Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Активность пептид-гидролаз зрительной коры мозга в раннем постнатальном онтогенезе у интактной и зрительно-депривированной собаки

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Активность пептид-гидролаз зрительной коры мозга в раннем постнатальном онтогенезе у интактной и зрительно-депривированной собаки"

У4 3

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ им. л. И. КАРАЕВА

На правах рукописи-

ВЕЛИХАНОВА ПОЛЯРА РАГИМОВНА

УДК 591.505+612.8.015+591.484+591.35

АКТИВНОСТЬ ПЕПТИД ГИДРОЛАЗ ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЫ МОЗГА В РАН НЕМ ПОСТНАТАЛ ЬНОМ

ОНТОГЕНЕЗЕ У ИНТАКТНОЙ И ЗРИТЕЛЬНО ДЕПРИВИРОВАННОЙ СОБАКИ

03.00.13 — физиология человека и животных 30.00.04 — биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Баку — 1992

научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Т. М. Агаев доктор биологических наук Ф. Б. Аскеров

; Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Я. В. Велик доктор биологических наук, профессор А. Н. Фараджев

Ведущее учреждение

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова ЛИ России.

Защита состоится yf'A/jLjOflCCl 1992

г. в 7 7 часов

на заседании Специализированного совета Д 004.11.01 по присуждению ученой степени доктора паук в Институте физиологии им. А. И. Караева АН Азербайджана по адресу: 370100, Баку, ул. Шарифзаде, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инсти-ута.

Автореферат разослан «

е

г.

Ученый секретарь ализированного cot щидат биологических наук ¡¡СУ/^/У 3. Ф. ДЖАФАРОВА

/ /

ециализированного совета —S

■К'Л'Л

ел

'¡зций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие организма зависит от фаято-внешней среда, в частности, от наличия в ней адекватных эри-ьных раздражителей. Большое значение раннего поступления зрк-ьных импульсов для функционального и структурного развития га неоднократно подчеркивали выдающиеся учение (Павлов, 1954; ели, 1955; Шмальгаузек, 1968; Палладия, 1975; Волоков, 1980; зйкина, Хаютин, 1985 и др.).

Многочисленные данные изучения влияния измененных условий ;орной стимуляции на развивающийся иозг свидетельствуют о , что приобретенный в определенные "критические" возрастные юды индивидуальный опит вызывает существенные функциональные •руктурные изменения в различных системах мозга, особенно, в •ельной.

Модель ранней зрительной деприваши наиболее удобна для нения факторов внешней среды на реализацию генетически оОус-енной программы формирования нейронов. В 'настоящей работе использована при исследовании особенностей формирования ктурно-биохимической организаций и свойств нейронов при ис-зняи специфических зрительных.импульсов. Одним из показателей функционального состояния нейронов яв-:я изменение содержания и ник плотных веществ, в основном, 5вых. В ряде работ (Бродский, 1966; Палладия и др., 1972; эева и др., 1972; Велик, 1978,1980; Алексвдзэ, 1980; Коме-I, 1980; Агаев,' 1983)отмечена важная роль белка з нервной ¡льностн, в частности, в процессах, связанных со зрительной ;ией. Обнаружено достоверное изменение его содержания б нах различных слоев зрительной корн (Герштейн и др., 1988). дорковых структур (Голикова, 1976) системы зрительного анр-ора мозга кроликов в условиях зрительной депривапии. Данные литературы показывают, что катаболическая фаза бело обмена развивагацегося мозга изучена недостаточно, дина-развития реакции активности протеолитических ферментов в гуре зрительного анализатора на выключение специфических ьсов практически не исследована.

^следования, даацне представление о направлении изменения кания белковых веществ в структурах зрительного аиалкзато-

ра выполнены, в основном, на тканевом уровне.

Цель и задачи. Целью настоящего исследования было изучение отдельных этапов белкового обмена в структурах зрительной коры мозга в период его интенсивного развития и дифференичровки на раннем этапе постчаташюго онтогенеза. Конкретно это осуществлялось посредством изучения возрастной динамики активности не8 тральной (НОГ) и кислой (КПГ) пептид-гидролаз, участвующих во внутриклеточном катаболизме белков, а также определения содерж ния белка в нейронах зрительной кори (поле 17), связанных со зрительной функцией. В этом плане следовало установить законом» ности Биграстного изменения активности ШТГ и КПГ в гомогенате тканн и субклеточных структурах, а также формирования фонда бе. ков в нейронах в соответствии с морфэ-функиионадыюй дИФеретг ровкой зрительной коры (поле 17) мозга собак и становлением фу кики зрения.

