Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Пластичность нейрональных структур при действии пирацетама и дельта-сон индуцирующего пептида в условиях гипероксии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Пластичность нейрональных структур при действии пирацетама и дельта-сон индуцирующего пептида в условиях гипероксии"

на правах рукописи

САМЕЦКИЙ Евгений Александрович 1—

ПЛАСТИЧНОСТЬ НЕЙРОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР ПРИ ДЕЙСТВИИ ПИРАЦЕТАМА И ДЕЛЬТА-СОН ИНДУЦИРУЮЩЕГО ПЕПТИДА Б УСЛОВИЯХ ГИПЕРОКСИИ.

03.00.13. - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 1996

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и жшзотньо Ростовского Государственного Университета

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

доктор биологических наук, профессор Г.А.Кураев

доктор биологических наук, профессор А. М.Менджергщкий

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор медицинских наук, профессор Р.У. Островская (г.Москва) доктор медицинских наук, профессор Г.А. Вилков (г.Ростов-на-Дону)

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ:

Институт Мозга Российской АМН (г.Москва)

Защита состоится С)р^Р 1996г. в О — часов на

заседании диссертационного совета Д.063.52.08. по биологически!.! наукам в Ростовском Государственном Университете (344006, г.Росгов-на-Дону, ул.Больщая Садовая 105, РГУ, биолого-почвенный факультет, ауд. )■

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ (344006, г.Ростов-наДону, ул. Пушкинская 148).

Автореферат разослан

иЛгЬ" ЯОи2&рЦр

1996г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

В.Н. КИРОИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных нейронауках проблема пла-;тичности нервной системы занимает особое место. Это связано прежде всего с тем, что высшая нервная деятельность человека и животных есть проявление пла-:тических свойств мозга. Механизмы функциональной и структурной шастичности лежат также в основе компенсации нарушенных нервных функций.

Считается, что работа мозга характеризуется образованием устойчивых функциональных констелляций с жесткими и лабильными звеньями, которые под-1ерживаются взаимосвязанной, комплексной матрицей памяти (Конорский, 1968; Бехтерева, 1988; Батуев, 1991). Причем, признается существование одной памяти т уровне отдельного нейрона и другой памяти на уровне системы нейронов. Здиночный нейрон фиксирует пластические изменения своих входов, а система «йронов запечатлевает образ побудитель (Ашмарин, Титов, 1988).

Наибольшую актуальность представляет сейчас выяснение особенностей и ^становление соотношений молекулярного, клеточного и системного уровней орга-стации индивидуальной адаптивной деятельности мозга (Котляр, 1989).

Большое значение для понимания пластических модификаций имеет пучение молекулярных механизмов действия эндогенных регуляторных пептидов. Уличительной чертой этих соединений является их способность влиять сразу на гескожко функций одновременно. Нейропептиды (вместе с другими регулятор-шми соединениями) образуют функционально непрерывную систему, функюто-штьный континуум, который обеспечивает существование длительных регулятор-шх процессов (Ашмарин, Обухова, 1986; Ашмарин, Каменская, 1988). Особое шимание заслуживает дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП), обладающий ;войством вызывать при его введении активность мозга, характерную для медлен-юволновой фазы сна. Именно медленноволновая активность является одним из показателей протекания адаптационных изменений, обеспечивающих защиту и надежность работы нервной системы (Бехтерева, 1994).

Показано, что регуляторные свойства ДСИП проявляются более выражено три воздействии на организм экстремальных факторов, установлены хронобио-югические, антистрессорные, терморегуляторные и другие эффекты пептида Коплик и др., 1982; Судаков, 1984; Менджерицкий, Лысенко, 1995). Однако, механизмы проявления полифункциональных и длительных по времени воздействия 1а организм эффектов ДСИП являются предметом дискуссий.

Воздействие экстремальных факторов на организм ведет к рассогласованию ¡уществующих структурно-функциональных ансамблей мозга и сопровождается мсстройствами памяти, процесса обучения и др. В этих условия перспективным в медицинской практике оказалось применение ноотропных препаратов, которые иегивируют высшую интегративнуто деятельность мозга, стимулируют процесс

обучения и обладают антиамнестическими свойствами, а также увеличиват устойчивость к химическим и физическим повреждающим воздействиям (01 ш^е 1972; Воронина, 1989; Машковский, 1993).

В связи с этим целью работы явилось изучение механизмов участия ДСИ; н пирацетама (стандартного ноотропа) в процессах нейрональной пластичности норме и при экстремальном воздействии. В работе наибольшее внимание уделен изучению комплекса нейрохимических реакций и их проявлению на ультрастру! турком уровне.

В качестве экспериментального воздействия использовали модель гипе£ барической гипероксии (0,3 МПа - 2 часа), когда на ЭКоГ появляются отдельны эпизода эпиакпшности у экспериментальных животных и для которой харакгерн нарушение функционального состояния мембран под влиянием избытка кислород (Кричевская и др., 1980).

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задач! исследования :

1. Изучить влияние ДСИП, пирацетама и комбинации двух препаратов н; улыраструктуру нейронов и межнейронных контактов Щ - V слоев сенсомоторши коры головного мозга интакгаых и подвергнутых воздействию повышенного дав пения кислорода (0,3 МПа в течение 2 часов) крыс.

2. Определить нейрохимические корреляты морфо-функциональным пере стройкам при введении ДСИП, пирацетама и комбинации даух препаратов. Дш этого с помощью биохимических методов изучить функциональное состояние различных типов мембран, оцениваемое по изменениям в системе перекисногс окисления лигшдов и активности транспортных АТФ-аз.

3. Исследовать соотношение нейромедиаторных аминокислот в си-нантической фракции хоры больших полушарий - ГАМК, гяутаминовой и аспара-гиновой кислоты, как показатель функционального состояния синаптической передачи.

Научная новизна работы:

1. Впервые проведен комплексный анализ морфологических и ряда нейрохимических показателей, отражающих функциональные изменения на разных уровнях организации деятельности мозга: ультраструюурном и молекулярном (тканевом и субклеточном) - в норме и в условиях предельно допустимого терапевтического режима гипероксигенации.

2. Определены соотношения ультраструктурных перестроек в организации гдарамиднък нейронов и межнейронных контактов III-V слоев сенсомоторной коры животных в связи с гипероксическими нарушениями и адашогенными эффектами ДСИП и пирацетама. Установлено, что модуляторное действие нейропепгида (ДСИП) может реализовываться на уровне молекулярных механизмов си-

наптической пластичности, что приводит к длительным морфо-функциональным перестройкам синаптоархитектоники и ее метаболического обеспечения при действии повынгешюго давления кислорода. Это проявляется в дифференцированном изменении баланса нейромедиаторных кислот в сторону превалирования тормозных процессов.

