Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменение содержания гликолипидов и рецепции биогенных аминов в мозгу у крыс под вилянием ликвора больных шизофренией и рассеянным склерозом

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Изменение содержания гликолипидов и рецепции биогенных аминов в мозгу у крыс под вилянием ликвора больных шизофренией и рассеянным склерозом"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ШАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Специализированный совет К 063.52.09 по биологическим наукам

На правах рукописи

СТЕПНИНА Елена Георгиевна

УДК 547.952: 616.832-004.2,616.895.

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЕАНИЯ ГМКОЛИПИДОВ И РЕЦЕПЦИИ БИОГЕННЫХ АМИНОВ В МОЗГУ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ ЛИКВОРА БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ И РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ

03.00.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону . 1993 '

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Ростовского ордена Дружбы народов медицинского института,

заведующий - профессор Г.А.Вилков Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Г.А.Вилков Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор А.П.Шепелев

доктор биологических наук, А.М.Менджерицкии Зедущая организация: Научно-исследовательский институт общей

патологии и патологической физиологии АМН РФ , г.Москва Защита состоится " "1993 г. в "/Я^"часов на заседании специализированного совета К 063.52.09 по биологическим наукам в Ростовском-на-Дону государственном университете по адресу: 344711, г.Ростов-на-Дону, ул.Б.Садовая, 105, РТУ, биологический факультет.

Отзыв на автореферат просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета. С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ (344006, г.Ростов-на-Дону, ул.Пушкинская, 148). Автореферат разослан сегс-^иеЗ/С? 1993 г.

1 у

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор биологических наук ^ В.Н.Кирой

/г7

Актуальность проблемы. Шизофрения и рассеянный склероз относятся к наиболее распространённым заболеваниям нервной системы с недостаточно изученной этиологией, патогенезом и малоэффективными методами терапии. В настоящее время признается ванное значение нейроиммунных реакций в развитии этих заболеваний (Г.И.Коляскина, 1975; С.Ф.Семенов, Н.П.Могилина, 1975; И.В.Ганнушкина, 1976; И.А.Завалишин, 1982, 1984), хотя их патогенетическая роль остаётся во многом невыясненной.

Ликвор, как внутренняя среда мозга, может быть носителем факторов, вызывающих развитие нейроиммунного конфликта. Многими исследователям установлено повыпение уровня противомозговых антител и сенсибилизированных клеточных элементов в ликворе больных рассеянным склерозом и шизофренией (А.А.Абаскулиев, Н.В.Исмаилов, 1982; А.Л.Леонович и соавт., 1982; De Lisi е.а., 1981; Henriksson е.а., 1985). Они могут продуцироваться автономной иммунной системой мозга (А.С.Шевелев, 1985; Ю.А.Иалаш-хия, 1986), а также быть следствием проникновения клеточных' элементов и антител из периферической крови через повреждённый гематоэнцефалический барьер.

Патогенетическая роль противомозговых антител при рассматриваемых заболеваниях объясняет интерес к исследованию гликоли-пидов, которые обладают сильной иммуногенностью (Н.П.Таранова, 1984; Schachner, 1984) и поэтому могут участвовать в развитии иммунопатологических процессов в мозгу. Имеются данные о снижении содержания ганглиозидов и цереброзидов в мозгу больных рассеянным склерозом, а тамс об антиганглиозидной и антицеребро-зидной активности в сьт;ротке крови и ликворе этих больных ( Yu е.а. ,1974; Davous е.а., 1978; Ruutiainen, 1982; Endo

е.а., 1984). Кроме того, преимущественная локализация ганглиози-дов в нейрональных, а цереброзидов - в миелиновых мембранах позволяет использовать эти липиды как своеобразные маркёры мембранной патологии, причиной которой монет быть усиление процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Ю.А.Владимиров, А.И.Арча-ков, 1972).

Данные об активации ПОЛ при экспериментальном аллергическом энцефаломиелите (ЭАЭ), рассеянном склерозе и шизофрении весьма определённы (Н.И.Роговина, А.П.Хохлов, I960 ; Л.Л.Прилип-ко, Р.Р.Лидеман, 1982; Е.М.Степаненко и соавт., 1984). Существует точка зрения, что активация ПОЛ монет быть инициирующим фактором в развитии нейроиммунного процесса (Г.А.Вилков, 1985).

В настоящее время общепризнанным является мнение о важности нарушения нейромедиаторных процессов в происхождении психических и неврологических расстройств при ряде заболеваний нервной системы, в частности, при шизофрении и рассеянном склерозе. Имеются сведения о вероятном участии противомозговых антител в нарушениях центральной медиации при данных заболеваниях (Г.А. Вилков и соавт., 1983).

Вышеизложенное обосновывает важность изучения эффектов внутрицистернального введения животным ликвора больных рассеянным склерозом, шизофренией и противомозговых антител, выделенных из последнего, на содержание специфических компонентов мембран мозга - гликолипидов, уровень ПОЛ и состояние норадренергическои и серотонинергической рецепции в мозгу крыс-реципиентов.