В задачи работы входило:

1) Изучить сдвиги активности ШТГ и КПГ в субклеточных стр турах и содержании белка з нейронах зрительной кори (поле 17) мозга собак на определенных этапах раннего постнатального онтс неза (I, 12-16, 21, 45 и 90-день постнатального развития);

2) Определить указанные биохимические показатели в зрите; ной кора (поле 17) мозга ссбак тех же возрастных групп, ранни! посШатальнцй онгогечез которых соответственно до 45 и ЭО-оут( ного возраста протекал в условиях световой деприваиии;

3) На основе полученных собственных результатов, имевдих* сведений литературы о мор^-функиконадьных перестройках зр::ге. ной кори (поле 17) мозга собак на раннем этапе постнатального онтогенеза и о сдвигах активности пептид-гидролаг, а также ни химически данных высказать сукдение о роли пептид-гздролаз в проиесоах биохимического созревания зрительной коры (ноле 17) раннем постнаталыпм онтогенезе.

Научная новизна. Впервые с применением основных методов эзолшкокнсЯ бйохшини и системного подхода в отношении кчк ос га (зрител1Н1'л кора - осле 17), так я биохимических и чктохгл ческих параметров (акгиности НПГ и КПГ, сч^кания белла в ; ронах Ш, 1У и У слоев арителыюй коры) опкоача вэзрр.еття дул мпха этих показателей в процеосе пест катального олгогечеад в

Депри"шт*°В,1ЯХ свег°вого ре*„вд, а

Н°вывд ЯЮ1 Прн Р^ей световой

активности ££ °ВДос«ель№ оуйЮ№, а ееизмр В Ранне гТ™ ^0

1У * У) эрит лья! Р ЛИ треЛ'

дапривап^и (П°Ле Пг слоев

— * слоя. зрЕг^_

восс тановлеи™Ы ^^«авля^^"^0^™« М03га.

правленного воз!» * 1!СПОД«озащ ^ Паго*°-

'а Изменения в ЭВД н* иеЮраяь^ ^^«я „рограм_ процессов (адаптд7 Мборону СИсг^/ о

.ала, 19аз); "Механизм«

-зга"

СИМП05^е "Развивайся моч .. Юв™6 положения н п (ТбадИ0И'

■^гинх работах Ре3№ьга™ дассертш,.и иа '

ааьща егш э

ры- отю^^:^ ;ссертацад состоит-

глав п ич 14• обзора 7ИЛУ 15 7 рисунков.

°КО,ЛЯЭШ<в' , . -иаш исошовмш

ванних „но**« И^«- ^ в

икроваи в »лорао^У^ (прозревание),^^. с0Двр«ад« с

соОак» в возрасте ^¿/¿^о-депривгфоваик« кшлеряк.

также одного года в спеи^««ко11тро№шк жи-

роадекияДО ^ овал среднему весу Бед®а и ДР. 41560^. Общее ооДвР кое опреде

дана»« упования

« нейтральной и кислой ■ —ЗРЯ"

•. ■ : мптм-™®0"? ®

ильной кори (поло ^ ^ ^^.вносх

распределена «о ^^^ у «*откн* ^ еют

- в яяериоЙ

Гсхь Сальна »

Габлша I

тивносгь нейтральной и кислой пептвд-гмролаз в гомогенате субклеточных «фракциях зрительной корм (поле 17) мозга сок на разных этапах посткатального онтогенеза (в мхг арги-на и тирозина, соответственно на I мг белка в I ч; Ш и ; = 10}

зраот вот-(, л

Гомогенат

СУБКЛЕТОЧНЫЕ

ФРАКЦИИ

Ядерная

Исходная

мйгохон-

дриальная

Мккросом-ная

Растворимая

40+3,05 96+2,12 119+4,38 159+5,52 47+2,60 19+3,21 15+2,97**

НЕЙТРАЛЬНАЯ ПЕП1ВД-ШРСШ(13А

116+4,52 121+5,21* 131+5, "В*1** 145+5,57**'* 37+2,45 19^3,0 24+1,59**

32+3,05 55+4,75 86+7,36 156+6,17 22+2,82 46+3,87 41+1,08**

78+6,43 96+8,56* 158+8,01 319+7,62 161+6,35 19(^4,06 58+3,54

62+5,14 44+3,63 70+6,23* 223+7,19

78+6,74* 186+6,55 80+3,27

КИСЛАЯ . ПЕПЩ-ШРОЛАЗА

0,97+0,06 0,77+0,07 3,25+0,16 0,66+0,05 0,33+0,03

16 1,23+0,07 1,73+0,03 2,43+0,СВ 0,97+0,07 1,13+0,10

0,76+0,06 0,68+0,06* 1,02+0,0? 0,46+0,04 0,50+0,04

1,99+0,09 1,33+0,09 3,59+0,07* 1,4210,09 1,40+0,09

5,02+0,06 4,51+0,08 4,62+0,09 0,39+0,04 3,23+0,11

5,72+0,09 3,57+0,06 5,43+0,07 0,51+0,03 3,85+0,14

6,15+0,06 3,23+0,07 6,14+0,09 0,72+0,05* 4,71+0,04

иечание: Одной звездочкой обозначены недостоверные различия сравнении с данными для однодневных животных, двумя-по сравню с данными для предыдущей возрастной группы.

юй митохондрнальной (ИМФ) фракциях, различаясь в 3,6 раза. У , 180-дневных и годовалых животных наибольшей ферментативной шностыэ обладает растворимая фракшл зрительной коры (поле 17).