3. Впервые показано, что совместное действие ДСИП и пирацетама приводит к кумулятивному эффекту этих двух препаратов, создавая состояние преадап-тации, свойственное эффектам ДСИП, и поддерживая энергетический баланс в ткани, свойственное действию пирацетама.

4. Получены убедительные свидетельства о вовлечении в процессы нейро-нальной пластичности системы перекисного окисления липидов в синалтических мембранах и о модулирующем влиянием ДСИП и пирацетама на эти показатели в мозге как в норме, так и при гипероксии.

Теоретическое и практическое значение. Полученные в работе данные представляют сутцествешшй интерес для понимания механизмов модулящш си-наптической передачи нейропегггидами и такими психотропными препаратами, как пирацетам. Показаны некоторые механизмы синалтических модификаций при экстремальных воздействиях и обоснованы компоненты психофармакологического влияния на патологические сдвига в ЦНС, что может быть перспективным при создании эффективных адаптогенных препаратов.

Показано, что адаптогенное влияние ДСИП и пирацетама направлено на установление оптимального соотношение тормозных и возбуждающих процессов в мозге, а для осуществления пластических перестроек важным компонентом является целостность нейрональных мембран и трансмембранных молекулярных комплексов.

Результаты имеют непосредственное практическое значе[ше для медицины, так как показано, что применение ноотрогагого препарата совместно с эндогенным пептидом (ДСИП) соответствовало достижению наибольшей нейропротекции при действии ГКО у экспериментальных животных.

Основные положения выносимые на зашиту:

1. Повышение адаптивных возможностей мозга к различным экстремальным воздействиям с помощью эндогенного адаптогена пептидной природы - дельта-сон индуцирующего пептида и фармакологического препарата ноотрогагого действия -пирацетама, сопровождается морфо-функциональными перестройками, оптимизирующими специфические адаптивные реакции.

2. Повышение адаптивных возможностей мозга к гапероксическому воздействию с помощью дельта-сон индуцирующего пептида смещает баланс между активностью возбуждающих и тормозных синапсов в сторону последних.

3. Совместное применение ДСЙП и пирацетама в условиях птербароокси-генадии усиливает адаптогенный эффект каждого из них, проявляясь как в активации тормозной системы синаптической передачи, так и в усилении метаболических и энергетических процессов в неокортексе.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 1-ой международной зимней школе молодых российских исследователей по нейрохимии "Современные проблемы в изучении метаболизма мозга" (Санкт-Петербург, 1994), на 2-ом Международном конгрессе Всемирной Федерации Обществ исследователей сна (Нассау, 1995), на XI Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 1995), на 2-ой Европейской Встрече по Нейронаукам (Страсбург, 1996), на заседании Ростовского отделения Всероссийского физиологического общества (Ростов-на-Дону, 1996).

Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения и выводов. Работа содержит таблиц и рисунков. В списке литературы приведено источников, из них иностранных авторов.

Материалы и методы исследования. Опыты проводили на половозрелых белых крысах обоего пола массой 120180 г. Проведены следующие серии экспериментов:

1. Интактные животные (контроль).

2. Животные, которым за 1, 3 и 24 часа до декапитации вводили ДСИП в дозе 32 мга/100 г массы.

3. Животные, которым ежедневно в течение 3 дней до декапитации вводили пир-ацетам в дозе 3 мг/100г массы.

4. Животные, которым ежедневно в течение 3 дней вводили дирацетам, а за 1 час до декапитации вводили ДСИП.

5. Животные, которые подвергались воздействию повышенного давления кислорода (0,3 МПа в течение 2 часов).

6. Животные, которым за 1 час до начала воздействия повышенного давления кислорода вводили ДСИП.

7. Животные, которым ежедневно в течение 3 дней до начала воздействия повышенного давления кислорода вводили пирацетам.

8. Животные, которым ежедневно в течение 3 дней вводили пирацетам, а за 1 час до начала воздействия повышенного давления кислорода вводили ДСИП.

Гипербарическую гипероксию моделировали в барокамере по общепринятой методике (A.A. Кричевская и соавт., 1980). Применяли повышенное давлении ки-

s

зрода 0,3 МПа в течение 2 часов, когда на ЭКоГ животных и ЭЭГ у людей появ-ются первые признаки активации (эпиактивности) (Менджерицкий и соавт., 92). Доза ДСИП и пирацетама и интервалы времени их введения до начала ¡тремального воздействия были отработаны в предыдущих исследованиях енлжерицкий и соавт., ¡992; Менджерицкий и соавт., ¡996). Были использованы рацетам (nootropil, Polfa) и ДСИП, синтезированный в лаборатории Химии пеп-дов Института Биоорганической химии им. М.М.Шемякина РАН, г.Москва и >безно предоставленный нам в.н.с. И.И.Михалевой.

Животных декапитировали в зависимости от постановки опыта сразу после здействия или через указанные интервалы времени после инъекции изучаемых ществ. После декатдатации мозг извлекали на холоду и во всех сериях экспери-нта параллельно с исследованием ультраструктуры 1П - V слоев сенсомоторной ры определяли содержание ГАМК, глутаминовой и аспарагиновой кислот в си-птической фракции коры и общем гомогенате на аминокислотном анализаторе по ограмме для физиологических жидкостей с использованием литий-лимоннокис-IX буферных растворов (Остерман, 1988). Об активности глутаматдекарбоксилазы ЦК) судили по накоплению продукта реакции - ГАМК (Schousboe, 1981). Акгив-|сть ГДК выражали в мкМ ГАМК/г ткани за 20 .минут. Содержание молекулярных | оду кто в ПОЛ определяли в хлороформных липидных экстрактах (Bligh and Dyer, '59), спектрофотометрически - диеновые конъюгаты (ДК) (Коспок и др., 1983) и [ектрофлуориметрически - шиффовы основания (ШО) (Bidlack, Tappel, 1973). В нове метода определения содержания малонового диальдегида положена реакция :жду МДА и тиобарбитуровой кислотой (Placer et al., 1966). АТФ-азную актив->сть определяли в митохондриалъной и синаптнческой фракциях коры болылих шушарий по приросту неорганического фосфора (нФ) в среде инкубации (Powis, >81). Активность Са2+-АТФ-азы определяли по разности между общей и Mg2+-ГФ-азной активностью. Активность выражали в мкМ на 1 мг белка (Schacterle, )llack, 1973) за 15 мин инкубации. Субклеточные фракции (синаптосомы, мито-ждрии и миелин) выделяли методом дифференциального центрифугирования в »адиенте плотности сахарозы (de Robertis, 1971). Материал для электронной мик-) с копии получали тотчас после декагтитации животного. Использовали общепри-1тый метод обработки материала (Н.Т.Райхлин, 1979). Ультратонкие срезы элучали на ультрамихротоме УМТП-б, контрастировали уранилацетатом и затем î сетках цитратом свинца и просматривали в электронном микроскопе ПЭМ-100.

