясной. Сведения о тканевом и региональном распределении ФМСФ-ингибируемой КП носят фрагментарный характер. У исследованных нами групп животных высокая активность ФМСФ-ингибируемой КП обнаружена в надпочечниках и гипофизе (табл.1). Регионы мозга характеризуются более низкими показателями, при этом активность ФМСФ-ингибируемой КП распределена достаточно равномерно. Полученные нами данные о распределении активности ФМСФ-ингибируемой КП согласуются с уровнем нейропептидов в этих структурах, что подтверждает ранее выдвигаемые предположения [49, 53, 119, 149]о вовлечении этого фермента в обмен регуляторных пептидов. Однако более конкретное определение роли этого фермента в обменных процессах остается на данном этапе открытым вопросом. В связи с вышесказанным, представляется необходимым более детальное изучение некоторых характеристик этого фермента: сравнение уровня его активности с активностью КПН - фермента, биологическая роль которого определена, а также исследование распределения активности ФМСФ-ингибируемой КП в отделах мозга и органах при различных функциональных и патологических состояниях организма.

Интересно отметить, что в гипофизе - отделе, в котором синтези-руются многие нейропептиды и гормоны пептидной природы [232], активность КПН существенно не отличается от таковой для ФМСФ-ингибируемой КП, в то время как в надпочечниках - отделе, где синтезируются преимущественно энкефалины [33, 34], активность ФМСФ-ингибируемой КП существенно выше активности КПН. Как показывают данные некоторых исследований, пептидные гормоны, синтезирующиеся в гипофизе, содержат в неактивной форме перед остатком основной аминокислоты остатки аминокислот - аланина и глицина [62]. Образующиеся в надпочечниках энкефалины содержат в качестве предпоследних остатки гидрофобных аминокислот (лейцина и метионина) [62]. Принимая во внимание, также, особенности регионального распределения КПН и ФМСФ-ингибируемой КП можно высказать предположение об участии этих ферментов в процессинге предшественников нейропептидов, различных по своему качественному составу. Возможно, что ФМСФ-ингибируемая КП участвует в процессинге проформ, содержащих в качестве предшествующей основным аминокислотам - аргинину и лизину, гидрофобной аминокислоты. Что же касается КПН, то она, вероятно, участвует в процессах модификации проформы с предшествующей аминокислотой, содержащей короткий алифатический радикал (аланин и глицин).

Достаточно высокий уровень активности ФМСФ-ингибируемой КП, по сравнению с КПН, обнаружен в семенниках. Поскольку известно, что семенники, наряду с образованием некоторых регуляторных пептидов, характеризуются и достаточно высоким уровнем катаболизма белков, а свойства ФМСФ-ингибируемой КП во многом схожи с таковыми у лизосомальной КПА (Кф 3.4.16.1), которая вовлекается в интенсивный катаболизм белка, то показанная высокая активность ФМСФ-ингиби-руемой КП может являться свидетельством вовлечения ее в процессы инактивации регуляторных пептидов в периферических тканях. В связи с этим, можно выдвинуть предположение о существовании различных форм фермента, по-разному проявляющих свою активность в мозге и периферических тканях.

Распределение активности АПФ хорошо изучено во внемозговых образованиях, что же касается исследования активности этого фермента в различных регионах мозга, то данному вопросу, до недавнего времени уделялось недостаточное внимание. Известно, что АПФ участвует в процессинге ангиотензина , инактивации брадикинина, в последова-тельном гидролизе энкефалиновой молекулы [66, 180, 182, 196, 209, 234].

Изучение активности АПФ у интактной группы животных показало, что наибольшая активность фермента обнаруживается в гипофизе и семенниках (табл.1), где синтезируются многие биологически активные пептиды. Достаточно высокие показатели активности отмечены, также, в стриатуме - отделе, характеризующимся высоким содержанием нейропептидов [62, 221]. Данные ряда исследований свидетельствуют о том, что закономерности, описывающие роль периферической ренин-ангиотензиновой системы не могут быть перенесены на системы центральной регуляции, ввиду существования определенной автономии и биохимической специфичности АПФ в мозге и на периферии [66, 196, 222]. В связи с этим, присутствие высокой активности АПФ как в отделах мозга, так и в семенниках может быть признано как свидетельство участия этого фермента в обмене различных по своему функциональному составу нейропептидов, содержащихся в мозге и периферических тканях. Не исключена также возможность участия АПФ в обмене нейропептидов, одинаковых по своему функциональному составу, хотя этот процесс, вероятно, по-разному протекает в мозге и тканях, что может свидетельствовать в пользу существования изофермента [66].

Таким образом, полученные нами сведения о региональном и органном распределении АПФ хорошо согласуются с литературными данными по локализации нейропептидов в структурах мозга и тканях [156, 196, 221], что подтверждает участие АПФ в обмене регуляторных пептидов [182, 183].

Основой для более детального представления о биологической роли изучаемых ферментов в мозге и периферических тканях могут послужить исследования по изучению их активности при экстремальных воздействиях.

Известно, что при воздействии стресс-факторов осуществляется мобилизация важнейших физиологических систем организма, направленная на поддержание его гомеостаза и адаптации к неблагоприятным условиям среды [144]. Развитие адаптационных реакций является следствием активации стресс-лимитирующих систем, таких как ГАМК-эргическая, серотонинэргическая, энкефалинэргическая [5, 116], что в первую очередь выражается в усилении синтеза их основных компонентов. Известно, что одним из видов воздействия, приводящим к генерализованной мобилизации стресс-лимитирующих и стресс-реализующих систем организма является острый ЭБС [37, 70, 121, 141, 145, 155]. Однако многие аспекты возникновения и развития стресс-реакции при воздействии ЭБС изучены недостаточно. Менее всего исследованы ферментативные механизмы, обеспечивающие функцио-нирование физиологических систем при остром ЭБС.

Изучение активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ у крыс при воздействии острого ЭБС показало изменение их активности в изучаемых отделах мозга и периферических тканях (табл. 2, рис.1-3).

Наиболее выраженное повышение активности КПН при остром ЭБС отмечено в гипофизе. Активность фермента была выше показателей интактных животных (табл.2, рис.1), что согласуется с изменениями его активности при других видах стресса [42, 64]. Повышение активности КПН в ранний период после стресса в гипофизе - отделе, где синтези-руются стресс-пептиды [142, 232, 243], по-видимому, связано с увеличением их синтеза и секреции. Поскольку известно, что КПН in vivo вовлекается в образование АКТГ [189], являющегося важным компонентом стресс-реализующих систем, то повышение активности КПН через 0,5 и 4 часа после воздействия является специфичным ответом организма на стресс и способствует увеличению размаха стресс-реакции в организме. Достаточно длительное повышение активности КПН отражает длительный характер ответной реакции организма на воздействие стресс-фактора. Известно, что после однократного ЭБС вслед за катаболической стадией, развивается более длительная - анаболическая, которая характе-ризуется генерализованной активацией синтеза различных физиологически активных веществ, способствующих адаптации организма к стрессовой ситуации [121, 122]. Поскольку гипофиз обладает повышенным содержанием энкефалинов [221], вещества Р [241], то, вероятно, повышение в нем активности КПН через 24 и 72 часа связано с участием фермента в процессинге этих регуляторных пептидов. Необходимость в дополнительном синтезе пептидов стресс-протективного действия обусловлена интенсивной секрецией их в начальном периоде развития стресс-реакции и, следовательно, истощением их запаса. Таким образом, полученные результаты согласуются с литературными данными об участии КПН не только в развитии стресса, но и в ограничении интенсивности стресс-реакции [37, 142, 232, 243].

Установлено, что при воздействии стресса в мозге увеличивается содержание опиоидов, вещества Р, и др. [35, 138, 139, 236]. Обнаруженное на поздней стадии развития стресса повышение активности КПН в стриатуме и больших полушариях свидетельствует о вовлечении фермента в процессинг этих биологически активных пептидов, что приводит к увеличению их содержания в названных структурах мозга при остром ЭБС и способствует угасанию стресс-реакции.