Со дня рождения до 45-го дня постнатальной ажзни щенков 1ьная активность НПГ в тканевом гомогенате и практически во : исследуемых субклеточных фракциях достоверно увеличивается.

достигая максимума. после 40-ГО ДНЯ ина цнмлае^ид, i^uic« u «¡j*» дой фракции с разной интенсивность». Гак, с 45-го дня по трехмесячный возраст наибольшее снижение (в 7,1 раза) происходит в ИМФ. В последувдие три меслиа кизни активность НПГ снижается, но с гораздо меньшей интенсивностью, в ядерной, а б ИМФ и растворимой - увеличивается соответственно в 2,1 и 2,4 раза. В период о шести месяцев до года активность НЕТ в растворимой и мккросом-ной фракциях зрительной кори (поле 17) достоверно уменьшается, а в гомогенате, ядерной и ШФ изменяется недостоверно. .

Таким образом, в постнатальном онтогенезе активность НПГ в каждой из исследуемых фракций зрительной коры (поле 17) имеет несколько своеобразную динамику, что, по-видимому, обусловлено структурно-функииональнши особенностями формирования этих клеточных органелл и их биохимической и функциональной дилере ни и-ровки. Общим для всех субклеточных фракций исследуемых структур било достижение активностью НПГ максимального уровня в 45-дневном возрасте.

Данные габя.1 свидетельствуют о том, что активность КПГ в различных субклеточных фракциях неодинакова. У животных всех возрастных групп наиболее высокая активность характерна для ИМФ, а самая низкая - для фракции микросом зрительной коры (поле 17).

День прогревания характеризуется интенсивным возрастанием активности КПГ в растворимой, ядерной и микросомной фракциях зрительной коры (поле 17), а в Ш6 она достоверно снижается. Если к 21-му дню жизни активность'фермента в тканевом гомогенате и в исследованных суоклеточнчх фракциях резко уменьшается, то ч период с 21-го по 4&-Й день аостнатадьного развития - повышается в гомогенате, ядерной, ИМФ, микросомной и растворимой фракциях соответственно в 2,6; 1,9; 3,5; 3,1 и 2,8 раза. К 90-му дню поогнатал!ной яизни активность КПГ в гомогенате и субклеточных фракциях (исключая михрссомнуо) продолжает повышаться. К шести месдаам й году эта тенденция сохраняется в гомогенате, Kí'í и растворимой (ко яе в ядерной) фракциях зрительной корьг (поле I? Возрастные изменения активнозги КПГ в этот период незначительны

Твкхл образом, обнаруженное снижение активное!!! КПГ в гомо геяата а всех оубклеточянх фракциях ткани зрительной коры (поле I?) на рангах агадах поитяагалмото онтогенеза (до трехнедельно

юзраста) и последувдее ее постоянное повышение .после 21-го развития вплоть до возраста года сэязшш, вероятно, с про-возрастного формирования структуры этой ткани, прежде 5 лизосомного аппарата нейронов, в котором.сосредоточен поя-¡абор внутриклеточных КПГ.

Влияние ранней зрительной депривапия на активность нейтральной и кислой пептид-гидролаз в зрительной чоре (иоле 17) мозга собак

Активность НПГ в гомогенате и субклеточных (ядерной, микро-t, ИМФ и растворимой) фракциях зрительной коры (поле 17) вных депривированных животных достоверно ниже, чем у 45-х контрольных (соответственно в 4,4; 15,0; 9,5; 28,0 и за) (табл.2). • '

за 90-дневной депривапия активность НИГ изменяется менее rao, чем при 45-дневной, и в большинстве исследуемых струк-ет противоположную направленность. Е гомогенате, В®, мик-й и растворимой фракциях подопытных животных они выше, чем евных контрольных, соответственно в 1,1; 2,0; 1,3 и 2,3

- и 90-дневная депривапия по-разному влияет на формировав клеточных структурах ткани зрительной коры (поле 17) ели 45-дневная депривапия вызывает резкое снижение актив-рмента во всех субклеточных фракциях и гомогенате, то -дневной в гомогенате и всех фракциях, кроме ядерной, Зорог, повышается, особенно интенсивно в \'Ш и раствори-

45-дневяой депривапии активность КПГ . в субклеточных . достоверно уменьшается, наиболее внраженио в шяросом-гворимой - соответственно в 9,1 и 6,5 раза по сравнению т.

