Научно-исследовательский институт биологии




НазваниеНаучно-исследовательский институт биологии
страница6/21
Дата30.09.2012
Размер2.06 Mb.
ТипТезисы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И КОНФОРМАЦИОННЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ АМИЛОИДНЫХ ПЕПТИДОВ В НЕЙРОНАХ ПРИ СТАРЕНИИ ОРГАНИЗМА

1В.М. Байрамов, # 2А.В. Мальцев, 2С.С. Дудкин,

3Ю.Г. Каминский, 4Н.Г. Бриндар

1Институт биоорганической химии РАН, г. Москва, Россия

2Российский НИИ геронтологии, г. Москва, Россия

3Институт биологического приборостроения РАН, г. Пущино, Россия

4Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино, Россия

# Е-mail: avmaltus@rambler.ru

Специфической чертой нейродегенеративных заболеваний (НДЗ) является образование в нейронах амилоидных структур, определяющих их гибель. В настоящее время примерно 50 миллионов человек во всем мире страдают болезнью Альцгеймера (БА) - наиболее распространенным НДЗ. Согласно прогнозам, частота БА среди лиц старше 65 лет увеличивается вдвое каждые пять лет. Само по себе старение является важнейшим фактором риска возникновения НДЗ, и типы деменции, которые находятся в прямой зависимости от возраста, складываются в различные формы НДЗ. Деменция затрагивает память, речевую функцию, зрительные, пространственные, когнитивные способности, эмоциональную сферу и личность. Некоторые нарушения памяти являются нормальным явлением у стареющих людей, но серьезные изменения, возникающие в результате прогрессирующего ухудшения нескольких областей интеллектуальных способностей, указывают на появление деменции. В большинстве случаев НДЗ возникают спорадически, и менее чем 10 % случаев обусловлены генетическими факторами. Данная работа посвящена рассмотрению последовательности событий амилоидоза в процессе старения организма. Описаны неамилоидогенный и амилоидогенный пути расщепления белкового предшественника амилоидов в нервных клетках и образование патогенных -амилоидов, конформационные перестройки и межмолекулярные взаимодействия амилоидных пептидов, ведущие к образованию фибриллярных структур и формированию амилоидных олигомеров. Обсуждается возможная роль этих процессов в гибели нейронов. Предполагается, что на конечном этапе амилоидоза в результате межмолекулярных взаимодействий модифицированных молекул нейропептидов образуются фибриллярные структуры различной сложности, которые накапливаются и остаются на месте погибших нейронов, выполняя определенные функции.


ЦИКЛООКСИГЕНАЗЫ МОЗГА В МЕХАНИЗМАХ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ

В.И. Архипов, Д.С. Лебедев

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

г. Пущино, Россия

Е-mail: arkhipov@iteb.ru

Циклооксигеназы (ЦОГ) являются ключевыми энзимами, которые превращают арахидоновую кислоту в простагландины и являются фармакологической мишенью для нестероидных противовоспалительных веществ (НПВ). Простагландины играют важную роль, как в нормальном функционировании нервной системы, так и при различных возрастных нейропатологиях. Экспрессия индуцибельной изоформы циклооксигеназ, ЦОГ-2, в мозге обнаруживается преимущественно в неокортексе, гиппокампе и амигдале в ответ на различные повреждающие воздействия, такие как ишемия, судороги. Усиленная экспрессия ЦОГ-2 и увеличение синтеза простагландинов коррелирует с развитием нейродегенеративных процессов. Большой интерес представляет применение ингибиторов ЦОГ для лечения поражений мозга при заболеваниях, возникновение которых с возрастом увеличивается - инсульты, деменции, нейродегенеративные заболевания.