Содержание стресс-протективных пептидов - энкефалинов, вещества Р - в среднем мозге и гиппокампе при стрессе также увеличивается [56]. Однако в этих структурах мозга через 4 часа после воздействия активность фермента была ниже показателей интактной группы. Сходная тенденция к снижению активности КПН отмечена и в надпочечниках. Известно, что КПН локализована преимущественно в везикулах секреторных клеток [195]. В результате их опустошения после воздействия стресса высвобождаются как пептиды, так и локализованные в них молекулы КПН. Следовательно, обнаруженное снижение активности КПН может быть обусловлено уменьшением числа активных молекул фермента в секреторных везикулах.

Таким образом, показанное после острого воздействия ЭБС, изменение активности КПН в отделах мозга, гипофизе и надпочечниках вызвано изменениями в метаболических процессах, которые связаны, прежде всего, с мобилизацией стресс-лимитирующих и стресс-реализующих систем.

В отличие от КПН, выраженное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП во всех отделах мозга и надпочечниках наблюдалось через 72 часа после воздействия (табл.2, рис.2). Наиболее существенные изменения отмечены в больших полушариях и надпочечниках.

Известно, что при остром ЭБС обнаруживается значительное увеличение активности лизосомальных ферментов, которые вовлекаются в деградацию избытка нейропептидов, синтезированных в ответ на стресс [121]. При этом отмечено, что активность лизосомальных ферментов остается повышенной даже через 5 суток после завершения стресс-воздействия [121]. Поскольку ФМСФ-ингибируемая КП, предположительно, является изоферментом лизосомальной КПА [53], то увеличение активности фермента через 72 часа после острого ЭБС может являться свидетельством участия ФМСФ-ингибируемой КП в деградации избытка регуляторных пептидов, синтезируемых в ответ на стресс. Повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в надпочечниках - органе, содержание энкефалинов в котором при воздействии стресса увеличивается [34] и больших полушариях, характеризующихся высоким уровнем катаболизма [17, 22], подтверждает выдвинутое предположение.

В отличие от ФМСФ-ингибируемой КП, активность которой существенно повышалась в надпочечниках, наиболее выраженные изменения активности КПН наблюдались в гипофизе. Поскольку известно, что в надпочечниках синтезируются преимущественно энкефалины, а в гипофизе - гормоны пептидной природы, то полученные данные могут свидетельствовать об участии этих ферментов в обмене разных биологически активных пептидов.

Сходная с КПН тенденция к повышению активности ФМСФ-ингибируемой КП в ранние периоды после стресса отмечена в семенниках, где активность фермента была выше нормы только через 0,5 часа. Не исключено, что в семенниках данный фермент может вовлекаться и в процессинг регуляторных пептидов при стрессе.

Таким образом, в ответ на воздействие острого ЭБС вовлекается как КПН, так и ФМСФ-ингибируемая КП. Различная динамика изменений активности этих ферментов в мозге и периферических тканях позволяет выдвинуть предположение о включении этих ферментов на разных этапах обмена нейропептидов. При этом, обе КП участвуют в обмене регуляторных пептидов в тех отделах мозга и органах, которые предохраняют стресс-систему организма от истощения.

Одним из важных звеньев в механизмах функционального взаимодейтсвия энкефалинэргической, ренин-ангиотензиновой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГГНС) является АПФ [209]. В связи с этим, исследование активности АПФ после воздействия острого ЭБС рассматривается как значимое звено в цепи изучаемых реакций организма, так как изменения в активности АПФ в отделах мозга и периферических тканях могут отражать региональную функцию ангиотензин-образующей системы в условиях стресса.

Полученные нами данные показали снижение активности АПФ в стриатуме и гипофизе через 4 часа после воздействия ЭБС (табл.2, рис.3). При воздействии стресса наблюдается нарушение проницаемости мембран и повышение содержания ионов Na⁺, что может вызвать торможение синтеза АПФ [64], чем, вероятно, и объясняется наблюдаемое снижение активности АПФ.

До настоящего времени функциональная роль АПФ в половых органах млекопитающих остается не до конца изученной. Известно, что функции семенников модулируются опиоидными пептидами [197], образование которых при воздействии острого ЭБС увеличивается. Структура энкефалинов такова, что АПФ может расщеплять их до ди- и три-пептидов [180]. В связи с этим, повышение активности АПФ в семенниках через 0,5 часа после острого ЭБС может быть охарактеризовано как ответная реакция организма на повышение уровня опиоидных пептидов, что направлено на стабилизацию вызванного стрессом повышенного баланса опиоидных пептидов. Возможно, что снижение активности АПФ в семенниках в последующие промежутки времени является следствием замедления процесса инактивации синтезированных в ответ на стресс-воздействие нейропептидов.

Таким образом, обнаруженные при воздействии острого ЭБС изменения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ являются, вероятно, следствием их участия в процессах синтеза и/или деградации компонентов стресс-лимитирующих и стресс-реализующих систем.

Наблюдаемое после стресс-воздействия увеличение синтеза и секреции многих биологически активных пептидов, приводит не только к развитию адаптационных реакций, но и к истощению нейрогуморальных систем [4, 145]. Интенсивное исследование системы эндогенных опиоидных пептидов показало их участие в механизмах физиолого-биохимической регуляции процессов, возникающих при стресс-повреждении организма [100, 101, 102, 125, 134]. Особое практическое значение, в связи с этим, имеет использование опиоидных пептидов и их синтетических аналогов в качестве агентов, компенсирующих изменения в метаболизме мозга и органов животных при стрессе. Повышенное стресс-протективное свойство аргининсодержащего гексапептидного аналога лей-энкефалина - даларгина объясняется, прежде всего, наличием в его молекуле концевого аргининового компонента [105, 146]. В связи с этим, не исключено, что в регуляцию метаболических процессов в мозге и органах может вовлекаться и аргинизированный предшественник лей-энкефалина (лей⁵-энкефалин-арг⁶). Установлено, что при периферическом введении повышенной проницаемостью ГЭБ, а, следовательно, и более выраженным воздействием на функциональные системы, характеризуются не сами биологически активные вещества, а их ближайшие предшественники [82]. Это обусловило использование в наших исследованиях лей⁵-энкефалин-арг⁶. Поскольку известно, что модулирующее действие экзогенных веществ зависит от исходного состояния физиологических систем и может по-разному проявляется пр и оптимальном и различных функциональных состояниях организма [107], то представляется необходимым исследование влияния лей⁵-энкефалин-арг⁶ на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ у интактных животных.

Введение предшественника лей-энкефалина в дозе 20 мкг/кг массы крысы вызывало существенное повышение активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ во всех исследованных отделах мозга и тканях по сравнению с контролем (табл.3, рис.4-6). Полученные данные свидетельствуют о вовлечении изучаемых ферментов в ответ организма на введение лей⁵-энкефалин-арг⁶.

Максимальное изменение активности ферментов в отделах мозга и периферических тканях обнаружено через 0,5 часа после инстилляции. Наиболее выраженное повышение активности КПН показано в гипофизе, ФМСФ-ингибируемой КП - в надпочечниках, АПФ - в семенниках.

Полученные нами данные (рис.4-6) указывают на наличие достаточно длительного влияния лей-энкефалин-арг на активность данных ферментов, что согласуется с уже проведенными исследованиями [59, 107, 113, 119] о пролонгированном действии многих регуляторных пептидов. Одним из механизмов, способствующих проявлению такого рода длительных эффектов является их связывание с белками-переносчиками [78], которые способны защищать пептид от достаточно быстрого действия протеаз. Постепенная диссоциация образующегося комплекса “пептид-носитель” приводит к поддержанию концентрации пептида на уровне, необходимом для реализации физиологических эффектов в течение достаточно длительных промежутков времени. Проявление длительных эффектов экзогенно вводимых веществ объясняют, также, на основе теории о функциональной непрерывности [59, 113]. Существенной особенностью которой является способность каждого регуляторного пептида индуцировать или ингибировать образование или деградацию других пептидов. Вследствие развивающихся при этом каскадов биохимических реакций, эффект экзогенного пептида будет проявляться и тогда, когда исходное вещество уже полностью разрушено. Однако эти сведения представлены только для активных пептидов. В нашей же работе пролонгированное действие наблюдалось и при введении предшественника лей-энкефалина - лей-энкефалин-арг. Не исключено что изучаемые ферменты - КПН, ФМСФ-ингибируемая КП и АПФ участвуют в биогенезе биологически активных пептидов, синтезируемых в ответ на введение лей-энкефалин-арг, выступающего в роли индуктора.