Цель исследования. Целью настоящего исследования явилась оценка неиромеыбранотропного эффекта ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией по содержанию специфических компонентов мембран ганглиозидов и цереброзидов, уровню ПОЛ,

состоянип норадренергической и серотонинергической систем в мозгу животных, которым внутрицистернально вводили ликвор (Зольных.

Задачи исследования.

1. Изучить содержание ганглиозидов и цереброзидов в мозгу крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом, шизофренией и противомозговых антител, выделенных из ликвора больных шизофренией.

2. Провести хемилюминесцентный анализ состояния про- и ан-тиоксидантных процессов в мозгу животных в аналогичной постановке эксперимента.

3. Изучить состояние норадренергической и серотонинергической систем мозга крыс (по содержанию и связывании соответствующих медиаторов) при введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией.

Положения, выносимые на защиту.

1. Ликвор больных рассеянным склерозом и шизофренией оказывает повреждавшее действие на мембраны мозга крыс в опытах

in vivo , которое проявляется в снижении содержания гликолипи-дов, активации ПОЛ и изменении норадренергической и серотонинергической медиации.

2. Одной из причин установленных биохимических нарушений

в мозгу животных при внутрицистернальном введении ликвора больных шизофренией являются антителак антигенам мозга.

Научная новизна работы. Впервые использовано внутрицистернальное введение ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией для определения возможности моделирования отдельных патохимических сдвигов, характерных для данных заболеваний.

Впервые изучены содержание ганглиозидов, содержание и состав цереброзидов в головном мозгу крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией. Установлено, что действие ликвора больных приводит к уменьшение содержания гликолипидов, рассматриваемых в качестве своеобразных маркёров нейрональных и миелиновых мембран.

Выявлены активация процессов ЮЛ и изменение норадренерги-ческой и серотонинергической медиации в мозгу крыс-реципиентов. Впервые установлено участие противомозговых антител из ликвора больных шизофренией при их внутрицистернальном введении крысам в снижении содержания ганглиозидов и активации ПОЛ.

Полученные материалы подтверждают нейромембранотропное действие исследованного ликвора.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования конкретизируют представления о характере и причинах изменений в структуре и функциях мембран мозга крыс в модельных опытах с внутрицистер-нальным введением ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией. Выявленные изменения содержания гликолипидов, норадре-нергической и серотонинергической медиации и активации ПОЛ являются доказательством повреждения нейрональных и миелиновых мембран при воздействии ликвора больных, то есть токсического эффекта. Постановка данных экспериментов позволяет моделировать у животных отдельные патобиохимические изменения, свойственные больным рассеянным склерозом и шизофренией.

Показано, что повреждающие свойства ликвора больных шизофренией связаны с присутствием противомозговых антител.

Конкретизация представлений о токсических свойствах ликвора может быть использована для обоснования новых подходов к те-

рапии рассеянного склероза и шизофрении, направленных на уменьшение нейротоксических свойств ликвора (ликворосорбция, люмбоаб-доминальное шунтирование, иммунокоррекция).

Апробация работы. Основные результаты исследования долонены на конференции "Фундаментальные достижения нейрохимии - медицине" (Горький, 1987), на Всесоюзном симпозиуме и школе молодых учёных (Донецк, 1990).

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, излонения полученных результатов и их обсундения (4 главы), выводов, указателя литературы. Работа проиллюстрирована 8 таблицами иЮ рисунками. Список литературы содержит 224 источника, в том числе 124 отечественных и 100 иностранных. Текст занимает 90 страниц машинописи.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследования проведены на 210 белых беспородных крысах обоего шла, массой 150-200 г, содержащихся в условиях вивария в осенне-зимний и весенний периоды. Ликвор больных цереброспинальной формой рассеянного склероза в стадии экзацербации и больных непрерывно-прогредиентнои формой шизофрении до начала лечения, полученный люмбальной пункцией, центрифугировали 10 мин. при 1000g , концентрировали в 3 раза и вводили в большую цистерну мозга крыс по 0,07-0,1 мл в зависимости от массы животных. Для выделения антител из ликвора больных пользовались методом аффинной хроматографии на CNB-агарозе ("Sigma", США). Получение сорбентов антител и последующую хроматографию проводили по методу А.Б.Полетаева, О.П.Селифановой.(1987).

1ивотные были разделены на 7 групп: I - интактные крыск и следующие б групп животных, которым внутрицистернально вводили:

2 - ликвор интактных собак; 3 - ликвор больных остеохондрозом; 4 - ликвор больных рассеянным склерозом; 5 - ликвор больных шизофренией; 6 - фракцию противомозговых антител из ликвора больных шизофренией; 7 - свободную от антител фракцию ликвора больных шизофренией.