Статистическую обработку данных проводили по t-критерию Стьюдента Зладимирский Б.М., 1983), резко отклоняющиеся варианты отбрасывали с исполь-званием критерия Шовене (Кокунин В.А., 1976).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1.Ультраструктура коры больших полушарий после введем

ДСИП и пирацетама интактным животным.

Исследование ультраструктуры пирамидных нейронов слоев III-V кс больших полушарий после внутрибрюпшнного введения ДСИП интактным жив ным выявило специфическую реакцию: увеличение синтеза РНК и белка. В яд] образуются глубокие инвагинации, увеличивающие их площадь взаямодействи перикарионом, поры расширяются, вблизи инвагинаций находятся скопления эл тронноплотного хроматина. В цитоплазме имеется большое количество рибос< Пролиферация всех компонентов пластинчатого комплекса свидетельствует активации метаболизма и специфического белкового транспорта, что является ] обходимым условие пластических изменений синаптической эффектшшос-Отмечается легкое набухание митохондрий нервных клеток, связанное с некотор активацией энергетического аппарата. Наши данные согласуются с результата: исследований ЗсЬоепеаЬе^ег (1984), показавшего возможность реализации да тельного модуляторного эффекта ДСИП через его влияние на геном.

Состояние синаптоархитекгоники и ультраструетуры пирамидных нейрон сенсомоторной коры во многом определяет кортикофугальные отношения, для к торых необходимым условием является сбалансированный процесс торможена (Оке, 1969). Первой отличительной чертой синаптической организации при введ ним ДСИП является визуальное увеличение количества и активация аксос матических синапсов, в которых регистрируются признаки активного состояли синаптическая щель расширена, в ней формируются продольные тяжи, происхода дробление активной зоны с выраженным пулом синаптических везикул, повыше! электронная плотности лресннаптической зоны контакта, а в аксонных терминам выявляются многочисленные мелкие формы митохондрий с конденсированны матриксом и плотно упакованными кристами. Подобные уяьтраструктурные пер< стройки характерны для перехода митохондрий из ортодоксальной формы в знерп зированную (А.Г.Булычев, 1975). Дробление активной зоны обеспечивает с! наптический контакт несколькими триггерными участками для ТПСП (или ВПСП)

Заметных изменений ультраструктуры аксошипиковых синапсов на фон ДСИП не происходит; за исключением пролиферации пшпикового аппарата.

Наши результаты согласуются с ранее полученными предварительными дан ным и о влиянии ДСИП на ультраструктуру нейронов и межнейронных контакте (Кураев, 1991).

Более значительная активации ядер и белоксинтезирующего аппарата в пи рамидных нейронов слоев III-V сенсомоторной хоры наблюдается при длительно? введении пирацетама. Нередко встречаются гипертрофированные ядрышки с элек трошго-плотными и электронно-светлыми участками. Осмиофильность цитоплазмь

йронов значительно повышается за счет увеличения числа свободных рибосом и (Яирибосомных розеток. Транспорт макромолекул из ядра является энергетически ,ТФ) и Са2+-зависиммм (Stehno-Bittel et а!., 1995), косвенно это указывает на уси-гаи энергетического обеспечения в пирамидных нейронах. Об этом же свиде-льстпует заметно увеличенные размеры митохондрий. Происходит их агрегация, капеллы приобретают вытянутые и ветвящиеся формы. Отмечается частичное ;бухание митохондриального матрикса. Как правило, конгломераты из митохонд-1Й локализуются вблизи значительно гипертрофированного пластинчатого ком-гекса и в начальных сегментах крупных дендритных стволов. Шероховатый эадо-[азматический ретикулум хорошо выражен, его канальцы на отдельных участках .сширены.

Отмечено появление субповерхяостных цистерн в пирамидных нейронах как ж введении ДСИП, так и при введении пирацетама, функция которых, возможно, 'Стоит в накоплении избытка Са2*.

Для всех типов синапсов характерно такое распределение снналтических ве-(кул, при котором их большая часть располагается у активной зоны. В аксонах югда наблюдаются слившиеся синаптические везикулы, что вероятно связано с эсфолттазной активностью (Хухо, 1990). Аксосоматическне симметричные си-шсы активированы в большей степени, чем в норме. В них наблюдается более сраженное дробление активной зоны, ее значительное уплотнение, преси-штические аксоны несколько набухшие, синаптические везикулы формируют :ткие конгломераты в местах мембранных специализаций.

Многие аксодендритические и аксошнпиковые синапсы имеют несколько стивных зон. Структура постсинаптического уплотне1шя и синаптической щели зидетельствует об активном состоянии этих типов контактов и об одновременном «еныпении длины их активной зоны. Наблюдается знергазация аксошипиховых шапсов, что выражается присутствием как в пре-, так и в постсинаптических ;рминалях митохондрий.

При совместном воздействии ДСИП и пирацетама на ингактных животных зменения в ультраструиуре пирамидных нейронов носят кумулятивный характер, дро имеет все признаки активации, в цитоплазме увеличено количество свобод-ых и связанных рибосом. На первый план выступает реакция агранулярной эндо-лазматической сета и пластинчатого комплекса, что выражается не только в ипертрофии имеющихся юмпонет-ов, но и в значительной их пролиферации. На-людается разрастание его цистерн в начальные сегменты дендритов. Нередко сис-ема пластинчатого комплекса в виде муфты окружает ядро нейрона. Отмечается начительное увеличение числа первичных и вторичных лизосом, окаймленных езикуя - показателей активации специфического рецелторного транспорта Шеперд,1987). Вьппеописанные нзменишя сочетаются с умеренным набуханием

мелких митохондрий. Их количество увеличено в отростках нейронов, как мяк ных, так и безмякотных. Наблюдается процесс деления, о чем свидетельствует явление гантелеобразных форм органелл.

Обращает внимание значительное увеличение количества синаптических зикул во всех пресинаптических терминалях. Кроме того, введение ДСИП на фс пирацетама приводит к увеличению протяженности активной зоны асимметричн контактов. Шипиковый аппарат гипертрофирован и содержится в шейке цшпика как правило, локализуется рядом с митохондриями. При образовании t налтической аксодендригической розетки постсинаптическая мембрана образ) специфический вырост разделяющий эти два синаптических контакта. На дег ритных входах пирамидных нейронов наблюдаются активные симметричн синапсы. Как следствие, приходящий но такому дендриту возбуждающий поте циал может претерпевать значительную модуляцию. На начальных сегментах ден ритов можно наблюдать образование конусов роста с большим количеством вез кул, что свидетельствует о процессах синахпогенеза.