Длительное повышение активности КПН после введения лей-энкефалин-арг отмечено в гипофизе, стриатуме и гипоталамусе (табл.3, рис.4), где осуществляется синтез многих регуляторных пептидов [156, 221]. Наиболее существенное повышение активности КПН обнаружено в гипофизе. Вероятно, что экзогенно введенный лей-энкефалин-арг инициировал ряд последовательных реакций синтеза других регуляторных пептидов, в процессинге которых участвует КПН, что и вызывало длительное повышение активности изучаемого фермента.

Значительное увеличение активности ФМСФ-ингибируемой КП наблюдалось в надпочечниках, гипофизе, гипоталамусе и среднем мозге (табл.3), характеризующихся высоким содержанием нейропептидов. Следовательно, можно выдвинуть предположение о вовлечении исследуемого фермента в процессинг регуляторных пептидов в этих регионах при введении лей-энкефалин-арг. Не исключено, что возрастание активности фермента в первые 0,5 часа после начала эксперимента может быть связано с вовлечением его в процессы преобразования в активную форму введенного пропептида (индуктора). Дальнейшее же увеличение активности, вероятно, является следствием участия ФМСФ-ингибируемой КП в процессинге регуляторных пептидов, которые образуются в ответ на введение индуктора в исследованных регионах мозга и надпочечниках.

Известно, что АПФ участвует как в процессинге, так и в инактивации нейропептидов, проявляя при этом дипептидилкарбоксипептидазную и эндопептидазную активности [182, 183, 209, 223, 241]. Поскольку предполагается, что экзогенный лей-энкефалин-арг инициирует процессы образования активных форм некоторых нейропептидов, то, не исключено, что АПФ может играть роль регулирующего фактора в этих реакциях, контролируя уровень введенного пропептида. Достаточно высокая активность АПФ после введения предшественника лей-энкефалина обнаружена в гипофизе и стриатуме (рис.6). Причем, следует подчеркнуть, что статистически достоверное повышение активности в этих отделах зарегистрировано только через 0,5 часа (рис.2). Возможно, что столь кратковременное повышение активности АПФ в исследуемых регионах мозга связано с его участием в инактивации введенного проэнкефалина или в деструкции избытка синтезируемых регуляторных пептидов. Существенное и длительное повышение активности АПФ при введении лей-энкефалин-арг отмечено в семенниках. Вероятно, что АПФ участвует в процессинге ряда биологически активных веществ, синтезируемых в этом органе в ответ на введение лей-энкефалин-арг. Известно также, что в семенниках высок уровень процессов катаболизма. Следовательно, не исключена возможность участия АПФ и в процессах инактивации избытка синтезируемых нейропептидов.

Таким образом, обнаруженное после введения лей-энкефалин-арг повышение активности исследуемых ферментов в тех отделах мозга и тканях, где синтезируется большое количество нейропептидов, является свидетельством изменения метаболической активности головного мозга и периферических тканей. Вероятно, что КПН, ФМСФ-ингибируемая КП и АПФ участвуют в процессах синтеза и/или инактивации ряда биологически активных пептидов, синтезируемых в ответ на введение лей⁵-энкефалин-арг⁶. В связи с этим, не исключено, что цепные реакции образования или деградации регуляторных пептидов в ответ на введение индуктора “запускаются” посредством изменения активности данных пептидгидролаз.

Следовательно, представляется интересным вопрос о механизме регуляции активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ под влиянием лей-энкефалин-арг. Обнаружено, что in vitro активность КПН и АПФ ингибируется пропептидом, что согласуется с литературными данными [160, 207]. На активность ФМСФ-ингибируемой КП предшественник лей-энкефалина не оказывал влияния (табл.4).

Показанный эффект ингибирования активности КПН может быть обусловлен конкуренцией двух субстратов (дансил-фен-ала-арг - субстрат для определения активности фермента и экзогенно введенный лей-энкефалин-арг) за связывание с ферментом [38]. Однако известно, что КПН локализована в секреторных везикулах, проникновение в которые экзогенного пропептида представляется маловероятным [187, 195]. Известно также, что энкефалины влияют на уровень экспрессии мРНК ряда нейропептидов [231, 246]. Уровень мРНК КПН и многих нейропептидов координированно регулируется секретогенами. Поэтому представляется более вероятным, что экзогенно введенный лей-энкефалин-арг, влияет на уровень экспрессии мРНК КПН, что приводит к изменению активности фермента. Активация АПФ, вероятно, объясняется действием экзогенного лей-энкефалин-арг на активность эндогенных ингибиторов АПФ [73, 85]. Таким образом, показанное несоответствие во влиянии лей-энкефалин-арг на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ in vivo и in vitro свидетельствует о существовании in vivo механизмов, опосредующих действие экзогенного предшественника лей-энкефалина.

Известно, что экзогенное введение опиоидных пептидов способствует стимуляции образования и выброса эндогенных опиоидов, что является одним из факторов естественной профилактики истощения стресс-лимитирующих систем и направлено на адаптацию организма к стрессу [69, 116, 198]. Выдвинутое ранее предположение о инициации процессов синтеза и деградации некоторых биологически активных пептидов при введении лей-энкефалин-арг, послужило основанием для использования этого вещества в качестве агента, повышающего активность эндогенной энкефалинэргической системы.

При введении лей-энкефалин-арг непосредственно перед моделированием острого ЭБС активность всех изучаемых протео-литических ферментов изменялась по сравнению с соответствующими показателями у животных, подверженных стрессу, введению пропептида и интактных животных.

При совместном влиянии острого ЭБС и лей-энкефалин-арг активность КПН во всех исследуемых отделах мозга и периферических тканях крыс достоверно отличалась от соответствующих показателей стрессированных животных (табл.5, рис.7). Полученные данные свидетельствуют о вовлечении КПН в реализацию биохимических процессов, индуцированных введением пропептида. Наиболее существенное повышение активности фермента отмечено в отделах мозга, характеризующихся высоким содержанием стресс-протективных веществ. Не исключено, что предшественник лей-энкефалина, предварительно введенный в организм животного, способствовал “запуску” каскада биохимических реакций синтеза веществ, участвующих в адаптации организма к стресс-факторам [116, 132, 241, 242].

Согласно полученным данным, введение лей-энкефалин-арг перед началом стресс-воздействия предотвращало повышение активности КПН в гипофизе (табл.5, рис.7), отмеченное при остром ЭБС. Известно, что при любой форме стресса общим и наиболее существенным моментом является активация ГГНС, характеризующаяся избыточным образованием и секрецией гормонов стресса [21, 128, 134, 143, 144, 150]. Показано также, что введение энкефалинов блокирует активность ГГНС [74, 124, 134], приостанавливая процессы синтеза гормонов пептидной природы, в частности АКТГ. Поскольку, КПН участвует в биосинтезе АКТГ в гипофизе, то показанное после введения лей-энкефалин-арг снижение активности КПН по сравнению с группой стрессированных животных позволяет выдвинуть предположение о способности лей-энкефалин-арг проявлять эффекты сходные с таковыми активных форм энкефалинов. Ранее мы предположили, что повышение активности карбоксипептидазы Н в гипофизе на поздних этапах исследования (24 и 72 часа) после воздействия острого ЭБС показывает ее участие в активизирующихся при стрессе процессах синтеза стресс-протективных пептидов. Полученные в данной серии эксперимента результаты об увеличении активности КПН через 24 и 72 часа в гипофизе по сравнению с интактной группой, могут являться свидетельством того, что при введении пропептида стрессированным животным фермент также включается в процессы синтеза пептидов, способствующих адаптации организма к стресс-воздействию.

Таким образом, снижение активности КПН в гипофизе при совместном действии лей-энкефалин-арг и стресса через 0,5 и 4 часа может способствовать уменьшению выработки и секреции стресс-пептидов, а повышение активности через 24 и 72 часа - активизации процессов синтеза стресс-протективных веществ и, следовательно, адаптации к стрессу.