ювиях более длительной (90 суточной) делряваяии актив-'ента также достоверно и;;же контрольных значений в го-субклеточнт:* фракциях. Наибольшее снижение наблюдзет-в 6,8 раза). Исключение составляет $ракния мякросам,-■1кткапспть КЛГ достоверно янше (в 3,7 раза) контроле, сбрчягл», нл;:ян,м мене о (45-ауточ)К;г!) к более (20-су-

Таблица 2

Активность нейтральной и кислой пептид-гидролаз в гомогенате к субклеточных фракциях зрительной коры (поле 17) мозга собак в норме к при зрительной деяривашш (в мкг аргингда и тирозина соответственно на I мг белка в I ч; Ы+ » ; п = 10; р < 0,01-0,001)

Возраст Вариант яиво'г- опыта них, дна

Гоиогенат

СУБКЛЕТОЧНЫЕ

Ядерная

Исходная мито-хондриальная

ФРАКЦИИ Мккросомяая

45 90

45 90

НЕЙТРАЛЬНАЯ

Норма Депривапия

Норма Децрявааия

Норма Депривапия

Корма Депривапия

1,99+0,093 0,84+0,028

ПЕПТИД-ГЙДРОЛАЗА

156,30+6,17 16,51+1,53

21,50+2,62 43,56+3,52

КИСЛАЯ ПШПЩ-ГИДРаМЗА

1,33+0,094 3,59+0,070 0,65+0,034 1,74+0,144

159,0+5,52 145,60+5,57 35.80+1,28 9,58+0,69

46,80+2,61 46,60^2,45 49,55+3,52* 17,63+1,40

5,02+0,060 2,12+0,019

4,51+0,277 1,79+0.025

4,62+0,066 0,68+0, ОЬЗ

319,10+7,62 11,54+0,94

161,40+6,35 215,47+19.64

1,42+0,088 0,15+0,013

0,39+0,040 1,46+0,131

223,10+7 40,31+2

77,90+6 178,23+]

1,40+ 0,22+

3,23; 0,88;

Примепание: Каждое значение - среднее из 10 опытов; звездочка означает недостоверность различий между нормой и деприваиией.

•очной) длительной депривашш на активность КПГ в зрительной ко->е (поле 17) существенно различно по сравнению с воздействием на ЯГ. Если активность НПГ достоверно снижается при 45-суточной .еприваиии и повышается при 90-суточной (за исклтением фрахаии дер, то для КПГ этот показатель снижается в гомогенате и сублегочных фракциях как при 45-, так и при 90-суточной депривапии исключение составляет фракция минросом).

Изменение цитохимических характеристик нейронов '

различных слоев зрительной кора (поле 17) мозга

собак в период раннего постнагальяого онтогенеза

Из данных определения активности прогеолитическях ферментов зрительной коре (поле 17) следует, что распад белков гаеет оп-гделенную возрастную динамику как в норме, так и в условиях эигельной депривашя.

Для сравнительной опенки выявленной нами динамики интенсив->стй протеолкза представлялось необходимым определить содержа-[е белка в нейронах различных слоев зрительной коры (поле 17). оме того, определение размеров нейронов, их ядер и питоплазш зволяег уточнить наши представления о структурно-функнионалъ-й дк$5ереннировке зрительной коры и в этом свете оценить наши бственные данные относительно обмена белка в процессе ее раз-тия.

Послойное изучение нейронов зрительной-коры (поле 17) моз-собак показало, что наибольшими размерами тела, ядер я пито-азмы обладают клетки У слоя. Нейроны 1У слоя имеют самую ма-*ькую плошадь, а также наименьшее содержание'белка. С возрас-л происходит увеличение площади изучаемых клеток и их частей, интенсивность его в различных слоях неодинакова. Следует от-' гить, что площадь ядер нейронов всех слоев больше, чем пиго-шмн.

Б нейронах У слоя выявлено самое высокое содержание белка, метках Ш слоя его меньше, а IУ - очень мало. В процессе он-■енеткческого развития эта закономерность не изменяется, хотя са клеток возрастает неодинаково. Концентрация белка в пито-зме нейронов всех слоев выие, чем в ядррх (в среднем в 2,4-раза). С возрастом она изырипотли ««л....--------- - -

структурах изменения незначительны, «илв и ..........

УЗпение концентрации белка в цитоплазме отличается от такового г ядрах: если на 45-й день, по сравнению с 21-м днем,значение Е:.-о;:о показателя возрастает, то к 90-му дню она снижается.

Влияние ранней зрительной деприваиик на цгорфо- и ичтохтаическве показатели нейронов различных слоев зрительной кори (поле 17)

В условиях зрительной деприваиии созревание зрительной кс (поле 17) отличается от развития ее в нормальных условиях (таС 3). Как при 45-, гак и при 90-дневной деприваиик наибольшей пу щадью обладают нейроны У слоя, наименьшей - клетки 1У слоя. Ре меры ядер всегда больше размеров цитоплазмы нейронов всех слое В процессе развития гглодадь нейронов, ядер и цитоплазмы возра< тает, даже в условиях зрительной деприваиик. Наибольшей велич! площадь тела, ядра к цитоплазмы достигает к 90-дневному возра< во всех слоях.

Зрительная депривапия (до 45-дневного возраста) сильнее : яет на формирование в онтогенезе белковых структур ядер, чем ; топлазмы. Наиболее существенное снижение содержания белка про ходит' в цитоплазме, и ядрах нейронов У слоя (в 3,2 и 1,9 раза огветстгенно). На 45-Й день развития при депривании оно ¡г-же ядрах и цитоплазме нейронов 'У и, особенно, У слоев зрительной коры (поле 17).