В настоящей работе для изучения возможности нейропротекции с помощью ингибиторов ЦОГ использовали экспериментальное повреждение мозга крыс каиновой кислотой (КК), агониста каинатных рецепторов глутамата, обладающего нейротоксическим и эпилептогенным действием. Однократное введение этого вещества приводит к развитию нейродегенерации в височных областях мозга и прогрессирующим нарушениям процессов памяти и обучения у животных. Показано, что на начальных этапах действия КК у них можно выявить нарушения тормозных процессов, особенно очевидных в тесте экспериментального угашения (ингибирования) навыка. Этот поведенческий эффект можно было предотвратить применением антиконвульсанта (вальпроат натрия, ежедневно по 300 мг/кг в течение 4-х дней после введения КК). Однако, как было показано, наряду с антисудорожной активностью этот препарат обладает также свойством ингибировать активность ЦОГ-2 в мозге. Анализ действия нестероидных противовоспалительных веществ, ингибирующих ЦОГ, показал, что некоторые из них способны компенсировать дисфункции, вызванные КК (введение индометацина после КК, 4 мг/кг в сутки, в течение 9 дней), другие (диклофенак, целекоксиб) наряду с позитивными эффектами обладают отрицательным влиянием на когнитивные функции, что, по-видимому, объясняется двойственной ролью простагландинов в механизмах нейропротекции.

Работа поддержана грантами РФФИ № 04-04-48587, № 04-04-97277 наукоград.


СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТАРЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛОВ МОЗГА КРЫС

Т.Ю. Квитницкая-Рыжова, С.А. Михальский

Институт геронтологии АМН Украины

г. Киев, Украина

E-mail: morphology@geront.kiev.ua

Целью исследования явилось выяснение структурных, ультраструк­турных и ультрацитохимических особенностей старения эволюционно и функционально разных отделов мозга – коры (К), гиппокампа (Г), вентромедиального ядра (ВМЯ) и латеральной области (ЛГО) гипота­ламуса крыс Wistar (8, 27 и 32 мес.).

Методы исследования. Возрастные морфофункциональные изменения в К, Г, ВМЯ и ЛГО оценивались на светооптическом и электронно-микроскопическом уровне по следующим показателям: численная плотность нейронов (ЧПН) и глиоцитов (ЧПГ) с учетом их качественного соста­ва, уровень накопления в нейронах липофусцина (Лф), средний цитохимический показатель активности щелочной фосфатазы (ЩФ) в области кровеносных капилляров, содержание глиального белка S100B (выявлявшееся иммуногисто­химически), которые можно рассматривать в качестве маркеров старения.

Результаты анализа изменений в филогенетически различных областях мозга по выбранным морфофункциональным маркерам старения позво­ляют располо­жить К, Г, ЛГО и ВМЯ в следующие ряды по степени выраженности возрастных изменений: по уменьшению ЧПН – Г, К, ЛГО, ВМЯ; по накоплению Лф – К, Г и ЛГО (в равной мере), ВМЯ; по накоплению белка S100B – Г, К, ЛГО, ВМЯ.

При этом даже в пределах одного образования – гипоталамуса – при старе­нии отмечается различная выраженность возрастных изменений его ядер: уровень деструкции и, в конечном итоге, потеря нейронов в ЛГО были выше, чем в ВМЯ. Более выраженное возрастное снижение активности ЩФ в ЛГО в сочетании с деструктивными изменениями в эндотелии и отеком перикапиллярных отрост­ков астроцитов также свидетельствует о более раннем и интенсивном старении ЛГО по сравнению с ВМЯ.

Полученные данные свидетельствуют, о том, что хотя филогенетически новые зоны мозга стареют раньше, чем древние, тем не менее, по отдельным показателям такая закономерность нарушается.


НЕОКОРТИКАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО ПОВЕДЕНИЯ И ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА

В.М. Шеверева, А.И. Новикова

НИИ биологии Харьковского национального университета им. В.Н. Каразина

г. Харьков, Украина

Участие новой коры (НК) в регуляции эмоциональной сферы и висцеральных функций целостного организма остается предметом пристального внимания исследователей. Значительный интерес эта проблема приобретает в ходе онтогенеза, т.к. до настоящего времени не решен вопрос о степени развития возрастных изменений на разных “этажах” ЦНС. Ставилась задача изучить роль НК в регуляции эмоционального поведения и частоты сердечных сокращений (ЧСС) у молодых (З мес.) и старых (24 мес.) крыс линии Вистар. В работе использовали метод вживления электродов в структуры мозга, методы регистрации ЭЭГ и ЧСС, самораздражение мозга (по Олдсу) и безусловно-рефлекторную реакцию избегания (РИ), функционально-обратимое выключение НК методом распространяющейся депрессии (РД) Leao на протяжении тест-периода длительностью 30 мин. Показано, что в условиях аппликации 25 % р-ра КС1 на лобные отделы НК развитие депрессии биопотенциалов в НК, гиппокампе (ГПК) и гипоталамусе (ГПТ) и у молодых, и у старых животных сопровождалось возрастзависимой перестройкой ритмов подкорковых структур. У 3 мес. крыс перестройка активности ГПК и ГПТ в значительной степени определялась ее исходными параметрами. Пролонгированное выключение НК у этих животных сопровождалось дестабилизацией основных ритмов ГПТ, что выражалось в снижении доли альфа-активности в указанной структуре преимущественно за счет смещения биопотенциалов в диапазон и быстрых, и медленных колебаний. В этих же условиях биоэлектрические показатели подкорковых структур старых крыс характеризовались в основном снижением частоты биопотенциалов и увеличением численности волн тета- и дельта диапазонов. Корковая РД вызывала независимое от возраста торможение инструментальной положительной эмоциональной деятельности животных. Тестирование отрицательных эмоциогенных зон ГПТ сопровождалось неоднозначными, зависимыми от исходного уровня отрицательной эмоциональной возбудимости крыс, изменениями порогов РИ у молодых животных и повышением значений исследуемого параметра у старых крыс. Независимо от возраста на 30 мин опытов ЧСС снижалась, однако в условиях более низких исходных показателей данного параметра у старых животных, скорость развития указанных изменений и степень их выраженности у этих крыс, были меньше, чем у молодых. Таким образом, у 3 мес. животных НК оказывала стабилизирующее влияние на электрическую активность ГПТ и модулирующее - на уровень отрицательной эмоциональной возбудимости крыс, выполняла роль пускового механизма гипоталамических центров положительного подкрепления, осуществляла вегетативный контроль аппаратов рефлекторной регуляции сердца. У 24 мес. животных НК выполняла в основном функцию "механизма", поддерживавшего общий физиологический и эмоциональный тонус стареющего организма.


ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИВНОСТИ Nа+, К+-АТФ-азы И УРОВНЯ МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА ПРИ ДИАБЕТЕ

А. И. Станев, О. А. Кокошкина, А. В. Запорожченко

Одесский национальный университет им. И. И. Мечникова

г. Одесса, Украина

Е-mail: sana33@ukr.net

Патогенез сахарного диабета характеризуется нарушением углеводного и липидного обмена, активацией свободнорадикальных и пероксидных процессов, а также усилением неферментативного гликозилирования белков. Деструктивное действие продуктов перекисного окисления липидов приводит к нарушению мембранных структур клетки, что особенно характерно при старении.

Поэтому цель нашей работы состояла в исследовании активности Nа+, К+-АТФ-азы и уровня малонового диальдегида (МДА) в органах крыс разного возраста при аллоксановом диабете, и в изучении возможности коррекции этих показателей с помощью витаминного комплекса (ВК).