Существенное повышение активности КПН отмечено в стриатуме - отделе, где синтезируются нейропептиды, обладающие выраженным антистрессорным действием [221] (табл.5, рис.7). В ранние промежутки времени (0,5 и 4 часа) активность КПН была выше по сравнению с активностью у стрессированных и интактных животных. Напротив, при воздействии острого ЭБС активность фермента в стриатуме повышалась (табл.2, рис.1) на более поздних этапах исследования (через 24 и 72 часа). Известно, что предварительное введение компонентов стресс-лимитирующих систем вызывает ограничение катаболической и удлинение анаболической стадии, которая характеризуется активацией синтеза веществ, играющих важную роль в развитии адаптационных реакций [121]. На основании полученных нами данных о повышении активности КПН в стриатуме на ранних стадиях после совместного воздействия двух факторов, можно предположить, что при инстилляции предшественника лей-энкефалина при ЭБС происходит активация синтеза многих стресс-протективных веществ (вещество Р, энкефалины и др), что способствует уменьшению размаха стресс-реакции.

Обнаруженное увеличение активности исследуемого фермента через 4 часа после введения лей-энкефалин-арг на фоне стресса (относительно группы стрессированных животных, не получавших пропептид) в гиппокампе, больших полушариях, гипоталамусе и надпочечниках - характеризующимися высоким содержанием нейропептидов [156] (табл.5, рис.7) свидетельствует, вероятно, о включении КПН в процессинг регуляторных пептидов в этих структурах.

Таким образом, предварительное введение стрессированным животным предшественника лей-энкефалина вызывает изменения активности КПН в регионах мозга и периферических тканях, способствующие адаптации к стрессу. Поскольку проникновение экзогенного пропептида в секреторные везикулы, где локализован фермент [38, 189] представляется маловероятным, следовательно, лей-энкефалин-арг при стрессе опосредовано влияет на активность КПН, вероятно, через изменение уровня экспресии гена фермента.

При совместном воздействии лей-энкефалин-арг и острого ЭБС обнаружены разнонаправленные изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП в отделах головного мозга и периферических тканях крыс.

Предварительное введение лей-энкефалин-арг стрессированным животным предотвращает повышение активности фермента через 72 часа, отмеченное при воздействии острого ЭБС. В более ранние промежутки времени активность ФМСФ-ингибируемой КП была выше (табл.6, рис.8). Наиболее выраженные изменения обнаружены в гипофизе, среднем мозге, гипоталамусе и надпочечниках (рис.8) - структурах, богатых нейропептидами, синтез которых, по нашему предположению, усиливается под воздействием введенного пропептида.

Известно, что при совместном действии опиоидных пептидов и стресса обмен веществ, по прошествии более одного часа после воздействия, ускоряется, однако смещения его в сторону катаболизма, как это отмечается при стрессе, не происходит [18, 22, 121, 138]. ФМСФ-ингибируемая КП, предположительно, является изоферментом лизосомальной КПА, участвующей в деградации биологически активных веществ [49, 53, 233]. Следовательно, отмеченное через 72 часа после введения лей-энкефалин-арг стрессированным животным снижение активности фермента в гипофизе, среднем мозге, гипоталамусе, больших полушариях по сравнению с показателями стрессированных животных свидетельствует о снижении уровня катаболических процессов в исследуемых отделах. Активность фермента при этом практически не отличается от соответствующих показателей нормы (рис.8).

Иная динамика изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП обнаружена в стриатуме и гиппокампе - отделах лимбической системы, характеризующихся высоким содержанием нейропептидов, участвующих в регуляции эмоционального статуса организма [145, 221]. Повышение активности фермента наблюдалось только через 0,5 часа после совместного воздействия двух факторов. Снижения активности через 72 часа не обнаружено. У стрессированных животных активность ФМСФ-ингибируемой КП в стриатуме и гиппокампе через 72 часа повышалась незначительно (рис.2). На основании полученных экспериментальных данных можно предположить, что ФМСФ-ингибируемая КП стриатума и гиппокампа не вовлекается в деградацию избытка синтезированных в ответ на оказанное воздействие нейропептидов. Не исключено, что существенное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в стриатуме и гиппокампе может быть связано с участием фермента в процессинге биологически активных пептидов в этих отделах.

Принципиально отличная динамика изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП отмечена в семенниках (рис.8). Активность изучаемого фермента в них через 4, 24 и 72 часа существенно повышена, по сравнению с показателями активности как интактных, так и стрессированных животных. Известно, что в семенниках синтезируются многие биологически активные пептиды, кроме того, в них достаточно высок уровень катаболизма. Поскольку активность ФМСФ-ингибируемой КП при стрессе повышалась только через 0,5 часа, а процесс деградации является достаточно длительным процессом, то мы предположили, что исследуемый фермент не вовлекается в процессы катаболизма в семенниках. Известно также, что функции семенников модулируются опиоидными пептидами [197]. В связи с вышесказанным, существенное повышение активности ФМСФ-ингибируемой КП в семенниках при совместном воздействии стресса и лей-энкефалин-арг может быть связано с включением фермента в процессинг биологически активных пептидов в этом органе.

Таким образом, в исследуемых отделах мозга и периферических тканях отмечены различные, как по степени выраженности, так и по направленности, изменения в активности ФМСФ-ингибируемой КП. Показанные отличия могут быть связаны с присутствием в исследуемых тканях разных форм фермента с близкими физико-химическими свойствами, но, отличающимися при этом своей биологической ролью.

По нашему предположению, лей-энкефалин-арг принимает участие в инициации синтеза многих нейропептидов, в том числе и опиоидных. Известно, что эндогенные опиоидные пептиды оказывают стимулирующее действие на стресс-лимитирующую - ГАМК-эргическую систему, способны ограничивать активацию стресс-реализующей адренергической и симпатоадреналовой системы [5, 74, 121, 240], следствием чего является ограничение стресс-реакции. Таким образом, можно заключить, что показанные изменения активности ФМСФ-ингибируемой КП в исследованных регионах мозга и органах свидетельствуют о вовлечении этого фермента в реализацию адаптационных реакций, индуцированных введением лей-энкефалин-арг.

При совместном воздействии на организм животного острого ЭБС и лей-энкефалин-арг обнаружено, что активность АПФ изменялась. Наиболее выраженное и продолжительное повышение активности фермента по сравнению со стрессированными животными обнаружено в семенниках (рис. 9, табл. 7). Однако, по сравнению с нормой, статистически достоверных отличий не обнаружено. Известно, что АПФ принимает участие в инактивации энкефалинов и субстанции Р [180, 209]. Установлено, также, что клетки семенников связывают вещество Р, а их функции регулируются опиоиднами пептидами [197, 260]. В связи с этим, показанное в семенниках - органе, характеризующимся довольно высоким уровнем катаболизма белка, первоначальное (через 0,5 часа) снижение и существенное (через 4, 24 и 72 часа) повышение активности АПФ по сравнению с группой стрессированных животных (рис.9), свидетельствует, вероятно, об участии исследуемого фермента в инактивации избытка регуляторных пептидов, синтезированных в ответ на воздействие.

В гипофизе и стриатуме - регионах, где синтезируются многие нейропептиды, обладающие антистрессорным действием [156, 201, 221], активность АПФ повышалась по сравнению со стрессированными животными (рис.9). Известно, что введение даларгина вызывает повышение активности АПФ и содержания ангиотензина II в мозге [87] и способствует ограничению активации ГГНС - важной составляющей стресс-реализующих систем [87, 125, 134, 150]. Активация ГГНС характеризуется, прежде всего, повышением синтеза стресс-гормонов в гипофизе [150]. На основании полученных нами данных, можно предположить, что предшественник лей-энкефалина, при введении которого в гипофизе и стриатуме отмечено повышение активности исследуемого фермента (рис.9), также принимает участие в регуляции функций ГГНС, вероятно, блокируя ее активность. Подтверждением этого является отмеченное ранее снижение активности КПН - фермента, который участвует в синтезе АКТГ в гипофизе. Поскольку, КПН включается также в процессинг ряда стресс-протективных веществ в отделах мозга, а АПФ - в образовании ангиотензина II - регуляторного пептида, обладающего противоположным действием, то показанное более существенное и продолжительное повышение активности КПН в мозге при совместном влиянии двух факторов может свидетельствовать о превалирующем содержании в нем компонентов стресс-лимитирующих систем. Выдвинутое предположение подтверждается экспериментальными данными о снижении роли ангиотензинового звена при увеличении активности энкефалинобразующей системы [87].