На 90-й день развитая з этих же условиях ь ядрах нейроне всех слоев содержание белка значительно возрастает, в питоплг эти изменения менее выражены. Кошентрапия белка зависит от а мекения площади нейронов, и она закономерно увеличивается к 5 дню во всех слоях.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Известно, что процессы роста и дкфференпировки нервной в иостнатальнюм развитии связаны с изменением интенсивности теза и распада, а также обмена белка (Гершенович и др., 1955 Палладий, Белих, 1970; Козлова, Милютина, Херувимова, 1973 и Из полученных нами данных следует, что ИМФ, ойладавдая

Изменение площади клеточных структур, содержания и концентрации белка в нейронах, их ядрах и цитоплазмах в зрительно^ коре (поле 17) собак при ранней зрительной депризапии (М+ т ; в мкм>-; пг; пг/мкм"')

структура, слон опыта" площадь, мк»£ содержание белка, пг к онпентрапмя белка, п г/

Нейроны Ндра цитоплазма ^дра Цитоплазма ядра ЦИГОШПЗШ

- дневная депривапия

ы Норма 296+6,5 172+8,1 124+6,4 122+8,8 260+13,8 0,693+0,04 2,14+0,06

депривапия 221+6,4 125+15.9 89+3,0 6Ск5,7 214+7,1 0,445+0,02 2,31+0.02

ЕГ Норма 175+6.3 114*5,4 62,5+4 65+5,1 142+8,09 0,557+0,04 2,29+0,04

Депривапия 15+3,4 II1+7,8х 69+3,0* 43+3,1 125+5,2* 0,413+0,(2 2,18+0,02

У Норма 437+9,9 282+«,5 155+9,2 214+13,3 392+19,3 0,755+0,04 2,32+6,05 1

Депривапия 228+4,1 137+4,0 96+3,4 67+3,0 211+7,8 0,482+0, се 2,16+0,06 £ >

50 - дневная депривапия

¡И Норка 345+18,2 213+13,2 127+3,2 211+17,4 347+36,0 0,726+0,06 1,99+0.22

Депривапия 339+7,3* 236+8,2* 103+1,5 214+15.4* ■ 271+4,9х 0,898+0,10* 2,61+0,06

1У Норма .182+8,7 117+5,6 67+2,2 83+2,2 133+2,0 0,702+0,03 1,99+0,26

Депривапия 195+4,5* 128+8,2х 83+6,9 104;11,8 165+3,9 0,834+0,06 2,52+0,18*

У Норма 548+6,7 352+5,7 253+15,9 272+23,2 494+57,6 0,800+0,07 1,92+0,23

53 (¿28,04 332+4,1 204+29,8 24с£23,7* 453+30,5* 1,02+0,18* 2,74+0,26

Примечание: Звездочкой обозначены недостоверные различия между данными контроля г. опыта.

сительно высокой активностью КПГ, отличается и возрастными ее ыенениями. Уже в первый день после роадения активность фермет этой фракции почти втрое выше, чем в других суоклеточных фракг ях и гомогенате. Характерно, что в первые три недели жизни он-: снижается до 39 ккг тирозина на I мг белка в I ч; это, возмою связано с завершением пролиферации Нервных клеток (Эдельман, 1981).

На 12-16-й день-прозревание, по сравнению с первым днем, -гивность КПГ в ШФ снижается, и эта тенденция сохраняется вшк до 21-го дня (конца молочного вскармливания). В этот период н; ленке в мозге специфических белков, которые имеют кислую прир необходимых для жизнедеятельности нейрона, еще не закончено С резин, Шевченко, 1987). Поэтому на 21-й день активность КПГ в ИМФ снижается и приближается к уровню ее в других фракциях.

Наличие мощного расщепляюцего аппарата в лизосомах не ис чает возможности деградации белка в других субклеточных орган лах ( Claxck. et «а.,1980). Это согласуется с полученными нам результатами, так как активность КПГ обнаружена и в других су фракциях зрительной коры (ядер, макросом, растворимой).

Поступление1 в кору мозга импульсов от зрительных раздрая лей после прозреванкя необходимо для завершения бтхлжчесШ дифферешировки отдельных групп нейронов (специфически зрите, ных). Это в полной мере касается ядер и цитоплазмы клеток и i синаптических структур. Полученная световая импульешгая посл< прозревания и становится той естественной функциональной наг; кой, которая вызывает изменение активности пептид-гидролаз.

После 90-го дня развития активность КПГ изменяется в ра ных фракциях по-разному, сходным образом - в ШФ и растворим фракциях, вплоть до 365-го дня развития.

По данным ряда авторов (Гершенович и др., IS69; Moore, 1972; Cicerö et el., 1970) специфичные для ткани мозга кисл белки растворимы. Они транспортируются из ядра через пкгооле к другим клеточным субъединипам и в аксоны. Высокая активное КПГ в.цитозолыюй фракшш объясняется участием ее в расщепле этих белков, возможно, для транспортировки их через мембран}

Характерно, что к возрасту года тенденция повышения ах: сти КПГ в и растворимой фракции и, как следствие, - в п нате сохраняется. В отличие от фракции макросом в И»1Ф и рас

фракпии возрастание активности в период с трек месяцев до достоверно.