Определение всех биохимических показателей проводили через 48 часов после внутрицистернального введения ликвора во всех сериях экспериментов.

\

Содержание гликолипидов определяли в.,цельном головном мозгу. Ганглиозиды выделяли из ткани мозга по методу Polch е.а. (1957) с дополнительной экстракцией по Suzuki (1965). Содержание сиаловой кислоты ганглиозидов определяли резорциновым методом (Svennerholm, 1963). Цереброзиды выделяли из общего липид-ного экстракта методом тонкослойной хроматографии, их содержание определяли по галактозе ( Radin е.а.,1957).

Определяли показатели хемилюминесценции (XJI) в гомогенатах белого вещества и коры больших полушарий головного мозга крыс , (С.А.Владимиров, 1974): спонтанное свечение (s), отражающее интенсивность эндогенного ПОЛ; быструю вспышку (h), наблюдающуюся при введении ионов двухвалентного железа в систему, величина которой зависит от уровня гидроперекисей; латентный период (Т), зависящий как от агентов, ускоряющих окисление железа, так и от уровня антиоксидантов ; медленную вспышку (Н), отражающую уровень ПОЛ, активированного ионами двухвалентного железа ; тангенс угла наклона начальной фазы медленной вспышки, находящийся в обратной зависимости от уровня антиоксидантов в системе.

Содержание дофамина, норадреналина и серотонина определяли флюориметрическими методами в одной навеске ткани гдготалаиуса, гиппокампа и коры больших полушарий (Б.М.Коган, Н.В.Нечаев,

з

1979). Для определения специфического связывания Н-серотонина

з

и Н-норадреналина синаптическими мембранами мозга использовали метод, описанный Hofstein е.а. (1981).

Полученные данные обработаны статистически по Т-критерию Стьядента для малых выборок (Г.Ф.Лакин, 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Гликолипиды мозга крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией.

При введении крысам ликвора больных рассеянным склерозом наблюдалось снижение общего содержания ганглиозидов в головном мозгу животлых на 25% относительно животных с введением ликвора интактных собак (табл. I). Зти результаты свидетельствуют о деградации определённого числа нервных элементов у подопытных животных. Существенное снижение содержания ганглиозидов в ткани мозга было определено при старческом слабоумии и ряде других неврологических болезней, связанных с дегенерацией нейронов ( SveImerholm е.а.,1985).

Результаты наших исследований согласуется с данными других авторов, полученными при исследовании мозга больных рассеянным склерозом. Так, Уи е.а. (1974) показано, что в бляшках, извлеченных из белого вещества головного мозга больных и вне бляшек уменьшалось общее содержание ганглиозидов, а по данным Кава1 е.а. (1973) и Бе1а е.а. (1982) увеличивалась концентрация ганглиозидов в сыворотке и ликворе таких же больных.

Полученные результаты также сравнимы с данными о снижении содержания ганглиозидов при ЭАЭ - адекватной модели рассеянного склероза - в головном мозгу морских свинок ( Ма«в1о,Ситаг, 1974), в белом веществе больших полушарий собак (Р.И.Кирой и соавт., 1982), а также в головном мозгу собак при внутрицистернальном

Табл. I

Содержание гликолипидов в головном мозгу крыс при внутрицистернальном введении

ликвора больных

Группы Ганглио зиды Цереброзиды Цереброзиды Сумма

(мкг сиаловой кис- с оксикислотами с норм, жирными церебро зидов

животных лоты/г ткани) (мг/г ткани) кислотами (мг/г ткани)

(мг/г ткани)

I ликвор интактных собак 899,97+14,47 9,72+0,52 5,06+0,25 14,78+0,68

2 ликвор больных рассеянным склерозом 675,56+52,22 X 6,64+0,60 X 2,90+0,33 X 9,54+0,84 x

3 ликвор больных шизофренией 714,42+25,49 X 7,53+0,37 X 3,40+0,25 x 10,93+0,55 x

4 антитела из ликвора больных шизофренией 809,12+29,82 X, XX 9,96+0,34 xx 4,52+0,27 xx 14,46+0,49 xx

5 истощённый ликвор больных шизофренией 875,00+29,22 xx 10,18+0,40 xx 4,67+0,34 ' xx 14,85+0,48 xx

со

Примечание: х - изменения достоверны относительно показателей I группы, хх - изменения достоверны относительно показателей 3 группы

ведении igG фракции из сыворотки крови собак, иммунизирование энцефалитегенной эмульсией (Р.И.Кирой и соавт., 1982).

Изложенное позволяет предположить, что повреждение мембран зрвной ткани при внутрицистернальном введении ликвора больных ассеянным склерозом является иммунологическим феноменом. У ольных рассеянным склерозом происходит выработка антител к азличннм антигенам мозга, в том числе и к ганглиозидам (Endo е. а. £984; Kasaie.a., 1986).