Полученные данные об изменении активности АПФ при совместном воздействии лей-энкефалин-арг и острого ЭБС, свидетельствуют о вовлечении фермента, наряду с КПН и ФМСФ-ингибируемой КП, в реализацию адаптивных эффектов лей-энкефалин-арг.

Таким образом, инстилляция предшественника лей-энкефалина на конъюнктиву глаза крыс перед острым ЭБС вызывает изменения КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ и способствует адаптации к стрессу. Полученные данные позволяют выдвинуть предположение, что одним из механизмов регулирующего действия лей-энкефалин-арг при стрессе может быть его влияние на активность изучаемых ферментов.

При сравнении полученных данных по влиянию предшественника лей-энкефалина на активность КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ головного мозга и периферических тканей интактных крыс и крыс, подвергавшихся воздействию острого ЭБС, выявлены некоторые различия (рис. 4-6 и 7-9). При введении лей-энкефалин-арг интактным крысам наблюдалось более выраженное увеличение активности всех изучаемых ферментов. Известно, что важным фактором, определяющим проникновение в мозг экзогенно введенных веществ, является уровень обменных процессов в ЦНС [108]. В связи с этим, обнаруженное несоответствие во влиянии экзогенного пропептида на активность изучаемых ферментов при оптимальном функционировании физиологических систем и при патологических изменениях, вызванных стрессом, вероятно, объясняется снижением проницаемости ГЭБ для экзогенных веществ при воздействии острого ЭБС.

Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что в ответ на воздействие острого ЭБС вовлекаются все изучаемые ферменты. Изменения в активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в различные сроки после воздействия острого ЭБС, по нашему предположению, связаны с их участием в инициирующихся при стрессе процессах синтеза и/или деградации регуляторных пептидов в отделах мозга и периферических тканях. Различия в динамике изменения активности КПН и ФМСФ-ингибируемой КП при воздействии острых стресс-факторов позволили предположить, что данные ферменты включаются в обмен регуляторных пептидов на разных этапах. Вероятно, что ФМСФ-ингибируемая КП участвует в процессах деградации избытка нейропептидов, синтезированных в ответ на стресс.

Изучение влияния предшественника лей-энкефалина на активность КПН, АПФ и ФМСФ-ингибируемой КП в норме и при действии острого эмоционально-болевого стресса, показало, что все исследуемые ферменты вовлекаются в ответ на введение пропептида. Однако обнаруженные изменения активности при введении лей-энкефалин-арг интактным животным несколько отличались от таковых при совместном воздействии стресса и пропептида и по степени выраженности и по направленности. Наиболее значительные изменения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ при введении предшественника лей-энкефалина обнаружены в отделах мозга и периферических тканях животных, не подвергавшихся воздействию стресса.

Введение лей-энкефалин-арг перед острым ЭБС предотвращало повышение активности ферментов в отделах мозга, связанных с синтезом и секрецией стресс-пептидов. Активность ферментов при этом практически не отличалась от нормы. В отделах мозга и периферических органах, где осуществляется синтез стресс-протективных веществ, активность ферментов повышалась в начальный период после введения лей-энкефалин-арг. Таким образом, инстилляция предшественника лей-энкефалина на конъюнктиву глаза вызывает изменения активности ферментов, способствующие адаптации к стрессу. Принимая во внимание данные ряда исследователей о способности экзогенных нейропептидов стимулировать синтез и выброс других биологически активных пептидов в организме [12, 13, 78, 113, 119, 132,], а также полученные в нашей работе результаты, мы предположили, что экзогенный лей-энкефалин-арг инициирует процессы синтеза регуляторных пептидов стресс-протективного действия. Образующиеся в результате каталитических реакций биологически активные пептиды способны в свою очередь модулировать деятельность различных функциональных систем организма [78]. Обнаруженные отличия в динамике изменения активности КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ между стрессированными животными и животными, получавшими перед стрессом лей-энкефалин-арг, могут свидетельствовать об участии изучаемых ферментов в каталитических реакциях синтеза и/или деградации регуляторных пептидов, индуцированных введением предшественника лей-энкефалина.

Реализация показанных эффектов лей-энкефалин-арг в норме и при действии острого ЭБС, вероятно, осуществляется посредством влияния его на активность эндогенных активаторов и ингибиторов и/или уровень экспрессии генов изучаемых ферментов. Поскольку, в настоящее время эндогенные ингибиторы обнаружены только для АПФ [73, 85], то изменения активности данного фермента, вероятно, объясняются инициированием лей-энкефалин-арг механизмов действия этих эндогенных регуляторов. Изменения в активности КПН не могут быть следствием прямого действия экзогенного лей-энкефалин-арг на фермент, так как проникновение пропептида в секреторные везикулы, где локализована КПН представляется маловероятным. Мы предположили, что действие экзогенного лей-энкефалин-арг на активности КПН опосредовано через изменение уровня экспрессии гена фермента. ФМСФ-ингибируемая КП на данный момент является малоизученным ферментом. Возможно, что in vivo существуют сходные с КПН и/или АПФ механизмы, опосредующие влияние экзогенного предшественника лей-энкефалина на активность ФМСФ-ингибируемой КП.

Таким образом, полученные в нашей работе данные свидетельствуют о вовлечении протеолитических ферментов - КПН, ФМСФ-ингибируемой КП и АПФ в процессы адаптации организма к действию острых стресс-факторов, которые усиливаются при введении лей-энкефалин-арг. Одним из механизмов адаптогенного действия лей-энкефалин-арг при стрессе может быть влияние на активность изучаемых ферментов обмена нейропептидов.

ЛИТЕРАТУРА

Авроров В.Н. ГОБ, его значение в норме и при патологии глаза и пути регуляции с целью получения терапевтического эффекта. - Воронеж.-1982.-10с.

Азарян А.В. Пептидгидролазы нервной системы и их биологическая функция //Ереван.- Айастан.- 1989. - 208с.

Акопян Т.Н. Протеолитические превращения нейропептидов и пути их регуляции в центральной нервной системе // диссертац. на соискан. степени доктор биол.наук.- М.- 1989

Алешин Б.В., Бондаренко Л.А. Стресс, адаптация и функциональные нарушения. - Кишинев: Штиинца. - 1984.- С.11-12

Андреев Б.В., Игнатов Ю.Д., Никитина З.С., Сытинский И.А. Антистрессорная роль ГАМК-эргической системы мозга // Журн. высш. нервн. деят. - 1982.-т.32, №3.- С.511-519.

Аргинтаев Э.С. Взаимоотношение между паращитовидной железой и системой опиоидных пептидов в физиологических условиях и в динамике стресс-реакции // диссертац. на соиск. степени канд.мед.наук. - Томск.- 1989

Арушанян Э.Б. Участие эпифиза в антистрессорной защите мозга // Усп. Физиол.наук.- 1996.-т.27.-№3.-С.31-50

Ашмарин И.П. Малые пептиды в норме и при патологии // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1982.- №4.- С.13-27

Ашмарин И.П. Перспективы практического применения и некоторые фундаментальные исследования малых регуляторных пептидов // Вопр. мед. химии. - 1984.- №3.- С.2-7

Ашмарин И.П. Регуляторные пептиды сильного и быстрого действия // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1988. - №3.- С.3.

Ашмарин И.П., Каменская М.А. Нейропептиды в синаптической передаче // Итоги наук. и техн.- ВИНИТИ.- Физиология человека и животных. - 1988.-т. 34.-С.184-192

Ашмарин И.П. Каразеева Е.П. Нейропептиды // в кн.”Нейрохимия” под ред. Ашмарина И.П., Стукалова П.В.- М.: Издательство института биомедицинской химии РАМН.-1996.- С.296-333

Ашмарин И.П., Обухова М.Ф. Регуляторные пептиды. Функционально-непрерывная совокупность // Биохимия.-1986.-т.51, №4.- С.531-542

Ашмарин И.П., Обухова М.Ф. Содержание опиоидных пептидов в коре головного мозга и их центральная активность // Журн. высш. нервн. деят.- 1985.- т.36. - вып.2.-С.211-222.

Бабичев В.Н., Миронов С.Ф. Нейропептиды мозга и их нейроэндокринные эффекты // Проблемы эндокринологии. - 1981.- №3.-С.78-85.

Бахарев В.Д. Клиническая нейрофизиология регуляторных пептидов. - Свердловск: Издательство Уральского университета.- 1989.- 133с.

Белик Я.В., Гриренко А.Г. Распад белков в морфологически и функционально разных макро-и микроструктурных образованиях головного мозга.// Вопросы биохимии нервной и мышечной систем. - Тбилиси: Мецниереба. - 1979.- т.3.-С.105-113

Белоконь Л.Е. Особенности обмена нейропептидов гипоталамуса и гормонов гипофиза при стрессе и некрозе миокарда // дис. на соиск.степени канд.биол.наук. - Днепропетровск. - 1991

Беляев Н.А., Генгин М.Т., Годына С.В., Калихевич В.Н., Панченко Л.Ф. Активность энкефалинконвертазы в отделах мозга крыс при алкогольной интоксикации // Вопр. мед.химии.- 1988.-34, № 4.- С.118-122.

Беляев Н.А., Колесанова Е.Ф. и др. К вопросу о роли аминопептидаз в катаболизме энкефалинов: сравнение исследования регионального распределения аминопептидаз и энкефалиназы А в головном мозге крыс // Биохимия.- 1990.- 55, №10.-С.1778-1785.

Белякова Е.И. Взаимодействие симпато-адреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в инициальном периоде стресса // дис. на соиск.степени канд.биол.наук.- Ростов Н/Д.- 1984

Блехман Г.И. Синтез и распад макромолекул в условиях стресса // Усп.совр.биол. - 1992.-вып.2.- С.281-297.

Бобков А.И., Семавин И.Е., Виноградов В.А. и др. О значении лей-энкефалина в механизмах стрессорной реакции. // Тез. докл. Всесоюзн. Конфер. Нейропептиды: их роль в физиологии и патологии.- Томск.- 1985.-С.161-162.

Боброва И.И. К вопросу о проницаемости гемато-офтальмического барьера при экспериментальном воспалении сосудистого тракта глаза // в кн. “Физиология и патология гисто-гематических барьеров”.- М.- Наука.-1968.- С.256-259

Богданов А.И., Филаретова Л.П., Филаретов А.А. Градуальность реакции гипофизарно-адренокортикальной системы на активирующий и тормозной сигналы // Физиол.журн. - 1982.- №6.- С. 804-808.

Бондаренко Т.И., Метаболизм гомокарнозина в мозгу животных разного возраста в экстремальных условиях среды // дис. на соискан. степени доктор биол.наук.- Ростов Н/Д. - 1990

Бондаренко Т.И., Кричевская А.А., Шейкина И.В., Кирюхина Е.В. Влияние ПДС на содержание адреналина в тканях крыс в норме и при действии холодового стресса // Укр. биохим.журн. - 1990.- т.62.- №5.- С.34-37.

Бондаренко Т.И., Милютина Н.П.., Михалева Н.И., Носкова Н.В. Мембраностабилизирующий эффект ?-сон индуцирующего пептида при стрессе // Бюл. Экспер.биол. и мед.- 1990. - № 9.- С.325-327.

Брагин Е.О. Нейрохимические механизмы регуляции болевой чувствительности // М.- Издательство университета дружбы народов.- 1991.- 248с.

Бредбери М. Концепция ГЭБ // М.- Медицина.- 1983.- 478с.

Булаев В.М, Раевский К.С. Взаимодействие опиатов и опиоидных пептидов с медиаторными системами мозга // Успехи физиол. наук.-1982.- т.13.-№2.-С.65-92.

Буров Ю.В., Ведерникрва Н.Н. Нейрохимия и фармакология алкоголизма // М.- Медицина.- 1985.-23с

Вакулина О.П. Содержание опиоидных пептидов в различных тканях животных при экстремальных воздействиях // дис. на соиск. степени канд.биол.наук.- М.-1984

Вальдман А.В., Арефолов В.А., Дмитриев А.Д. Изменение содержания опиоидных пептидов в надпочечниках крыс при иммобилизационном стрессе // Бюл.Экспер.Биол.и Мед. - 1985.- т.99.-№4.- С.404-406.

Вальдман А.В., Медведев О.С., Рожанская Н.И. Анализ роли эндогенных опиоидных пептидов при экспериментальной гипертензии // Физиол. журн.- 1982.- №8.-С.1091-1095.

Ведерников Н.Н., Майский А.И. Опиаты и эндогенные морфиноподобные пептиды // Усп.совр.биол. - 1981. - т.91.- С.380-392.

Вернигора А.Н. Карбоксипептидаза Н мозга животных в норме и при действии стресс-факторов // дис. на соиск. степени канд.биол.наук. - Днепропетровск. - 1991.

Вернигора А.Н, Генгин М.Т. Механизмы регуляции активности и биологическая роль карбоксипептидазы Н - фермента процессинга нейропептидов // Биохимия. - 1995. - т.60. - №12.- С.1491-1497.

Вернигора А.Н, Генгин М.Т. Протеолитические ферменты: субклеточная локализация, свойства и роль в обмене нейропептидов // Биохимия. - 1996. - т.61. - №5. - С.771-785.

Вернигора А.Н., Генгин М.Т. Свойства основных, отщепляющих остатки аргинина и лизина карбоксипептидаз и их роль в функционировании биологически активных пептидов // Укр. биохим. журн.- 1993.-т.65.-№1.-С.3-12.

Вернигора А.Н, Генгин М.Т. Эффект этанола на активность растворимой и мембраносвязанной КПН в областях головного мозга крыс в течение иммобилизационного стресса // Вопр. мед.химии. - 1994. - т.40. - №1.- С.54-56.

Вернигора А.Н, Генгин М.Т., Макарова В.В. Влияние стрессовых факторов на активность КПН в отделах головного мозга крыс // Укр. биохим.журн. - 1992. - т.64. - №2. - С.45-49.

Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н. Об участии некоторых ферментов нейропептидов в механизмах эмоционального стресса // Физиол. журн.-1995.- т.81.- №5.- С.1025-1028

Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н., Щетинина Н.В. Активность карбоксипептидазы N и ангиотензипревращающего фермента в сыворотке крови крыс с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу //Физиол.журн.-1994.-№4.- С.23-25

Вернигора А.Н., Генгин М.Т., Никишин Н.Н., Щетинина Н.В. Активность растворимой и мембраносвязанной форм КПН в отделах головного мозга крыс при эмоциональном стрессе // Укр.биохим.журн.-1994.-т.66.-№4.-С.130-134

Вернигора А.Н, Никишин Н.Н, Генгин М.Т. Влияние внутрибрюшинного введения физиологического раствора на поведение крыс в тесте “открытое поле” и активность ферментов участвующих в обменен нейропептидов // Физиол. журн. - 1995.-т.81.-№12.-С.23-26

Вернигора А.Н., Никишин Н.Н., Генгин М.Т. Влияние глюкокортикоидов на активность растворимой и мембраносвязанной форм карбоксипептидазы Н in vivo // Укр.биохим.журн.-1995.-т.67.-№6.-С99-104

Вернигора А.Н, Никишин Н.Н, Генгин М.Т. Протеолитические ферменты и регуляция уровня активности нейропептидов // Биохимия. - 1995. - т.60. - №10. - С.1575-1579.

Вернигора А.Н, Никишин Н.Н, Генгин М.Т. Частичная характеристика основной ФМСФ-ингибируемой карбоксипептидазы из головного мозга кошки // Биохимия. - 1995. - т.60. - №11. - С.1423-1427.