Аксосоматические синапсы обладают всеми признаками гиперакгивност выраженным пулом активных синаптических везикул, несколькими активны» зонами, широкой синаптической щелью, повышенной осмиофильностью акс плазмы.

2.Влияние ДСИП и пирацетама на некоторые метаболически

процессы в коре головного мозга

В литературе существует большое количество сведений, указывающих, <п адаптогенные эффекты ДСИП и пирацетама реализуются через ряд нейромедек торных систем (Graf and Kastin, 1986; A. Nakamura et.al., 1988, Г.И.Ковалев, 1992).

В результате проведенного исследования показано пролонгированное дейст вии периферически введенного ДСИП на содержание ГАМК, глутамюювой, аспг рагиновой кислоты как в общем гомогенате, так и в синаптической фракции кор] головного мозга иитактных животных. Достоверные изменения в системе исследс ванных показателей в коре головного мозга обнаруживаются уже к 3 часу: содержа ние гпутаминовой кислоты снижается на 30% (р<0,05), содержания ГАМК в юр увеличивается на 15% (р<0,05). В дальнейшем происходит еще большее накошге ние ГАМК - через 24 часа на 22% (р<0,001) выше контроля. Содержание аспараги новой кислоты оставалось неизменным вплоть до 24 часового промежутка вре меда, когда наблюдается увеличение данного показателя на 20% (р<0,05).

Наибольшие изменения претерпевает состояние нейромедиаторяого пуд; изученных аминокислот. Так, уровень ГАМК постепенно увеличивается в течекш суток на 52% к 3 часу и на 84% к 24 часам, а уровень гаутамата снижался на 27% f 45% через 3 и 24 часа, соответственно. Такое изменение содержания изученны?

;еГфсмедиаторов в синаптосомах обусловлено активацией (на 112%, р<0,001 через часа) основного фермента синтеза ГАМК - ГДК, локализованной исключительно синапткческих терминалах ГАМК-ергических нейронов. Снижение активности »ермента почти вдвое к 24 часам (на 62%, р<0,001 выше по сравнению с контро-ем), предположительно, может быть обусловлено увеличением концентрации АМЬС как конечного продукта реакции.

Таким образом, существует определенное соответствие между изменениями системе аминокислотных нейромедшторов и ультраструктурными сдвигами в азличных типах синапсов при введении ДСИП: увеличение количества тормозного ейромедиатора ГАМК в синаптосомах сопровождалось признаками активации ормозных аксосоматических синапсов, а снижение информативности возбуждающих аксошитшковых синапсов связано с уменьшением количества возбуждающего ¡ейромедиатора глутаминовой кислоты.

Трех суточное введение пирацетама интактным животным изменяет соотно-тенке глутамата и ГАМК в сторону увеличения последней: в общем гомогенате оры больших полушарий уровень гагутамата пошокается на 32% (р<0,05), а ГАМК увеличивается на 43% (р<0,01). Существенные изменения обнаружены и в содержании аспарагиновой кислоты, уровень которой повышается на 67% (р<0,01) по равнению с контролем.

Ранее нами показано (Менджерицкий и др., 1995), что при введении пираце-ама активность ГДК понижается на 32%. Понижение уровня глутамата в коре оловного мозга может быть связано с активным поступлением этого метаболита в (икл трикарбоновых кислот, что подтверждается результатами исследования ровня изучаемых аминокислот в синаптичесгой фракции коры головного мозга. Остановлено, что одновременно с накопление ГАМК (61%, р<0,001) во фракции инаптосом наблюдается значительное повышение уровней глутаминовой (206%, к0,001) и аспарагиновой (55%, р<0,05) кислот. Это соответствует повышенному зону возбуждения в коре и отражает как активные информационные процессы в ЩС, так и усиление общего метаболизма и транспорта в нервных клетках.

При совместном введении ДСИП и пирацетама содержание ГАМК в гомоге-гате коры на 84% превышает уровень контроля (р<0.05), содержание глутаминовой ислоты уменьшается на 37% (р<0.05). Взаимодействие двух препаратов создает ювое функциональное состояние в системе синаптичесгой передачи, относитель-юе соотношение возбуждающих и тормозных аминокислот в синаптосомальной фракции соответствует норме, но существенно увеличено их количество, что соот-юсится с данными ультраструктурного анализа о значительном увеличению си-штгических везикул в отростках нейронов при действии двух препаратов (Рис. 1).

Рис. 1а Содержание ГАМК, аслартата и п.утамата в коре головного мозга крыс после введения ДСИП и пирацетама интакгньш животным ГАМК; Ц- аспартат; Ц- глутамат

160%

120%

80%

40%

0% конроль

-40% -80% -1-

122%

52'

2%4%

-1%

206%

84%

162%

-27%

КМ* 116%

-45%

ДСИП 1ч

ДСИП Зч

ДСИП 24ч

пирэц.

пирац.+ ДСИП

Рис.16 Влияние ДСИП и пирацетама на содержание ГАМК, тутамата и активность ГДК в си- Ри°'1в ВлиЯ1Ше Дсип и пираце-наптосомальной фракции юры больших полу- тама на содержание ГАМК, аспарта-шарий мозга крыс. та и глутамата в синапгической

Щ- ГАМК; И- ЩК; Ц- глутамат фракции коры головного мозга

крыс.

Щ- ГАМК; Щ- аспартат; || - глутама

80% т )

I

60% -40% 20% 0% -20% -40% -60% -80%

600%

560%

62%

59%

-100/1

■шй

500%

!

427%

-35%

400% 300% 200% 100% 0%

Ш 122

-62%

пирацетам

ДСИП ДСИП

1ч 24ч

Рис. 5а Влияние ДСИП и пирацетама на содержание диеновых конъюгатоз в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

пирацетам ■+ ДСИП

60% 40% 20% -0% -20% -40% -60% -80%

43%

23%

-57%-59»Г

ДСИП 1ч

500%

450%

400%

350%

300%

250%

200% -

150%

100% ■

50% - 19%

ДСИП 24ч

461%

пирацетам

пирацетам

+ ДСИП

Рис. 56 Влияние ДСИП и пирацетама на содержание оснований Шиффа в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

_

□ синаптосомы Ш миелин Ш митохондрии

ГБО 0,3 ДСИП + пирацетам пирацетам

Мла ГБО + ГБО + ДСИП +

ГБО

Рис.3 Влияние ГБО и ГБО на фоне ДСИП и пирацетама на содержание ГАМК, аспартата и глутамата в синаптической фракции коры головного мозга крыс (в % к контролю).