В исследованиях использованы крысы-самцы Вистар 3-х возрастных групп: молодые – 2-3 нед., взрослые – 3-4 мес., старые – 24-26 мес. Половине животных каждой возрастной группы вводили в течение 7-ми дней ВК объемом 0,2 мл на 100 г массы животного, а второй половине (контроль) в равном объеме физиологический раствор. Дозы витаминов (мг/кг массы): тиамина – 6, рибофлавинмононуклеотида – 2, пантотената-Са – 25, пиридоксина – 5, липоевой кислоты – 2, никотинамида – 20. Аллоксановый диабет у крыс вызывали путем одноразовой внутрибрюшинной инъекции аллоксана в дозе 150 мг/кг массы.

При аллоксановом диабете в печени, мозге, почках и сердце крыс всех возрастных групп отмечалось существенное увеличение уровня МДА. В исследованных тканях выявлено значимое снижение активности Nа+, К+-АТФ-азы в зависимости от ткани и возраста крыс относительно контрольной группы. Наиболее выраженные изменения были отмечены в печени и мозге старых крыс. Снижение активности Nа+, К+-АТФ-азы может быть обусловлено его модификацией активными радикалами кислорода, вследствие усиления процессов перекисного окисления липидов.

Протекторный эффект предварительных инъекций ВК был выражен во всех исследуемых группах, особенно у молодых и взрослых крыс. Препарат может быть предложен для клинических исследований с целью корригирующего действия метаболических нарушений при диабете, что особенно важно для лиц пожилого возраста.


АСТРОГЛИАЛЬНЫЙ ОТВЕТ НА ИНТОКСИКАЦИЮ ТОЛУЕНОМ В МОЗГЕ МОЛОДЫХ И СТАРЫХ КРЫС

В.С. Недзвецкий 1, Г. Байдаш 2, М.В. Липка 1, С.В. Кириченко 1

Днепропетровский национальный университет 1, г. Днепропетровск, Украина

E-mail: nedzvetskyvictor@ukr.net

Фират университет 2 г. Элазиг, Турция

E-mail: baydas@hotmail.com

Нейродегенеративные изменения, которые во многих случаях ассоциированы с процессом старения, являются одной из наиболее важных причин нарушения функций ЦНС и развития познавательного дефицита.

Повреждения различной природы вызывают в нервной ткани характерную реакцию – астроглиоз, клеточный ответ, направленный на репарацию повреждений и поддержание функций ЦНС. Такой глиальный ответ сопровождается интенсивным фибриллогенезом и повышением экспрессии глиального фибриллярного кислого белка (ГФКБ). На основании этого повышение экспрессии ГФКБ рассматривается как маркер повреждений ЦНС. Астроциты являются основным клеточным типом, который обеспечивает питание, ионный баланс и выживание нейронов. Несмотря на то, что в последнее время достигнут значительный прогресс в изучении функций астроцитов, роль этих клеток в возрастных изменениях остается невыясненной.

Известно, что интоксикация толуеном вызывает энцефалопатию и необратимые структурные изменения в мозге, а также индуцирует астроглиоз.

Целью работы было изучение интенсивности астроглиального ответа и способности к обучению на интоксикацию толуеном в мозге молодых (8-10 недель) и старых (70-80 недель) крыс. Астроглиоз оценивали по количеству ГФКБ в коре больших полушарий и гиппокампе, способность к обучению в водном тесте Мориса.

В мозге молодых крыс ежедневные ингаляции толуена (3000 ppm) на протяжении 45 дней вызывали более интенсивный астроглиальный ответ по сравнению с группой старых животных (повышение ГФКБ на 94 % и 43 % соответственно). Время выполнения задачи теста Мориса также существенно отличалось между возрастными группами. Молодые крысы затрачивали на поиски подводной платформы на 52 % больше времени, старые животные – на 117 % больше по сравнению с контролем того же возраста. Полученные результаты свидетельствуют о развитии более существенного познавательного дефицита в группе старых животных при интоксикации толуеном. В этой же группе отмечен менее интенсивный астроглиальный ответ (более чем в 2 раза по сравнению с молодыми животными). Высокий коэффициент корреляции между изменениями показателей глиального ответа и способности к обучению (r = 0,74) позволяет предположить важную роль астроцитов в обеспечении нейрональных функций.