Вернигора А.Н., Щетинина Н.В., Генгин М.Т. Исследование активности основных (отщепляющих остатки аргинина и лизина) карбоксипептидаз у крыс разного возраста // Биохимия. - 1997.- т.62.- вып.3.- С.1848-1856.

Власова Т.И., Каменский А.А., Ашмарин Н.П. Влияние энкефалинов на двигательную активность и поведение крыс в условиях “открытого поля” // Журн.высш.нервн.деят. - 1983. - т. 33. - вып.6. - С.1079-1084.

Воронцов Е.Я. Нарушение растяжимости и сократимости функций миокарда при ЭБС, их предупреждение и устранение // дис. на соиск. степени канд.биол.наук.- М. - 1985

Генгин М.Т. Новая КП нервной ткани. Региональное распределение и некоторые физико-химические свойства // Нервная система. - Л. - ЛГУ. - 1991.- С. 29-30

Генгин М.Т., Вернигора А.Н. Влияние этанола на активность карбоксипептидазы Н в мозге крыс. // Укр.биохим.журн. - 1993. - т.65. - №1. - С.100-103.

Генгин М.Т., Вернигора А.Н. Ферменты процессинга опиоидных пептидов и методы определения их активности // Укр.биохим.журн. - 1994. - т.66. - №2. - С.3-17.

Генгин М.Т., Вернигора А.Н., Никишин Н.Н. Влияние эмоционально-болевого стресса на активность КПН - фермента процессинга нейропептидов головного мозга крыс // Физиол. журн. - 1994.-80.-№3.- С.23-27.

Генгин М.Т., Вернигора А.Н., Никишин Н.Н., Керимов В.Ю. Эффект эмоционального стресса на активность карбоксипептидазы Н в отделах головного мозга крыс с различной к нему устойчивостью // Вопр.мед.химии.-1995.-т.41, №4.- С.8-9

Генгин М.Т., Вернигора А.Н., Никишин Н.Н., Макеева Н.В. Влияние каптоприла и резерпина на активность некоторых ферментов обмена нейропептидов. // Вопр.мед.химии. - 1995. - т.41. - №5. - С.37-39.

Герштейн Л.М., Доведова Е.Л., Узбеков М.Г., Галикова Т.Л., Сергубина А.В., Ашмарин И.П. Пролонгированное действие татрапептидамина, особенности обмена белков и медиаторов в отдельных микроструктурах мозга // Нейрохимия.- 1984.- т. 3.-№3.-С.236-243

Годына С.В. Протеолитические ферменты головного мозга при алкогольной интоксикации // дис. на соиск. степени канд.биол.наук.- Днепропетровск.- 1988

Голова И.Д. Влияние этанола на механизмы эмоционального стресса // Алкоголизм.- М.- 1989.- С.53-54

Гомазков О.А. Мозг и нейропептиды // Справочно-информационное издание.- М.-1997

Гомазков О.А. Роль ферментных систем в регуляции “триггерной” функции физиологически активных пептидов // Вопр.мед.химии. - 1988.- №1.- С.12-18.

Гомазков О.А. Функциональная биохимия регуляторных пептидов. - М.- Наука.- 1993.- 159с.

Гомазков О.А., Григорьянц О.О. Регуляция биосинтеза энкефалинов: биохимические и физиологические аспекты // Усп.совр.биол. - 1989. - т.108. - №1. - С.109-124.

Гомазков О.А., Калинина Е.В. Ангиотензинпревращающий фермент: бинарная активность. Ингибиторы и функциональная роль кининового звена // Усп. совр. биол.- 1997.-117.-№2.-С.172-183.

Гомазков О.А., Панфилов А.Д., Ростовцев А.П., Комиссарова Н.В., Фомин В.В., Григорьянц О.О. Региональная активность энкефалин-и-ангиотензин ІІ образующих пептидаз мозга у крыс с различным влечением к этанолу // Вопр.мед.химии. - 1991. - т.37. - №4. - С.33-37.

Григорьянц О.О. Гомазков О.А. Энкефалинобразующие ферменты // Вопр.мед.химии.- 1986.- №3.- С.15-20

Дворцин Г.Ф., Шаталов В.Н. Антистрессорный эффект даларгина при иммобилизационном стрессе у крыс // Бюл.Экспер.Биол.и Мед. - 1991.-111.-№6.- С.617-619.

Девяткина Т.А. Антиоксидантная система при стрессе и изыскание новых антистрессорных средств // дис. на соиск. степени док.мед.наук.- Киев.- 1990

Дмитриев А.Д. Биосинтез нейропептидов // Итоги наук. и техн. ВИНИТИ.-Физиология человека и животных.- 1982.-13.-С.7-49.

Дмитриев А.Д., Чиркова С.К., Дмитриева О.Ф., Теннов А.В., Шурин М.Р., Чирков А.М. Уменьшение содержания иммунореактивных ?- и ?-эндорфинов в крови и подавление их гиперсекреции под влиянием дексаметазона при эмоциональном стрессе у обезьян // Бюл. Экспер. Биол. и Мед.-1989.-57.-№5.-С.572-574

Елисеева Ю.Е., Барсукова И.С., Орехович В.Н. Обнаружение ингибиторов карбоксикатепсина (ангиотензин-I-превращающего фермента) в лейкоцитах человека // Докл. АН СССР.-1988.- 302.- С.992-994

Ельский В.Н., Сергеева Л.А., Самсоненко Р.А. Роль опиоидных пептидов в осуществлении функций гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в норме и при шоке. // Тез.докл.всесоюзн.конференции “Нейропептиды: их роль в физиологии и патологии”. - Томск. - 1985. - С.53-54.

Енин Л.Д., Акоев Г.Н., Лебедев В.П., Потехина И.П. Воздействие опиоидных пептидов мозга на сенсорные окончания кожи как один из механизмов анальгетического эффекта. // В сб. докл. научн. конфер.”Физиологическое и клиническое значение регуляторных пептидов”. - Пущино. - 1990. - С.55-63.

Еремина С.А., Белякова Е.И., Кондрух Т.В. Роль катехоламинов различных классов в центральной регуляции гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы // Физиол. жур. им. Сеченова. - 1988.-№9.- С.1316-1320.

Еропкин М.Ю. Роль протеолиза в процессинге и инактивации нейропептидов: его возможная роль в некоторых функциях мозга // Усп.совр.биолог. - 1983.- 95.-№1.- С.65-67.

Ерошенко Т.М., Титов С.А., Лукьянова Л.Л. Каскадные эффекты регуляторных пептидов // Итоги наук. и техн. ВИНИТИ.-Физиология человека и животных .- 1991.- 46.- 203с.

Захарова О.Ю О модулирующем влиянии энкефалинов на реакции системы крови при иммобилизационном стрессе // дис. на соиск. степени канд.мед.наук. - Томск.- 1988

Иванова Т.М., Скоцеляс Ю.Г., Болякин В.И., Анохина И.П., Белова Т.И., Юматов Е.А., Судаков К.В. Устойчивость сердечно-сосудистой функции у крыс разных генетических линий в условиях эмоционального стресса // Жур.высш.нервн.деят.- 1979.-29.-№5.- С.1052 -1060

Игнатов Ю.Д. Гетерогенность опиоидных рецепторов мозга и свойства их лигандов. // В сб. ”Нейрофармакология. Регуляция болевой чувствительности”. - Л. - 1984. - С.9-93.

Ильюченок Р.Ю. Центральные эфекты фармакологических веществ и ГЭБ. // в кн. “Физиология и патология гисто-гематических барьеров”. - М. -Наука. - 1968. - С.179-186.

Исмайлова Х.Ю., Гасанов Г.Г и др. Исследовательское поведение в открытом поле и норковой камере крыс с различной предрасположенностью к стрессу // Бюл.Экспер. Биол.и Мед. - 1992.-114.-№8.-С.130-132.