Внутрицистернальное введение крысам ликвора больных шизоф-)енией приводило к уменьшению количества ганглиозидов в голов-:ом мозгу животных на 21$ по сравнению с животными с введением [иквора интактных собак (табл. I). Эти результаты согласуются с юлученными cherayil (1969) и свидетельствующими об уменьшении количества ганглиозидов в сером веществе головного мозга боль-шх шизофренией, а так же с данными М.А.Чалисова и соавт. (1974) э выведении из мозга больных шизофренией повышенного количества нейраминовои кислоты..

Важность определенного количества и состава ганглиозидов для нормального функционирования мозга подтверждается тем, что при ганглиозидозах - заболеваниях, при которых имеет место изменение нормального состава ганглиозидов, происходит нарушение психических функций, дегенерация нейронов, атрофия зрительных нервов, демиелинизация ( Suzuki, 1984).

При внутрицистернальном введении крысам ликвора больных рассеянным склерозом обнаружены значительные изменения в содержании и составе цереброзидов головного мозга животных (табл. I). Их общее содержание снижалось на 35$ относительно группы животных с введением ликвора интактных собак. Наиболее значительно . уменьшалось содержание цереброзидов с нормальными жирными кис-

лотами - на 42%. Количество цереброзидов с оксикислотами снижалось несколько меньше - на 31%. Более резкое снинение содержания цереброзидов с нормальными жирными кислотами возможно объясняется тем, что в их составе преобладают моноеновые жирные кислоты, подверженные ПОЛ, которое повышено у животных данной серии (гл. 2). Показано, что некоторые органические перекиси вызывают снижение содержания цереброзидов мозга (В.Г.Мхитарян, Г.Е.Бадалян, 1972).

\

Снинение количества цереброзидов в мозгу животных свидетельствует о повреждении миелиновых оболочек (Н.П.Таранова, 1975). Аналогичная направленность в изменении содержания цереброзидов наблюдается в бляшках мозга и вокруг них у больных рассеянным склерозом ( вег^].,1970; Davous, 1978). В ликворе больных рассеянным склерозом, напротив, происходит увеличение количества цереброзидов, цереброзид-лецитинового коэффициента и общих липидов (Н.А.Дробышева, 1976).

Результаты, полученные нами, сходны с данными Р.И.Кирой и соавт. (1982) о снижении содержания галактоцереброзидов в коре больших полушарий мозга собак при внутрицистернальном введении

фракции из сыворотки крови собак, иммунизированных энцефали-тогенной эмульсией.

Весьма вероятно, что изменение содержания цереброзидов в мозгу крыс под действием ликвора больных рассеянным склерозом связано с фракцией, содержание которой повышено в ликворе больных, также, как и антител к галактоцереброзидам, в значительном количестве представленных в виде иммунных комплексов с соответствующими гликолипидными антигенами (Каза! е.а., 1986). Галактоцереброзиды локализованы'в нативных мембранах миелина и олигодендроцитов таким образом, что антигенная детерминанта до-

ступна для взаимодействия с антителами и может оказаться вовлеченной в иммунологическую реакции (Н.П.Таранова, 1984; О.С.Луча-кова, Н.П.Таранова, 1990).

При воздействии ликвора больных шизофренией на мозг крыс также выявлялись изменения в содержании и составе цереброзидов. Общее их содержание уменьшалось на 26^ относительно группы животных с введением ликвора интактных собак. Количество цереброзидов с нормальными жирными кислотами снижалось на 33%, а цереброзидов с оксикислотами - на 22^ относительно того же контроля. Сведений о состоянии цереброзидов в мозгу больных шизофренией в литературе мы не обнаружили, но морфологические исследования свидетельствуют о патологии нервных волокон - набухании, вздутии, демиелинизации - и дистрофических изменениях глии у больных (Д.Д.Орловская, 1983).

Есть основания считать, что эти изменения связаны с наличи-, ем антител к антигенам мозга в спинномозговой жидкости больных (И.С.Шведкова, 1969). Работами сотрудников нашей лаборатории обнаружена активация кислой протеиназы в мозгу крыс с внутрицис-тернальным введением ликвора больных шизофренией (Г.А,.Вилков и соавт., 1986), которая наблюдалась также при ЭАЭ (А,-М.Менджериц-кий и соавт., 1980), что также может привести к деструкции мембран нервных клеток, так как активация кислой протеиназы свидетельствует о дестабилизации лизосомальных мембран и, следовательно, вероятной активации других лизосомальных ферментов - це-реброзидазы, церамидазы, арилсульфатазы, вызывающих распад цереброзидов.

Действие на мозг крыс противомозговых антител, выделенных из ликвора больных шизофренией, приводило к несколько меньшему снижению общего количества ганглиозидов, чем действие цельного

ликвора: содержание ганглйозидов было на 13% выше относительно животных с введением ликвора больных шизофренией, однако не достигало уровня ганглиозидов в мозгу крыс с введением ликвора интактных собак.