Рис.4 Влияние ДСИП и пирацетама на содержание малонового диальдегида в гомогенате коры головного мозга крыс (в % к контролю)

ДСИП 1ч ДСИП 4ч ДСИП 24ч пирацетам пирацетам

+ ДСИП

Рис.2а Влияние ДСИП и пирацетама на активность транспортных АТФаз в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

166%*«*

ГБО 0,3 ДСИП + пирацетам пирацетам

Мпа ГБО + ГБО +ДСИП +

ГБО

Рис.2б Влияние ГБО и ГБО на фоне введения ДСИП на активность транспортных АТФаз в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

Ш Ыа/К-АТФаза синаптосом В Са-АТФаза синаптосом ПСа-АТФаза митохондрий

450% 400% 350% 300% 250% 200% 150% -100% -50% 0% -50%

95%

91%

-16% ГБО 0,3 Мпа

ДСИП + ГБО

пирацетам + ГБО

Рис.ба Влияние ДСИП и пирацетама на содержание диеновых конъюгатов в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

-39% пирацетам + ДСИП + ГБО

600% 500% 400% 300% 200% 100% 0% -100%

*«■ 594% 534% 1

352%

121% -109°/

142%

х-59%

ГБО 0,3 Мпа

ДСИП-ГБО

пирацетам + ГБО

Рис.66 Влияние ДСИП и пирацетама на содержание оснований Шиффа в субклеточных фракциях коры головного мозга крыс (в % к контролю)

-2%

пирацетам + ДСИП + ГБО

□ синаптосомы Ш миелин @ митохондрии

Нарушение ионных градиентов при активном функционировании синапсов компенсируются работой ионных насосов. Электрогенная Na+/K+-ATOa3a зыполняет основную роль в поддержании необходимого электрохимического эаланса. Концентрация ионов кальция в нейронах (около ЮОпМ) поддерживается За2+-АТФ-азой, которая выводит кальций во внеклеточное пространство и во шутрнклеточпые депо (эндоплазм атич ее кий ретикулум и митохондрии). В ^следовании мы использовали фракцию осмот1гчески разрушенных синаптосом, соторая в основном содержит плазматические мембраны с небольшой примесыо гембран эвдоплазматического ретикулума и фракцию митохондрий.

При введение ДСИП интактным животным в синаптической фракции наивность №Г/К+-ЛТФ-азы через 1,4 и 24 часа увеличивалась на 37% (р<0,001), -9% (р<0,01) и 55% (р<0,001), соответственно. Активация NaTK'-АТФ-азы гептидом дельта-сна ранее была показана в модели in vitro на эритроцитах Медведева, 1993). Индивидуальное введение гограцетама также способствовало совышению активности Na' ЛС-АТФ-азы на 42% (р<0,01). При совместном .ействии препаратов эффективность электрогенного Na+/K+-Hacoca снижалась на 2% (р<0,01), что, вероятно, связано со снижением активности синапсов, так как >актическая скорость работы фермента определяется потребностями клетки Цамбинова, Каменская, 1996).

Активность Са2*-АТФ-азы в синаптической фракции через 1 час после ведения пептида не изменялась, через 4 часа увеличивалась на 51% (р<0,02), а ерез 24 часа снижалась на 70% (р<0,01) по сравнению с контролем. Изменение ктивности Са2+-АТФ-азы в митохондриальной фракции имело иной характер: к 4 асам после введения ДСИП ее эффективность снижается на 46% (р<0,01), и затем новь увеличивается (на 20%, р<0,05 ниже контрольного уровня). По-видимому, нактивация Са2+-насоса в митохондриях связана с функциональными ерестройками органелл. Согласованная работа Са2+-АТФ-азы плазмалеммы и нутрешшх депо Са2+, обеспечивает устойчивое поддержание баланса этого иона в итоплазме, тем самым защищая клетку.

Применение пирацетама и пирацетама в комбинации с ДСИП приводило к кижению активности Са2+-АТФ-азы синаптической фракции по сравнению с энтролем на 26% (р<0,01) и 66% (р<0,01), соответственно. Премедикаментация ирацетамом приводит к ингибированию Са2+-АТФ-аз на 70% (р<0,01) в итохондриях. Совместное действие с пептидом уменьшало эффект угнетения ктивности ферментативного комплекса в митохондриях (на 46% р<0,05 ниже энтроля). Инактивация Са2+-насоса, вероятно, способствует накоплению Са2* в итоплазме, что в большей степени свойственно специфическому эффекту эотропного препарата. Известно, что Са2+ как вторичный мессенджер способен сгивировать различные ферменты (Са2+/кальмодулин-зависимые киназы, Са2+-

чувствительные аденилатциклазы), которые в свою очередь влияют экспрессию генов (Ghosh, 1995). Снижение активности иошак насосов напрям; связано и с активацией процессов ПОЛ (рис. 2а).

Изучение состояния лилидного компонента возбудимых мембран головно мозга по показателям перекисного окисления лшшдов выявило диаметраль противоположное влияние двух исследованных препаратов при : индивидуальном введении интакгным животным: ДСИП в большинстве случа препятствовал накоплению как начальных, так к конечных продуктов ПОЛ, скиж их концентрацию по сравнению с уровнем контроля, пирацетам, напроти способствовал их накоплению, а совместное введение двух препаратов усиливш эффект пирацетама.

Механизм такого влияния ДСИП на содержание исследованных продукте ПОЛ, вероятно состоит в активации глутатионперохеидазной системы защип находящейся между первичными и конечными продуктами (ШО) л] попероксидации. В пользу данного предположения свидетельствуют наши даннь о преимущественном ингибировании дельта-сон индуцирующим пептидо образования шиффовых оснований во всех субклеточных фракциях головно1 мозга интактных животных. Полученные результаты подтверждаются данным литературы о том, что ДСИП, не являясь алтиоксидантом оказывае модулирующее влияние на активность антиоксидантных систем (Рихирева Г.Т. соавт., 1993).

Некоторое накопление ШО в синалтической фракции через сутки поел введения ДСИП свидетельствует об активных метаболических процессах межнейронных контактах. Известно, что образование ШО связано с нарушение: функций белковых молекул. Это может быть причиной инактивации аксс пшпиковых синапсов. Накопление ДК увеличивает проницаемость мембран, чт соответствует реактивному набуханию митохондрий.

Реакция на введение пирацетама объясняется несколькими факторам* Пирацетам усиливает снабжение ткани кислородом и интенсифицирует энер гетический метаболизм в мозге. Как следствие может происходить акгиваци свободно-радикальных механизмов. Значительное изменение показателей ПОЛ митохондриях подтверждает наше предположение. Инактивация Са2+-насоса такж напрямую связана с активными процессами ПОЛ в этих структурах. Нами н отмечено деструктивных нарушений ультраструктуры в коре головного мозга кры и, наоборот, наблюдается усиление пластического обмена, активация генома активный везикулярный транспорт. Активация протеолиза, судя по исследовании ультраструктуры, и фосфолиполиза, по данным литературы, приводит ) разрушению деградированных молекул (Рис. 5 и Рис. 4).

3. Ультраструюура коры головного мозга при гипероксии и гипероксии на

фоне ДСИП и нирацетама.

Пребывание животных в барокамере при 0,3 МПа кислорода в течение двух ¡асов приводит к активации компенсаторно-приспособительных процессов в гейронах и глиальных клетках III-V слоев сенсомоторной коры, изменения носят Тратимый характер и соответствует описанным в литературе (Менджерицкий, 992). Установлено два типа реакции нейронов на гипероксшо: в первом случае юмиофильность ядра и цитоплазмы повышается, клетки деформируются. Иногда идны патологические изменения хроматина в ядре: фрагментация ядрышка бразование 1ранулезных структур. В то же время значительная часть нервных леток остается светлыми. В темных и светлых нейронах происходит реактивное абухание эндоплазматической сети и митохондрий. В темных нейронах имеются еструктивные повреждения этих органелл. Кроме того, отмечается активация изосомального аппарата в соме нейронов. В отростках происходит обширная еструкция микротрубочек и нейрофиламенгов.

Воздействие ГБО приводит к заметным изменениям состояния аксоши-иковых синапсов, свидетельствующее о снижении их активности и дис-рофических нарушениях обратимого характера: набухание и просветление ресинаптической терминали, синаптические пузырьки образуют скопления в :ентре аксона и агглютинируют. С другой стороны, эяекгрофизиологически арегистрированное возрастать возбуждения в коре, электроняомикроскопически одтверждается гиперактивностью части возбуждающих аксодендритических инапсов, в которых отмечается уплотнение постсинаптического белкового гатериала, удлинение активной зоны, пресинапс заполнен многочисленными инаптическими везикулами, преимущественно в зоне выброса нейромедиатора. .ксосоматические контакты характеризуются умеренным набуханием и росветлением пресинаптической терминали и одновременным уменьшением оличества синаптических везикул. Такая ультраструктурная реорганизация оответствует изменению синаптического аппарата по светлому типу и является братимой (Н.Н.Боголепов, 1975). Локальное изменение возбуждающих синапсов с одавлением активности тормозной сети может стать одним из факторов в юрмировании очага эпилептиформной активности.

Введение ДСИП животным за 1 час до помещения в барокамеру снижает тепень повреждения в глубоких слоях коры головного мозга при ГБО. В астности, предупреждает активацию лизосомального аппарата в нейронах, за счет табилизации мембран лизосом (Лысенко, 1994), нормализует состояние нергетического аппарата нейронов и их отростков, стимулирует дополнительную нергизацию тормозных аксосоматических синапсов, что выражается в появление в

аксошгых терминалах мелких мнто- хондрий с электронно-плотны матриксом, а также фигур деления митохондрий. Как и при контрольном введен» пептида, увеличено количество рибосом и полирибосомных розеток.

Положительный эффект предварительного введения ДСИП заключается сохранении аксосоматических синапсов в активном состоянии, несмотря на то, чт изменение пресинаптических терминалей по светлому типу сохраняются.

Преобладание аксошипиковых межнейронных контактов с узкой « налтической щелью, а кроме того, состояние везикулярного аппарата и активно зоны (уменьшение длины, снижение осмиофилии постсинаптическог уплотнения), доказывает, что предварительное введение ДСИП еще бояьгв снижает активность аксошипиковых синапсов при воздействии шпероксии. Пр этом состояние аксонных терминалей и постсинаптических дендритов боле соответствует норме.

При повышенном давлении кислорода на фоне премедикаментаци пирацетамом в первую очередь следует отметить частичные необратимы повреждения в структуре нейронов. В таких нервных клетках значительн повышена базофилия цитоплазмы, наблюдается вакуолизация цнстер] шероховатого и гладкого эндоплззматического ретикулума, разрыв! ограничивающих оргаиеллы мембран. Митохондрии вакуолизированы, матрикс 1 кристы частично разрушены. Гипертрофированный пластинчатый комплек выглядит отечным, в его окружении обнаруживаются значительные количеств; мелких везикул. Цитоплазма клетки сморщена, ядра фрагментированы. Подобны необратимые деструкции схожи с апоптотическими повреждениями, - ош мозаичны и касаются приблизительно 5% пирамидных клеток. Предположительно ведущая роль в этом процессе принадлежит Са2* и липидной пероксидации Большая часть нейронов выглядит более сохранными, вышеописанные изменения ] них наблюдаются в той или иной степени. Значительно активирована система про теолиза клеток мозга: имеется большое количество лизосом, чаще встречают^ вторичные лизосомы

Аксодендриткческие синапсы выглядят активированными, что связано < увеличением пула синаптических везикул в активной зоне контакта. Чаете непосредственно в пресинапсе формируются цепочки слившихся неактивны? везикул. Синапгическая щель расширена и структурирована. В аксонньс терминалях присутствуют в большом количестве агрегированные, с признакам! адгезии формы молодых митохондрий, с несколько набухшим матриксом \ сохранными кристами. Отмечается появление синаптических розеток, когда н; один шипик замыкается несколько аксонов, формирующие как несимметричны* (возбуждающие), так и симметричные (тормозные) синапсы. В аксошипиковьс контактах наблюдается разрушение шипикового аппарата, который является однил

п внутренних депо Са2+ (Fifkova, 1983). В шипиках с сохранной структурой фоисходит укорочение и утолщение его шейки. Это может менять выходные траметры электрического стимула (Koch, Poggio, 1983). Дифференцированное ювреждение отдельных дендритов и нейронов, связано с определенным юлиморфизмом неГфонных популяций (или специфических синапсов) в енсомоторной коре.

Аксосоматические синапсы выглядят более сохранными. Обращает нимание увеличение размеров пресинаптических аксонов, большое количество ктивных зон. В целом, имеются признаки активного функционирования ормозной синаптической сети.

При воздействии двух препаратов в условиях повышенного давления ислорода ультраструктура нейронов, синапсов и нейропиля претерпевает менее ыраженные изменения, что, прежде всего, выражается в стабилизации мембран героховатого эндоплазматического ретикулума и кариолеммы в цитоплазме ейронов и шипикового аппарата в аксошипиковых синапсах. Как и в предыдущих гриях с введением пирацетама и ДСИП наблюдаются изменение формы ядра, ролиферация пластинчатого комплекса и шероховатого эндоплазматического гтикулума, в нейроплазые содержится большое количество рибосом и олирибосомных розеток, при этом выраженной активации тгротеолиза, гобратимых повреждений органелл не наблюдается.

Характерно набухание и образование вытянутых извилистых форм итохондрий особенно в олигодендроцитах. Большое количество органелл рисутствует в отростках нейронов - в нейропиле. Как в соме нервных клеток, так в отростках наблюдается тенденция к адгезии и агрегации митохондрий, стречаются делящиеся формы органелл.

Пресинаптические аксоны в асимметричных синапсах выглядят тегированными, как правило, содержат многочисленные синаптические :знкулы, обладают протяженной активной зоной, выраженным постси-щтическим уплотнением. Отсутствуют необратимые деструкции шипикового шарата в синапсах, заметна его значительная пролиферация, цистерны как завило плотно упакованы. Изменяется форма шипика: он округляется, шейка зактически исчезает. Шипиковый аппарат имеет тенденцию к смещению в изалышй дендрит. На срезах увеличивается количество филогенетически более >вых бззальных ветвлений аксонов и аксонных терминалей с активными зонами и ;со-ши!шковыми синапсами. Эти сдвиги считаются положительными и ¡ратимыми (Попова, 1985). Аксосоматические синапсы характеризуются метным увеличением площадей пресинаптических аксонов и содержания в них тгохондрий. Синаптические везикулы многочисленны, пул активных везикул

увеличен. В целом ультраструктура тормозной синаптической сет свидетельствует о ее гиперактивном состоянии.

4. Влияние гиперокскя на фоне предварительного введени; пирацетама и ДСИП на некоторые метаболические процессы i коре головного мозга крыс.

Двух часовая экспозиция животных при повышенном давлении кислород (0,3 МПа) приводит к нарушению баланса изученных нейромедиаторны аминокислот. Содержание ГАМК в синаптической фракции увеличивается на 45°/ (р<0,001). Такое увеличение тормозного нейромедиатора не может компенсироват более интенсивное возрастание концентраций глутамата на 120% (р<0,001) i аспартата на 136% (р<0,001). Заметное нарастание ГАМК, обнаруженное npi различных патологических состояниях не всегда отражает увеличени функциональной емкости ГАМК нейронов, а может бьггь связано с прямым иш опосредованным ингибировнием ферментов ее синтеза и деградации (Roberts Hammerschlag, 1976). Накопление глутамата в синаптической фракции может быт одной из причин повреждающего действия избытка кислорода.

Предварительное введение ДСИП в дозе 120 мкг/100г массы животного за час до помещения в барокамеру приводит к полной нормализации содержат! ГАМК в синаптической фракции коры мозга крыс и значительному снижении содержания глутаминовой и аспарагиновой кислот как по сравнению с уровнем ; стрессированных животных, так и по с равнению с уровнем контроля - 58^ (р<0,001) и 53% (р<0,01), соответственно.

При ежедневном введении пирацетама в течение 3 суток в дозе 3 мг/100г i последующей экспозиции животных в барокамере в течение 2 часов снижае повышенный уровень ГАМК, вызванный кислородной интоксикацией : синаптической фракции до контрольного состояния, уровень глутамата i аспартата, также значительно снижен - на 14% (р<0,01) и 33% (р<0,01) выше га сравнению с контролем, соответственно.

Совместное действие двух препаратов отличается от простого наложения и: эффектов. Отмечается повышение уровня ГАМК на 18% и снижение воз буждающих аминокислот: глутамата на 42% и аспартата на 12% по отношению j контролю. Таким образом, на фоке введения пирацетама, при ГБО введение ДСИ1 обеспечивает более адекватную реакцию в приспособлении животного экстремальному воздействию. Полностью снимается эффект шпероксии н возбуждающую передачу и незначительно доминирует тормозная система ней ромедиации (Рис. 3).

Показано, что при различных видах стресса происходит снижете ак-ивности C'a2"-, Na*/K*- АТФ-аз в мозге, эритроцитах, миокарде и других тканях Заслона и соавт., 1992). При двух часовой гипероксии 0,3 МПа активность тектрогенной Na'/'KА Т Ф - аз м в сннаптических мембранах несколько величивается (на 23%, р<0,01), что может соответствовать нарушению це-эстностн мембран и некоторой активации статической передачи. Пред-фительное введите ДСИП дополнительно повышает активность NaTK'-АТФ-îeoca, как по сравнению с ее уровнем при ГБО, так и по сравнению с уровнем штроля (на 53% р<0,05). Интересно, на наш взгляд, значительное увеличение стивности электрогешюй NaVK'-АТФ-азьг пирацетамом (на 166% р<0,001) и шжение активности фермента при совместном действии ноотропного препарата и СИП (активность по сравнению с контролем увеличена на 68%, р<0,01). Такое геныпение активности возможно объясняется снижением функциональной ирузки ira возбуждающие синапсы, специфически оказываемое ДСИП по данным [ътраструктуры.

Одновременно, нами установлено, что при ГБО нормальная работа Са2"1-лоса нарушается, происходит заметное снижение активности фермента, как в наптических мембранах (на 47%, р<0,001), так и в митохондриях (на 29%, :0,05). При ультраструктурном анализе нами выявлена деструкция шротрубочек и нейрофиламентов. Основным фактором участвующем в зрушении цитоскелета является повьппение в нейроплазме ионов кальция.

Введение ДСИП за 1 час до воздействия гипероксии предотвращает сдвиги в тивяоети Са2+-АТФ-азы: в митохондриях сохраняет активность фермента на овне контроля, а в синаптической фракции даже увеличивает на 28% (р<0,001). кое влияние пептида может бьпъ направлено на изменение частоты флуктуаций утриклеточного уровня кальция. Ноотропный препарат изменял соотношение гивности Са2+-АТФ-аз разных компартментов: в синаптической фракции гивность фермента увеличивалось на 39% (р<0,05), а в митохондриях оисходило угнетение Са2+-насоса на такую же величину. Эти данные здетельствуют о тонких процессах регуляции в поддержания функционального леостатнческого состояния в нервных клетках. При совместном действия двух гпаратов в условиях кислородной интоксикации Са^-АТФ-азы плазмалеммы ;е более активированы по сравнению с контролем (на 42% р<0,01), их активность зое превышает таковую при гипероксии в отсутствии тгремедикаментации. В тохондриальной фракции их активность соответствует норме.

Совместное использование ДСИП и пирацетама создает наибольший по-кительный эффект в подержания ионных градиентов в нейронах, тем самым :дохраняя мозг от возникновения эпилептогенных очагов, так как инактивация

Na+/K*- АТФ-аз синаптических мембран является важным фактором

эпилептизации нейронов, т.е. является триггерным фактором сопряже! деполяризации и секреции нейромедиаторов. (Крыжановский и др., 19i Предположительно, дисфункции в активности исследованных ферментов бь вызваны активацией процессов перекисного окисления липидов (Рис. 2 б).