Йохансон О., Хекфельд Т., Эльде Р.П., Шульценберг М., Террениус Л. Иммуногистохимическое распределение энкефалиновых нейронов // в кн. “Эндорфины” под ред. Коста Э., Трабука М.- М.- 1981.-С.61-79

Калинина Е.В., Позднев В.Ф., Комиссарова Н.В., Гомазков О.А. Влияние новых пептидных ингибиторов на соотношение ангиотензин конвертирующей и кининдеградирующей активностей дипептидилкарбоксипептидазы (АПФ) // Биохимия. - 1997.- 62.- 3.- С.440-444.

Калюжный Л.В. Физиологические механизмы регуляции болевой чувствительности / М.- Медицина.- 1984.- 215с.

Каменская Л.Н., Кононенко В.А. Взаимодействие ренин-ангиотензиновой и энкефалинэргической систем мозга и гипофиза крыс в норме и при экспериментальной патологии гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой комплекса // Физиол.журн.- 1996.-82.-№4.- С.60-64.

Кассиль Г.Н. Некоторые аспекты современных представлений о ГЭБ. // в кн. “Физиология и патология гисто-гематических барьеров”. - М. - 1968. - С.170-178.

Клуша В.Е. Пептиды - регуляторы функций мозга .- Рига. - 1984.- с.

Кокс Т. Стресс // М.- Мир.- 1980.- 180с.

Кольдиц М. Участие ангиотензина ІІ в осуществлении отрицательных эмоциональных реакций. // Жур.высш нервн. деят. - 1985.-т.35.- С.280-287.

Коплик Е.В., Ведяев Д.Ф., Михалева И.И. Пептид дельта-сна как фактор вызывающий устойчивость животных к эмоциональному стрессу // тез. Докл. АН СССР.- 1982.-267.-№1.-С.230-234.

Корнева Е.А. Регуляторные пептиды как модуляторы защитных функций организма // Физиол.журн. -1989.-75, №5.- С. 656-665

Коробов Н.В. Даларгин - опиоидоподобный пептид периферического действия // Фармакология и токсикология.- 1988.- №4.-С.35-38

Костерлиц Т.В., Хьюс Д. Развитие концепций опиатных рецепторов и их лигандов // в кн. ”Эндорфины”, под ред. Коста Э., Трабукки М.- М.- Мир.- 1981.-С.43-55.

Кругликов Р.И., Диш Т.Н., Коштоянц О.Х. Макарова М.Ю., Пузырева Т.Г. О некоторых механизмах действия нейропептидов и их аналогов на процессы обучения и памяти. // Нейрохимия. - 1987. - т.6. - №6. - С.199-205.

Кузовков А.Г. Функциональное состояние ГЭБ и центральной нервной системы при воздействии некоторых экстремальных факторов // дис. на соиск. степени доктора мед. наук.- Л. - 1971

Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.- Высшая школа.-1990.-352с.

Ламзина Н.А. Закономерности действия АПФ в иммобилизационном состоянии // дис. на соиск. степени канд.хим.наук.- М.-1990

Ласукова Т.В. Влияние опиоидных пептидов на функцию коры надпочечников в норме и при стрессе // дис. на соиск. степени канд.биол.наук.- Томск.-1991

Лишманов Ю.Б., Братцев Н.Ф., Ламбина С.А. Нейропептиды. Их роль в физиологии и патологии // Томск.-1985.-С. 92-93.

Лишманов Ю.Б., Маслов П.Н. Опиоидные нейропептиды, стресс и адаптационная защита сердца . - Томск. - 1994

Лишманов Ю.Б., Маслов П.Н., Крылатов А.В., Ускина Е.В. Роль эндогенных опиоидных пептидов в механизмах антиаритмического эффекта адаптации // Физиол.журн.-1996.-82.-№5-6.-С.56-59

Лишманов Ю.Б., Маслов П.Н., Ласукова Т.В. Роль опиоидной системы в адаптации организма и защите сердца при стрессе // Усп.физиол.наук. - 1997. - т.28. - №1. - С.75-97.

Лишманов Ю.Б., Маслов Л.Н., Титов М.И. О механизме антистрессорного действия Д-ала²-лей⁵-арг⁶-энк // Бюл. Экспер.Биол.и Мед.-1985.-№9.-С.268-270.

Лишманов Ю.Б., Маслова Л.В., Цибин А.Н., Трифонова Ж.А. Опиоидные пептиды и нейрогормональные реакции при стрессе и адаптации // Пат.физиология.- 1987.-№6.-С.51-53.

Лысенко А.В. Протеолитические процессы в мозге крыс при стрессе и адаптации, влияние -сон индуцирующего пептида // дис. на соиск. степени канд.биол.наук.- Ростов Н/Д. -1993

Майзелис М.Я. ГЭБ и его регуляция. - М. - Медицина. - 1973. - 183с.

Майзелис М.Я., Заблудовский А.А., Шихов С.Н. Об участии циклических нуклеотидов в механизмах действия энкефалинов // Бюл.Экспер.Биол.и Мед.-1982.-№3.-С.33-35.

Малышенко Н.М., Ерошкин С.В. К механизму антистрессорного действия ПДС // Стресс, адаптация и функциональные нарушения.-Кишинев: Штиинца.- 1984.-С 84-85.

Малышенко Н.М., Попова Н.С. Гормоны и нейропептиды в интегративных процессах // Усп.физиол.наук.- 1990.-21.-№2.-С.94-110.

Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б., Нарыжная Н.В. Об участии различных типов опиатных рецепторов в механизмах стрессорного повреждения сердца // Физиол.журн.-1996.- 82, №5-6.-С.53-58

Масюк Т.В., Весельский С.Г., Масюк А.И. Влияние энкефалинов на секреторную функцию печени // Физиол.журн. - 1998.-84.-№4.- С.399-405

Машковский М.Д. Фармакология антидепрессантов / под ред. Машковского М.Д., Андреевой Н.И, Полежаевой А.И.- М.- Медицина.- 1983.- 240с.

Медведев О.С., Титов М.И. Опиоидные пептиды и регуляция сердечно-сосудистой системы. // Фармакология нейропептидов. - М.: Изд-во ин-та фармакологии.- 1982.-С.88-101.

Меерсон Ф.З., Пшенников М.Г. Адаптация к стресс-ситуации и физиологической нагрузке. - М.- Медицина. -1988.-25c.

Менджерицкий А.М., Маклецова М.Г. и др. Антистрессорный эффект ?-сон индуцирующего пептида при гипокинетическом стрессе // Укр.биохим.-1991.-63.-№1.-С.34-37.

Механизмы развития стресса // Сб.статей.- Кишинев: Штиинца.- 1987.-222с.

Митюшина Н.В. Влияние энкефалинов на активность ферментов обмена регуляторных пептидов в головном мозге и периферических тканях крыс // дис. на соиск. степени.канд.биол.наук.- Пенза.-1999

Наркевич В.Б. Ингибиторы эндогенных пептидаз мозга: антидепрессантные свойства и взаимодействие с нейромедиаторными системами мозга // дис. на соиск. степени канд.биол.наук. - М.-1995

Павлова В.И. Стресс-повреждение организма и его предупреждение метаболитами стресс-лимитирующих систем // дис. на соиск. степени доктора биол.наук.-Томск.-1990

Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса /Новосибирск.-Наука.-1983.-232с.

Пашутин С.Б. Синтетические пептиды биорегуляторы в обеспечении адаптации организма к экстремальным воздействиям // дис. на соиск. степени доктора биол.наук.-М.-1991

Подвигина Т.Т., Богданова Т.С., Филаретов А.А. Значение нейропептидов в изменении свойств гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы после стресса. // Физиол.журн. - 1992. - т.78. - №4. - С.149-154.

Пшенникова М.Т. Роль опиоидных пептидов в реакции организма на стресс // Пат.физиол. и экспер.терапия. - 1987. - вып.3. - С.85-90.

Раевский К.С. Эндогенные опиоидные пептиды как возможные нейропередатчики // в кн. “Опиоидные пептиды и их рецепторы”.- Итоги науки и техники ВИНИТИ.-1982.-№13.-С.185-200.

Ростовцев А.П., Григорьянц О.О., Гомазков О.А. Субстраты для исследования энкефалинобразующей карбоксипептидазы в мозге и надпочечниках крыс // Вопр.мед.химии.- 1988.-34, №1.-С. 126-129