Ганглиозиды и цереброзиды являются специфическими антигенами поверхности клеток нервной ткани и возможно, что среди антител к антигенам мозга, выявленным в ликворе больных шизофренией, присутствуют и антитела к гликолипидам. Как при непосредственном действии на мозг крыс противомозговых антител, так и при введении ликвора больных шизофренией, изменения в содержании ганглиозидов носят однонаправленный характер. Полученные результаты также сравнимы с данными, полученными ранее (Р.И.Кирой, Е.Г.Степнина, 1988) о снижении содержания ганглиозидов в мозгу крыс при внутрицистернальномвведении фракции из сыворотки крови больных шизофренией.

Как видно из полученных результатов, действие на мозг крыс ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией вызывало в нём значительные изменения гликолипидного состава - снижение содержания ганглиозидов и цереброзидов, что является доказательством поражения нервных клеток в условиях данного эксперимента. Изменение содержания гликолипидов характеризуется одной и той же направленностью при действии обоих ликворов, но в большей степени выражено при введении ликвора больных рассеянным склерозом и свидетельствует о большей его активности.

Результаты изучения влияния внутрицистернального введения противомозговых антител, выделенных из ликвора больных шизофренией, на- содержание гликолипидов в мозгу крыс, показали, что одной из причин уменьшения^количества ганглиозидов может быть взаимодействие антител с антигенами мозга.

2. ПОЛ мозга крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией.

При внутрицистернальном введении крысам ликвора больных рассеянным склерозом показатели, отражающие состояние свободно-радикальных процессов в мозгу, были значительно выше по сравнению с группой крыс, которым вводили ликвор больных остеохондрозом, используемый в качестве контрольного (рис. I). Так, спонтанная ХЛ в коре и белом веществе больших полушарий была выше на 42% и 57% соответственно.

Спонтанное свечение гомогената мозга является одним из ин-тегративных показателей функционального состояния ткани и отражает интенсивность эндогенного свободнорадикального окисления липидов, протекающего самопроизвольно (А.И.Яуравлев, 1983). Изменение уровня спонтанной ХЛ гомогенатов мозга после внутрицис-тернального введения ликвора больных рассеянным склерозом является важным доказательством его существенного влияния на систему ПОЛ.

У крыс данной серии увеличивалась и интенсивность медленной вспышки свечения: на 49% в коре больших полушарий и на 26% в белом веществе больших полушарий. При этом параметры кривой ХЛ свидетельствовали о снижении количества антиоксидантов в системе: повышался тангенс угла наклона кривой на 50$ в коре больших полушарий и на 24% в белом веществе относительно группы крыс с введением ликвора больных остеохондрозом, а также сокращался латентный период (на 47% и 40% соответственно) за счет изменения соотношения про- и антиоксидантов.

Большая активация индуцированного ПОЛ в коре больших полушарий по сравнению с белым веществом, вероятно, объясняется более низким уровнем антиоксидантов в системе. Возможно, также,

Рис. I. Изменение показателей ХЛ в коре больших полушарий (I) и белом веществе (П) мозга крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных. Внутренняя окрукн. - ликвор больных остеохондрозом (100%), внешняя окружи. - 200%,

-- ликвор больных рассеянным склерозом,

————• - ликвор больных шизофренией, * - изменения достоверны.

I

П

1Н

Рис. 2. Изменение показателей ХЛ в коре больших полушарий (I) и белом веществе (П) мозга крыс при внутрицистернальном введении фракций антител и истощённой из ликвора больных шизофренией. Окружн. - ликвор больных шизофренией (100%),

-- истощённая фракция, -- фракция антител,

* - изменения достоверны.

это связано с тем, что фосфолипиды серого вещества головного мозга характеризуются более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот по сравнению с миелином (Е.В.Никушкин, 1989). Большая интенсивность спонтанного ПОЛ в белом веществе больших полушарии, вероятно, приводит к быстрому расходованию субстратов для окисления и, следовательно, меньшей интенсивности индуцированного ПОЛ.

Наши результаты согласуются с данными, полученными рядом" исследователей при изучении ликвора больных рассеянным склерозом. По данным Р.Р.Иакаришвили, В.М.Габашвили (1988) в спинномозговой жидкости больных рассеянным склерозом в случаях экза-цербации повышался уровень прямой электрохемилюминесценции. В ликворе эти изменения происходили раньше и были более выраженными, чем в сыворотке крови больных. О снижении относительной антиоксидантноп активности ликвора больных рассеянным склерозом при инкубации с белым веществом мозга крыс свидетельствуют и данные, полученные в нашей лаборатории (Г.А.Вилков и соавт., 1990).

Полученные нами результаты также сравнимы с данными об активации процессов ПОЛ в крови и мозгу морских свинок при иммунизации энцефалитогенной эмульсией (Е.М.Степаненко, Г.А.Вилков, 1983) и о повышении содержания продуктов ПОЛ в мозгу крыс при

I

внутрицистернальном введении им фракции , выделенной из сыворотки крови иммунизированных мозгом собак (Г.А.Вилков и соавт., 1984).

Показано, что взаимодействие циркулирующих иммунных комплексов и агрегатов иммуноглобулинов с мембранами клеток периферической крови приводило к интенсификации ПШ1 и подавлению активности ферментов антиоксидантной защиты (И.М.Петяев и соавт.,

7 г,

1988).

Результаты наших исследований и сведения литературы дают возможность полагать, что повышение спонтанного и индуцированного ПОЛ в мозгу крыс под действием ликвора больных рассеянным склерозом является результатом иммунологического конфликта.

Внутрицистернальное введение крысам ликвора больных шизофренией приводило к изменению некоторых показателей ХЛ гомогена-тов мозга крыс относительно группы животных, которым вводили ликвор больных остеохондрозом (рис. I). Светосумма медленной вспышки свечения в коре и белом веществе больших полушарий была выше. на..32^. .и 26% соответственно. Спонтанная ХЛ оставалась на уровне значений контрольной группы. Приведённые результаты свидетельствуют о том, что непосредственный контакт ликвора больных шизофренией с мозгом создаёт предпосылки для инициации ПОЛ в условиях доступности кислорода in vitro . При увеличении индуцированной ХЛ суммарное содержание антиоксидантов снижалось: сокращался латентный период Сна 20$ в коре больших полушарий и на 1Ъ% в белом веществе)и увеличивался tg угла наклона кривой на 26% в белом веществе больших полушарий.

Эти данные согласуются с имеющимися в литературе сведениями об усилении процессов ПОЛ в организме больных шизофренией (Л.Л.Прилипко, Р.РЛидеман, 1982; Е.С.Ковалева и соавт., 1989). У больных с терапевтической резистентностью наряду с высоким уровнем процессов ПОЛ выявлены признаки истощения антиоксидант-ной защиты в плазме и сыворотке крови (Н.В.Говорин и соавт., 1989; Г.А.Вилков и соавт., 1992).

Нами было установлено, что действие на мозг крыс противо-

мозговых антител из ликвора больных шизофренией изменяло пока-

f -

затели ХЛ примерно в той же степени, как и цельный ликвор боль-

ных шизофренией. Внутрицистернальное введение фракции ликвора, освобождённой от противомозговых антител, напротив, подавляло спонтанную) ХЛ в белом веществе больших полушарий на 35$, а в ют-ре больших полушарий - на 27% относительно крыс с введением лик-вора больных шизофренией. Индуцированная ХЛ при этом имела тенденции к снижению по отношению к тому же контролю.

В связи с тем, что общее количество антиоксидантов в обеих сериях исследований (с введением противомозговых антител и фракции ликвора без антител) возрастало примерно одинаково, возможно, что противомозговые антитела повышали прооксидантные свойства мозга крыс, вызывая повышение индуцированной ХЛ. Ликвор, освобождённый от противомозговых антител, наоборот, приобретал ан-тиоксидантные свойства и приводил к снижению спонтанной ХЛ в ткани. О прооксидантных свойствах антител свидетельствуют данные, полученные в нашей лаборатории: внутрицистернальное введение крысам фракции ^ из сыворотки крови больных шизофренией приводило к увеличению содержания продуктов ПОЛ (Г.А.Вилков и соавт., 1984).

Также известно, что противомозговые антитела оказывают стимулирующее влияние на Са2+-токи неирональнои мембраны (Е.И. Солнцева и соавт., 1987), а нарушение гомеостаза внутринеиронального р

Са + имеет существенное значение для развития некомпенсированной активации ПОЛ в нервной ткани (Е.В.Никушкин, 1989).

Таким образом, установлено, что внутрицистернальное введение крысам ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией приводило к активации свободнорадикальных процессов в мозгу животных. Действие ликвора.больных рассеянным склерозом сопровождалось развитием боле? рачительных изменений в ГОЛ: повышался уровень как спонтанной, так и индуцированной ХЛ.

3. Норадренергическая и серотонинергическая системы мозга крыс при внутрицистернальном введении ликвора больных шизофренией и рассеянным склерозом.

Данные, полученные при введении крысам ликвора больных шизофренией, свидетельствуют о существенных нарушениях в рецептор-нон аппарате норадренергической системы (табл. 2,3). Одновременное снижение числа мест связывания на 73% и повышение аффинитета на 58% при неизменном содержании самого медиатора дают основание предполагать снижение уровня рецепторной передачи и, следовательно, угнетение функций нейротрансмиттерной системы.

Нарушение норадренергической медиации в мозгу больных шизофренией является даЕно установленным фактом. Депрессивная симптоматика при шизофрении сопровождается функциональным дефицитом норадреналина в центральной нервной системе, а для маниакального состояния характерна интенсификация его обмена (М.Д. Иашковскии и соавт., 1983). Кроме того, есть сведения о нарушении рецепторного аппарата норадренергической системы мозга. Согласно данным Segal е.а. (1974), Sulser е.а. (1978) ведущим фактором в патогенезе депрессивных состояний различной этиологии, в том числе и шизофрении, является гиперчувствительность норадренергических рецепторов.

Кроме того, у больных шизофренией установлены серьёзные нарушения обмена дофамина (Т.Б.Дмитриева, 1980; И.П.Анохина, Б.М.Коган, 1981). Выраженные нарушения содержания этого медиатора определялись и в мозгу крыс-реципиентов (табл. 2).

Изменения отмечались и в серотонинергической системе мозга крыс при введении ликвора больных шизофренией (табл. 2,3). Было установлено снижение содержания медиатора на 38$ в гипоталамусе животных. Одновременно достоверно возрастало число мест связи-

Таблица 2.

Содержание биогенных аминов в мозгу крыс при внутри-цистернальном введении ликвора больных (нг/г ткани)

Группы Гипоталамус Гиппокамп Кора бол. полуш.

кивота их ~НА С ДА НА С ДА НА с" ДГ

Ликвор 0,40+:0,49+:0,Зб+:0Д5+:0,29+:0,29+:0Дб+:0,24+:0,25+ интактн. 0,05 0,04 0,03 0,01 0,04 0,05 0,02 0,04 0,03 собак

Ликвор 0,35+:0,30+:0,57+:0,15+:0,22+:0,52+:0,20+:0,23+:0,39+ больн. 0,07 0,03 0,04 0,04 0,03 0,04 0,03 0,02 0,05 шизофр. XX X X

Ликвор 0,34+:0,60+:1,73+:0,С8+:0,35+:0,71+:0,10+:0,31+:0,40+ больн. 0,03 0,07 0,60 0,02 0,06 0,10 0,01 0,03 0,04 рас.скл. хх хх х

Примечание: НА - норадреналин, С - серотонин, ДА - дофамин;

х - изменения достоверны относительно группы животных с введением ликвора интактных собак.

вания меченого серотонина при неизменном аффинитете. Очевидно, повышение способности синаптосом мозга связывать серотонин является ответной реакцией на снижение уровня медиатора. Предполагаемая зависимость связывавшей способности синаптосом от уровня экстраклеточного амина может являться компенсаторным механизмом для сохранения медиаторного процесса на прежнем уровне, о чём свидетельствует сохранение константы диссоциации на уровне контроля.

Обнаруженное при введении ликвора больных рассеянным склерозом снижение содержания норадреналина (в гиппокампе на 44$ и в коре больших полушарий на 41$) с сопутствующим снижением на 74$ числа мест связывания его с синаптосомами мозга крыс-реципи-

Таблица 3.

Характеристики специфического связывания меченых лиган-дов синаптосомами мозга крыс при внутрицистерналыюм введении ликвора больных

Группы Н-норадреналин Н-серотонин

животных кд В макс (рМ/мг белка) кд (нМ) ^макс (рМ/мг белка)

(нЙ)

Ликвор 9,59+2,52 1,32+0,40 47,88+13,48 1^,07+0,41

инт. собак

Ликвор больн. .4,06+0,67 0,36+0,08 55,90+9,33 3,27+0,82

шизофренией X X X

Ликвор больн. 9,73+2,61 0,35+0,16 31,24+8,73 0,70+0,27

рас. склер. X

Примечание: х - изменения достоверны относительно группы животных с введением ликвора интактных собак.

ентов при неизменном аффинитете, по-видимому, носит компенсаторный характер в ответ на введение ликвора больных (табл. 2,3). Изменения в серотонинергическои системе проявились четкими тенденциями к повышению содержания медиатора, снижению числа мест его связывания и повышению аффинитета (табл. 2,3). Уменьшение константы диссоциации свидетельствует о нарушении рецепторного звена неиротрансмиссии и вероятном формировании нарушения функциональной активности' серотонинергическои системы.

Полученные результаты подтверждают несомненное участие се-ротониновой системы мозга в патогенезе рассеянного склероза. Повышение содержания серотонина в крови больных рассеянным склерозом отмечали Л.И.Старостенко, Н.Ф.Хмара (1974). Снижение уровня предшественника медиатора - триптофана - в плазме крови И ликворе было установлено Monaco е.а. (1979).

У больных рассеянным склерозом обнаружены изменения и в

л

адренергической медиации (М.Ш.Билялов, И.Н.Пинягина, 1975), что бшю подтверждено исследованиями на животных с ЭАЭ (Т.А.Хоружая, Л.К.Карнаух, 1976).

Аутоиммунная природа рассеянного склероза даёт основания считать, что наличие противомозговых антител в крови и спинномозговой жидкости является одним из факторов, приводящих к нарушении нейромедиации у больных. Работами сотрудников нашей лаборатории установлено, что непромедиаторные нарушения, происходящие при ЭАЭ, можно воспроизвести введением IgG фракции сыворотки крови животных, иммунизированных энцефалитогеннои эмульсией (Г.А.Вилков, Т.А.Хоруная, 1972; Т.С.Колмакова, 1985). Известно, что антитела к основному белку миелина, которые присутствуют в ликворе больных рассеянным склерозом, фиксирувтся на синаптичес-ких мембранах С Whittingham е.а.,1972). Более того, существует предположение об определённом иммунологическом сходстве рецепторов серотонина и рецептора, связывающего антитела к основному белку миелина (Carnegie, 1978). Известна также перекрёстная клеточная иммунологическая реактивность к основному белку миелина и нейрональному белку синапсину при ЭАЭ у крыс (De Santis е.а.1992). Следовательно, возможна конкуренция за рецептор между серотонином и антителами к основному белку миелина. В таком

случае часть рецепторов занимается антителами и число мест свя-«

зывания медиатора становится меньше, снижение же константы диссоциации дает основание предполагать изменение конформации рецептора. Очевидно, подобный же механизм действия может иметь место и при введении ликвора больных шизофренией.

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют, -ito , и ликвор больных шизофренией, и ликвор больных рассеянным .'■тс.е-розом вызывают нарушения нейромедиации в мозгу крыс. При этом

введение ликвора больных шизофренией приводит к более грубым нарушениям норадренергичеокой медиации, а ликвора больных рассеянным склерозом - серотонинергической, что полностью согласуется с данными о различном вовлечении этих систем в развитие патологических процессов у больных шизофренией и рассеянным склерозом.

ВЫВОДЫ

1. Внутрицистернальное введение крысам ликвора больных рас-

\

сеянным склерозом и шизофренией вызывает снижение количества ганглиозидов в мозгу животных.

2. При действии ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией происходит снижение общего содержания церзброзидов в мозгу крыс, причём более резко снижается содержание цереброзидов с нормальными жирными кислотами. Уменьшение общего содержания цереброзидов более значительно при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом.

3. Установленные при введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией изменения в содержании гликолипидов мозга крыс свидетельствуют о повреждении мембран.

4. Под влиянием ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией происходит активация свободнорадикальных процессов в мозгу животных. Ликвор больных рассеянным склерозом вызывает более значительные изменения ПОЛ, приводя к достоверному повышению не только индуцированного, но и спонтанного свечения.

5. Противомозговые антителциз ликвора больных шизофренией при их внутрицистернальном введении животным вызывают снижение содержания ганглиозидов и активацию ПОЛ.

6. Изменяются содержание серотонина, норадреналина, дофамина в структурах мозга крыс, а также функциональные характеристи-

ки серотониновых и норадреналиновых рецепторов синаптических мембран мозга крыс при действии ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией.

7. Установленные биохимические нарушения в мозгу крыс-реципиентов являются доказательством повреждающего действия лик-вора больных рассеянным склерозом и шизофренией.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Биохимические и ультраструктурные изменения в мозге животных при интрацистернальном введении ликвора больных шизофренией (Г.А.Вилков, P.A.Трапезонцева, О.Я.Силецкий и др.). - // Вопр. кед. химии. - 1986. - К? - С. 91-93.

2. Биохимические изменения в мозге животных при действии биологических жидкостей больных рассеянным склерозом и шизофренией (Р.А.Трапезонцева, Г.А.Вилков, Р.И.Кирой и др.). - // Фундаментальные достижения неярохимии - медицине: Тезисы X Все-союзн. конф. по биохимии нервной системы. - Горький, 1987. -

С. 214.

3. Гликолипиды мозга крыс при интрацистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом (Г.А.Вилков, Р.И.Кирой, Э.А.Бардахчьян и др.). - Н., 1988. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.02.88, ® 150О-В 88.

4. Мембранные эффекты ликвора больных шизофренией

(Г.А.Вилков, В.М.Коваленко, Т.С.Колмакова и др.).-//Медико-биологические аспекты охраны психического здоровья: Тезисы докл. Всесоюзн. конф. 3-6 апр. 1990 г. - Томск, 1990. - С. 74-75.

5. Серотонин мозга при внутрицистернальном введении ликвора больных рассеянным склерозом и шизофренией (Т.С.Колмакова, Г.А.Вилков). - // Серотонин мозга, нервно-психические нарушения

и их лекарственная коррекция: Тезисы докл. Всесоезн. симп. и школы молодых ученых 11-13 сент. 1990 г. - Донецк, 1990. - С.70.

6. Memranotropic effects of cerebrospinal fluid from patients with schizophrenia and multiple sclerosis (G.A.Vilcov, T.S.Colmakova). - // J. of neuroimmunology. - 1991. - No 1. -P. 182.

С N

7

S