Известно, что интенсификация свободнорадикальных реакций и перекис» окисления липидов в ткани мозга является одним из пусковых механизл кислородной интоксикации. При воздействии повышенного давления кислор< 0,3 МПа в течение 2 часов обнаружено накопление ire только начальных (диеног конъюгаты), но и промежуточных (малоновый диальдегид) и конечных (основа! Шиффа) продуктов ПОЛ.

Судя по более интенсивному накоплению оснований Шиффа во фракг митохондрий (на 594%, р<0,001), этот тип нейрональных мембран более подверя деструкции. Накопление ШО во всех исследованных типах мемб] свидетельствует о необратимых нарушениях их структуры, что наряду с описант другими авторами активацией протеолитических ферментов может иницииров; серьезные нарушения мембранных компартментов и активности мембран] связанных ферментов, ионных каналов, функционирования рецепторов. I вышеперечисленные изменения подтверждаются нарушениями ультраструкту аксонов и дендритов, тормозных аксосоматических и аксошипиковых контакт наблюдаемых при данном режиме ГБО. Особый интерес представляют данные активности изучаемого процесса в миелинизированных отростках. Ят нарушение их целостности при электронно-микроскопическом исследован сочетается с отсутствующими изменениями в уровне ДК во фракции миелина значительным накоплением конечных продуктов ПОЛ - ШО (534%, р<0,001).

Введение пептида за 1 час перед воздействием двух часовой гиперокс препятствовало накоплению начальных, промежуточных и конечных моле] лярных продуктов ПОЛ практически во всех исследованных типах нейрональн мембран, способствуя тем самым меньшему повреждению структуры и функи мембранно-связанных макромолекул.

Премедикаментация пирацетамом практически не влияла на интенсивно! процессов ПОЛ при ГБО, лишь проявляя незначительную тенденцию к снижен образования продуктов пероксидации.

Оптимальная защита от процессов ПОЛ в наших исследованиях набл далась при совместном введении ДСИП и пирацетама, при этом заметное ci жение происходит именно по конечным продуктам реакции - ШО (Рис. 6 и Рис. t

ВЫВОДЫ

Пролонгированные во времени эффекты ДСИП, направленные на создание состояния ! ¡реадаптации, реализуются через механизмы нейрональной пластичности. Об этом свидетельствуют изменения функциональной активности синапгических контактов, что проявляется морфологическими перестройками в синапсах и нейронах III-V слоев сенсомоторной коры головного мозга крыс, изменением баланса нейромедиаторного пула возбуждающих и тормозных аминокислот в сторону увеличения последних, активацией электрогенной Иа7К+-АТФ-азы и перераспределением в активности Са2+-насоса плазмалемы и митохондрий, подавлением системы свободно-радикального окисления липидов.

Повышение функциональных возможностей работы нервной системы пир-ацетамом достигается увеличением энергообеспечения процессов нейрональной пластичности. Об этом свидетельствует изменение формы и локализации митохондрий в соме и отростках нейронов, энергизацией органелл, а также усилении синтеза белковых молекул и активации их специфической транспортной системы. Морфологические изменения соотносятся со сдвигами в нейрохимических показателях, что проявляется в повышенном содержании нейромедиаторных аминокислот в синапгосомальной фракции, как возбуждающих, так и тормозных, увеличении активности электрогегаюй Ма7К+-АТФ-азы и снижение эффективности Са2+-насоса, вследствие заметного усиления процессов пероксидации в нервных мембранах при введении ноотропного препарата.

Гипербарическая оксигенация в течение 2 часов при 0,3 МПа приводит к определенным изменениям в изученных морфо-функциональных показателях, о чем свидетельствуют дистрофические нарушения в нейронах и межнейронных контактах по светлому типу, преобладание эффективности возбуждающей синаптической передачи, при этом незначительно повышается работа Na /К*-АТФ-азы и ингибируется работа Са2+-насоса, значительно интенсифицируются процессы ПОЛ во всех исследованных типах мембран головного мозга. Совместное применение ДСИП и пирацетама, при котором наблюдается кумулятивный эффект их специфических реакций, в значительной степени препятствует развитию патологических изменений в системах обеспечивающих активное функционирование синаптических структур. Это проявляется в подавлении процессов ПОЛ при ГБО, повышении активности Са2^-АТФазы, что обеспечивает стабилизацию мембранных структур шипикового аппарата в дендритах и эндоплазматического ретикулума в соме нейронов. По сравнению с индивидуальным введением пирацетама, активность Na'/K'-АТФ-азы

снижалась при совместном действии с пептидом, связанное с частичш подавлением, синаптической эффективности возбуждающей передачи увеличением активности тормозной системы 5. Регуляторные эффекты ДСИП и пирацетама в синаптических структур направлены на поддержании оптимального баланса тормозных и возбуждающ: аминокислот: ГАМК и глутамата (аспартата)

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Менджерицкий A.M., Лысенко A.B., Ускова Н.И., Самецкий Е.А., Мац онис А.Э. Соотношение нейромедиаторных аминокислот при сравнительнс анализе стресспротекторных эффектов ДСИП и пирацетама.// Вопр.мед.химш 1995.-N5,- С.16-19.

2. Менджерицкий A.M., Лысенко A.B., Ускова Н.И., Самецкий ЕJ Менджерицкая Л.Г. Совместное действие ДСИП и пирацетама i интенсивность перекисного окисления липидов в различных типах мембр; головного мозга крыс при гипоксии.// Нейрохимия,- 1995,- т. 12.- N1.- С.58-62.

3. Менджерицкий A.M., Ускова Н.И., Лысенко A.B., Самецкий E.j Исследование механизма противосудорожного эффекта ДСИП в условш повьппенного давления кислорода.// Физиол.ж.им. Сеченова.-1996,- т.82.- N1

4. N. Uskova, A. Mendzeritsky, A. Lysenko, E. Sametsky DSIP influence on the r sleep-wakefiilaess cycle under extreme conditions./ Abstr. 2nd Intern. Congress < World Federation of Sleep Research Societies.- Sleep Res.- 1995.- V.24A.- P.416.

5. A.V. Lysenko, E.A.Sametsiky, and A.M.Mendzeritsky Role of delta-slee inducing peptide in neural plasticity processes under hypoxia.// Abstr. 2nd Meeting < European Neuroscience, European J.Neurosci.- 1996.- Suppl.- P.35.

6. A. Kovalev, N. Uskova, A. Mendzeritsky, A. Lysenko, E.A.Sametsl Antiepileptic effect of delta-sleep inducing peptide.// Abstr. X World Congress i Psychiatry, Madrid.- 1996,- P.96.

C.59-64.