Таким образом, уже мозг новорожденных животных обладает кой активностью кислых лязосомных гидролаз, способных лизи-гь содержимое нейронов. С возрастом, по мере уменьшения их 1, активность КПГ снижается до 21-дневного возраста, что, ¡дно, связано с отбором функционально значимых клеток. В период постнатального развития активность кислых протео-еских ферментов повышается с другими субклеточными фракпая-частности, возрастает интенсивность протеолиэа в раствори-ракции, с которой принято связывать деятельность нейроспе-еских белков,- в частности белка 3 -100. Несомненно участие обмене и обновлении этих белков, количество которых с воз-г, увеличивается. Следовательно, осуществляя расщепление от-щных нейроспеиифических белков, пептлд-гвдролазы могут ювать в реализации функций изучаемой структуры- (Березин,

ейро'ш зрительной коры новоровденных гавотннх обладают до-высокой активностью НПГ, распределяпцейся в этом возрасте неточным фракциям более' равномерно, чем КПГ. Согласно ре-:ам наших исследований она сравнительно высока во фракпии ! возрастом, вплоть до 45-го дня рождения, в этой фракпии сходит достоверных изменений активности ШГ. 12-16- и 21-дневных животных активность указанного фер-о фракции ядер выше, чем в остальных субклеточных фрак-ителькоа коры (поле 17). Такая высокая активность обус-интенсявным обменом внутриядерных белков и, возможно, основных гистоиових и протамияовых белков, содержащихся образом в ядре и расщепляпцихся при нейтральных к сла-:ых значениях рН. - . -

оторве исследователи предполагает, что гисгоновые белки п теской связи с на определенных стадиях клеточного особнн регулировать генную активность ( Гии1, 011тоиг, ар,). Считают,( №в1явшлги), Я1гзсЫхот, 1969), что актива происходит вследствие поступления из лизосом в ядро сой протеазы (гистоназы), которая гкдролизуег глотоновую Д!!К. Некоторые исследователи отдают предпочтительную им негистоновым белкам в вопросе регуляции активности

генома ( Ссшл^в, 1967). Так или иначе, вполне реальным выглядиг предположение об участии НТО? в обеспечении обновления ядерных белков, а, возможно, и регулянии деятельности генома.

Среди всех субклеточных фракций зрительной коры ИМФ новорожденных животных обладает наиболее низкой активностью НПГ. В тоже время, вплоть до 45-го дня постнаталъного онтогенеза, вместе с фракцией шкросом ИМФ опережает остальные субклеточные фракции по среднесуточному ее приросту. Следует помнить о том, что в митохондриях происходит созревание систем ферментов окислительно-восстановительного и медааторного обмена и в процессе постнаталъного онтогенеза (Агаев и др., 1983,1986.198?).

В состав КМФ нервной ткани входят фракции синаптосом и нерВ' ных окончаний. Характерно, что наивысший среднесуточный прирост активности НПГ совпадает с периодом бурного роста нервных отроет ков и образованием синоптических контактов.

Несомненно, существует, определенная последовательность в . формировании отдельных .субклеточных структур и возникновении бис химической гетерогенности этих компонентов и клеток в телом (Пи-гарева, 1979; Тервтейн и'др., 1988). Вероятно, протеолитические процессы связаны с формированием биохимической гетерогенности.

Результата наших исследований позволяют утверждать, что с возрастом происходит перераспределение активности НПГ между суб нлёточнши структурами. У новорожденных животных она распределе на меящу фракциями более равномерно, однако, в процессе формиро вария питоархитектоники и, особенно, в период бурного роста и ветвления отростков нейронов и образования синоптических структ ахтизнооть фермента в шкросомной и растворимой фракциях значительно выае, чем в других субклеточных фракциях зрительной Kopi мозга собак. Если в шкросомной фракции высокую активность НПГ следует, видимо, связывать с интенсивным синтезом белка в рибо> мах (Палладии к др., 1972), то в растворимой фракции зрительно кора развивающегося мозга она, по-видимому, предназначается дл обеспечентл интенсивного обмена белка, транспортируемого из те клетки в керакке окончания.

Изложенное позволяет предположить, что НПГ тесно связана ростом нррвнь« клеток, увеличением хюсн кх ядра и нитоплпаул, u/rca;хитектоп-дческг«! процессами. С эбверзерт! роста и 'fop:.*;

!« биохимической гетерогенности нейронов активность ферментн ется, менее заметной становится преимущественность локялиза-& в определенных субклеточннх фракциях.

анализа данных литература следует, что количество райот, ценных изучению состояния белковых компонентов развиваю.его-)га, крайне незначительно, а динаьтака развития реакции стру-фительного анализатора на выключение специфических импуль-»актически не исследована.

Согласно полученным результатам, 45-дневная зрительная де-ия вызывает значительное снижение удельной активности НПГ по сравнений с контролем, особенно во фракции шкросом. ая, что рибосомы и полксомн в ней представлены наиболее, э, можно было бы предположить значительное ослабление в ах в этот период белоксингеэируицях пронессов, о которыми гы протеолиза тесно связаны (Палладии и др., 1972). (сказанное мнение подтверждается результатами гистохимичес-феделення содержания белка в ядрах я цитоплазме нейронов 14,1У,У).зрительной коры животных, находившихся в течение 1 в условиях световой депривапии: оно достоверно ниже, чем оле, причем клетки У слоя более чувствительны к деприва-м Ш и 1У слоев. Снижение содержания белка наряду с умень-активности протеолитических ферментов свидетельствует о ии интенсивности его обмена, происходящем в различных очных фракциях зрительной коры мозга собак, шнение срока деприваши до 90 суток вызывает значительные) активности ЮТГ и НПГ, сопрововдащиеся узаленным катабо-I субклеточных фракциях. Наиболее значительно ферментатив-шность возрастает в ИМФ я растворимой фракциях - соогвет-в 3,7 и 3,5 раза - по сравнен?.» с контролем, льная активность КПГ во фракции макросом зрительной коры ) депривированчых животных в 3,8 раза выье, чем коятроль-оне время, в отличие, от активности НПГ, в ядерной, ИМФ,

фракциях, а талже в гомогенате активность Ю1Г остает-зерно ниже контроля. Однако, она в них с 45-го по 50-Й , зивашгл достоверно повниается (р< 0,001). '"льтаги итерферогилркческого определения содержания (е.Чронах ИДУ к У- слоев зрительной копы мозга собак, под: 90-сугсчно»} световой леприваиш:, свидетельствует о том,

с данными для 45-суточной деприваиии, а в 1У слое - выше, чем в контроле.

С 45-го по 90-е сутки опыта размеры тела, цитоплазмы и ядер увеличивается. Наряду с этим в цитоплазме и ядрах нейронов Ш, 1У и У слоев зрительной коры возрастает (р < 0,001) концентрация белка по сравнению с контролем.

Размеры нейронов увеличивается до величины близких к этим •показателям у контрольных тавотных, а в некоторых случаях (ядра: в Ш, цитоплазме в 1У слое зрительной коры) и превышают размеры нейронов контрольных животных. ,

Такиы .образом, с удлинением срока эксперимента до 90 суток нейроны зрительной коры претерпевают существенные изменения, прямо пргивополоюше нарушениям, обнаруженным в первые 45 суток 45-суточная депривапия приводит к тому, что нейроны всех трех слоев зрительной коры отстают по размерам и содержанию белка, г мало чем отличаются в этом отношении от нейронов нормальных 21-дневных кивотных. Наряду с этим,интенсивность протеолитических процессов как при кислых, так и нейтральных значениях рН во вс( субклеточных структурах также довольно низка по сравнению с ко! ■тролем.

Показано, что вследствие деприваиии интенсивность синтеза белка в клетке ( Коле, 1967,1974), а также его содержание в не ронах различных слоев юз га кролика и крысы (Гершгейн и др., 1988) значительно снишогся. Об отставании дифферениировки и р та нейронов отдельных типов в условиях зрительной деприваиии с детельствуют также дашше морфологических ( Gillensteia, 1965; Pox, 1968; Каландаряивили, 1977 и др.) и биохимических иссле; ваний (Узбеков, Иванов, 1974; Bigl, Bteaold, 1974; Rontack, 1977 и др.). Нага данные позволят говорить о недоразвитии мо) логии и протеинархигектоники нейронов зрительной коры (поле Г мозга собак, подвергнутых 45-суточной зрительной деприваиии.

Вместе с тем удлинение срока деприваиии до 90 суток прив в большинстве случаев к возрастанию интенсивности белкового о на в нейроне и его клеточных структурах до уровня, достоверно превшвапцего контрольный, а также к увеличению размеров тела рона, его цитоплазмы и ядра. Это может рассматриваться как пр указание на повышенную функциональную активность нейронов эрг

ьной кори мозга животннх в дашшх условиях эксперимента (Гей— лан, 19?4), Последнее, по-видимому, свидетельствует о вовле-га нейронов зрительной корм в реакцию на депрившию по типу •евсаат.

И;) получениях результатов следует, что реакция на зрительную аванию в- период раннего постнаталыгого онтогенеза развивается 1 этапа. Вначале в нейронах зрительной корн, своевременно не 1авших специфической стимуляции, снижаются содержание белка ■енсивность протеолитических проиессов, что в совокупности тельотвует о снижении интенсивности обмена белка. В дальней-зрительной корэ развиваются процессы компенсации утраченной !и за счет ее перепрофилирования попущения чувствительности шрованием ноечх связей с центральными структурами других аторных систем. Процессы компенсации, связанные с усилени-аптогенеэа, интенсивным ветвлением отростков и развитием ических '-сонтжтов и отростками нейронов других анализаторам, к стимулируют обмен белка в нейронах и клеточных ор~ IX зрительной коры,

ВЫВОДЫ ''

Содержание белка в зрительной коре (поле 17) мозга собак ся, начиная о первого дня цостнагальной жизни и до года, гением значения этого показателя у 45-дневных животннх, с оно достоверно ниже, чем у 21-дневных. 'Тикая ге налрав-возрасгного изменения содержания белка выявлена для дер, исходной мктохондриальной и микросом. Б растворимой озрастное повг-зение содержания белка завершается в шео-л возрасте.

!т?енно различается и распределение белка по субклеточен г.изменяющееся с возрастом: наибольшее количество ржится в исходной млтохондриальной фрашки тавотных егкнх групп, наименьшее - во фракпли ядер (до 45 дней я микросом (после 45 дней), -

¡эд и удельная активность нейтральной пепгид-гадролазч ;в и субклеточных фракциях тгеэни зрительной коры (поле обак достоверно лопчшются с возрастом; достигая шк-

симума у чо-ivw____

этих показателей обнаружено в период прозрссах.— .

В трехмесячном возрасте наступает резкое снижение общей и особенно удельной активности HIT, что совпадает с завершением периода интенсивного роста и дифферешировки клеточных элементе зрительной коры (поле 17). Через три месят ферментативная активность в гомогенате снижается, а в субклеточных фракциях изш няегся разнонаправленно.

3. Б течение первых трех недель постнатального развития с бак только в период прозревания наблюдается существенное повш ние обшей и удельной активности КПГ в гомогенате и субклеточш фракциях (кроме исходной мэтохондриальной) зрительной кори (п< 17) мозга, '

Начиная с' 45-дневного возраста значения этих показателей достоверно увеличиваются, достигая максимума в гомогенате, а же исходной митоховдриальной и растворимой фракциях взрослых вотных; во фракциях ядер и макросом в этот период возрастные менения обоих показателей менее .выражены. Максимальная удель активность КПГ обнаружена в исходной мигохондриальной фракии зрительной коры (цояе 17) животных всех возрастов.

4. В условиях 45-суточной зрительной депривашш общая i удельная активность НПГ в гомогенате и субклеточных фракция: зрительной коры (поле 17) мозга собак снижается, причем в я, ной и микрссомной в большей степени, чем в растворимой и ис ной штохондриальной фракции.

При 90-оуточной деправгшия значения обоих показателей чительно возрастают в гомогенате и субклеточных фракциях, < бенно в растворимой и исходной митохондриалыюй фракции. И чекке составляет фракция ядер, где общая активность практи не изменяется, а уделыая - достоверно снижается.

5. Как при 45-,. так и при 90-суточной депризаиии общг удельная активность КПГ в гомогенате и субклеточных фрэкш зрительной коры (поле 17) мезга собак, как правило, снижа

Некоторое повышение общей активности обнаружено лишь фракции ядер при 45-суточной депривапии и значительное (г раза) - обще;! я удельной активности во фра.;ы:п микрооом i с/точно;;.

6. Цитохимическими исследованиями показано, что площадь ней-з, а также их ядер и питоплазмн №,1У и У слоев зрительной ко-юле 17) мозга собак, и содержание белка в них увелкчнпя'.тся

- и 90-дневных животных по сравнению с 21-дневнкми. Исклоте-зостааляет цитоплазма нейронов всех слоев, где количество 1 уменьшается.

7. При 45-суточной зрительной депривапии существенно умень-:я пло;цадь нейронов и в их ядрах и цитоплазме исследуемых >чных слоев содержание белка, за исключением плоцадь иито-ш нэйронов 1У слоя и уровня белка в цитоплазме клеток Ш

где значения этих показателей несколько возрастают. Нзибо-!нражен:40е уиеньиенпс площади нейронов, ядер и цитоплазмы,- а ! содержания белка в ядрах и цитоплазме обнаружено в У кле->м слое.

В условиях 90-суточной депривапии обнаружено повышение пло-нейронов 1У клеточного слоя зрительной коры (поле 17), их и цитоплазмы, а также содержания белка в ядрах и цитоплазме. 1роках У слоя значения этих показателей снижаются, а в клет-1 слоя практически не изменяются. Концентрация белка в ядрах ■оплазме нейронов всех исследуемых слоев в этих условиях по-¡тся _(болысе всего в цитоплазме клеток Ш и У слоев и ядрах шов 1У слоя, менее - в ядрах клеток Ш и У и в цитоплазме -оев).

По теме диссертанта опубликовано 8 яаучннх работ.

1. Особенности распределения и содержания бежов в различи« нейронов отдельных слоев зрительной коры (поле 17) мозга

. Материалы П Конференции молодых физиологов Закавказья, 1979, с.6.

2. Сравнительные онтогенетические изменения белков, амино-т V. ферментов в центральных структурах зрительного анализа-мозга. 1У Всес.биохш.съезд, тезген сообщений. М., 197е»,

с.143 (соавг. Т.М.Агаев, А.Д.Аббасова и др.),

3. Влияние ранней зрительной деприваики на активность ней-ных протейная субклеточных структур зрительной зоны коры

Г71 ггочгя пгИ.чи' "'ятопмя.ти ^тлттт ''Дпиптмтттта Л^ч^тпкт*