Менее интенсивную астроглиальную реакцию в стареющем мозге можно объяснить тем, что с возрастом метаболическая и пролиферативная активность глиальных клеток существенно снижается. Таким образом представленные результаты показали, что активность астроцитов и их реакция на действие повреждающих факторов имеет существенное значение для поддержания и восстановления нейрональных функций.


РЕГУЛЯЦИЯ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕПТИДНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ ЭПИФИЗА ПРИ СТАРЕНИИ

Л.С. Козина, А.В. Арутюнян

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН

г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: lkozina@gerontology.ru

Эпифиз выполняет исключительно важную роль в регуляции различных физиологических функций организма. Известно, что гормон индольной природы мелатонин (N-acetyl-5-methoxytriptamine), продуцируемый эпифизом, защищает липиды, белки и нуклеиновые кислоты от свободнорадикального окислительного повреждения. Нами установлено, что наряду с мелатонином антиоксидантными свойствами, особенно проявляющимися при старении, обладают пептидные препараты эпифиза – эпиталамин и эпиталон. Антиоксдантное действие полипептидного препарата эпифиза эпиталамина осуществляется посредством повышения активности эндогенных антиоксидантных ферментов (Cu, Zn-супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы) и церулоплазмина. Синтезированный на основе эпиталамина тетрапептид эпиталон (Ala-Glu-Asp-Gly) подавлял генерацию активных форм кислорода и перекисное окисление липидов в мозгу, печени и сыворотке крови экспериментальных животных (2-годовалых крыс LIO и 30 мес. мышей CBA). Представленные данные свидетельствуют о том, что антиоксидантные свойства эпиталамина и эпиталона могут вносить весомый вклад в описанные в литературе геропротекторные и антиканцерогенные эффекты указанных соединений [Хавинсон, Коркушко, 2002; Хавинсон, Баринов, Арутюнян, Малинин, 2003; Анисимов, 2003].

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

Похожие:

Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические указания му 1 2600-10
Микроб" Роспотребнадзора; Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д. И. Ивановского рамн; фгун "Центральный научно-исследовательский...
Научно-исследовательский институт биологии iconТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства научное обеспечение
Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева гну всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В. Р. Вильямса Россельхозакадемии,...
Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические рекомендации по контролю качества и испытанию стыков наружных стеновых панелей крупнопанельных жилых домов одобрены секцией №2 Научно-технического совета
Научно-исследовательский институт строительных конструкции госстроя СССР научно-исследовательский институт строительного производства...
Научно-исследовательский институт биологии iconНаучно-исследовательская работа велась по госбюджетным темам, грантам и программам Минобразования России, грантам рффи, хоздоговорам.
Санкт-Петербургского государственного университета (унц) образуют математико-механический факультет, Научно-исследовательский институт...
Научно-исследовательский институт биологии iconГосударственное научное учреждение всероссийский научно-исследовательский институт
Ученого совета гну всероссийский научно-исследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства им профессора Б. М. Житкова...
Научно-исследовательский институт биологии iconВсероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (вниимс) рекомендация
Гуп "всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева"
Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические рекомендации мр 6 0050-11
А. А. Горский, В. С. Степанов, О. В. Липатова), фбун санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени...
Научно-исследовательский институт биологии iconНаучное медицинское общество геронтологов и гериатров украины
Научно-исследовательский институт биологии харьковского национального университета имени В. Н. Каразина
Научно-исследовательский институт биологии iconУспехи современной биологии, 2005, том 125, №6, с. 567-578
Казахский научно-исследовательский институт онкологии и радиологии, Алматы, Казахстан
Научно-исследовательский институт биологии iconФгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Фгну государственный научно-исследовательский институт информационных образовательных
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница