УДК: 616.831.31:616.89-008.441.13
Год издания: 2013
Асимметрия нейроактивных соединений в коре больших полушарий головного мозга при экспериментальном алкоголизме
Курбат М.Н
Рубрики: 76.03.31
Гродненский государственный медицинский университет
Тема НИР: «Нейрохимическая асимметрия при алкогольной интоксикации».
Сроки выполнения НИР: апрель 2011 г. — март 2013 г.
Научный руководитель: канд. мед. наук, доц. М.Н. Курбат.
Источник финансирования: Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований.
Проведя обобщение современных научных сведений, касающихся асимметрии и латерализации функций головного мозга, можно отметить, что биологически активные вещества неравномерно распределены между структурами ЦНС, а также правой и левой половинами мозга относительно среднесагиттальной плоскости. К примеру, в левом бледном шаре, базальных ядрах серотонина больше, чем в правых. Если доминирующим является правое полушарие, то выявляются обратные количественные соотношения серотонина между системами правого и левого полушарий. Дофамина больше в правой миндалине. У крыс в хвостатых и прилежащих ядрах обнаружено одинаковое количество норадреналина. Норадреналина в правом обонятельном бугорке у крыс больше, чем в левом, и, наоборот, больше в левом таламусе. Имеются данные относительно содержания норадреналина, дофамина, холинацетилтрансферазы, гаммааминомасляной кислоты (ГАМК), а также свободных жирных кислот в полушариях мозга. Для лобной доли характерно повышенное содержание N-ацетиласпартата и креатина в правом полушарии, а для теменной доли преобладание этих веществ и инозитола в левом полушарии головного мозга.
Принимая во внимание трудности изучения центрального звена патогенеза алкогольной зависимости непосредственно на организме человека, до сих пор актуальным остаются экспериментальные модели алкоголизма на лабораторных животных.
Цель - выявление особенностей структуры фонда нейромедиаторов, свободных аминокислот и их производных, а также некоторых ферментов их метаболизма в симметричных отделах головного мозга при экспериментальной алкогольной интоксикации.
Для моделирования алкогольной интоксикации использовались самцы беспородных крыс массой 200-220 г. Количественная и качественная идентификация свободных аминокислот и их дериватов в безбелковых экстрактах ткани головного мозга проводилась обращенно-фазной хроматографией с предколоночной дериватизацией 0,4% о-фталевым альдегидом и 0,3% 3-меркаптопропионовой кислотой в 0,4 М Na-боратном буфере, pH 9,4, а также флуоренилметилкарбомоилхлоридом (FMOC) и детектированием по флуоресценции (231/445 нм для первичных аминокислот и 265/313 нм - для содержащих вторичную аминогруппу). Метод разделения катехоламинов, серотонина и их метаболитов, а также аминокислотных предшественников (тирозина, триптофана и 5-окситриптофана) представляет собой модификацию использованного выше, за исключением того, что вместо электрохимического детектирования мы применяли детектирование по природной флуоресценции, которое отличается несколько меньшими требованиями к точности условий определения и качеству материалов. Активност ферментов АлАТ, АсАТ и ГГТП изучали кинетическим методом с применением наборов реагентов НТПК «Анализ X». Для оценки латерализации биохимических показателей в симметричных анатомических структурах предложен алгоритм расчета индекса асимметрии (Li), математически отражающий преобладание метаболитов в симметричных структурах.
Выявлено, что при острой алкогольной интоксикации (ОАИ) проявляется дозозависимый эффект. Максимальная инверсия Li для аминокислот, биогенных аминов и их производных отмечается при ОАИ в дозе 1 г/кг (внутрибрюшинно, длительность интоксикации - 1 ч). В данных экспериментальных условиях наблюдаются изменения Li в отношении цистеата, глутамата, глутамина, цитруллина, аргинина, этаноламина, серотонина.
Прерывистое (внутрижелудочно 4 сут этанол + 3 сут отмены) введение этилового спирта в максимальной степени трансформирует пул аминокислот и биогенных аминов при 4-кратном повторении циклов алкоголизации, в то время как разница в содержании метаболитов между симметричными структурами ЦНС наблюдается только при 2-недельной прерывистой интоксикации. Li для АлАТ, АсАТ и ГГТП относительно стабилен при различных вариантах экспериментального алкоголизма.
Нарушение межполушарных взаимоотношений в генезе психических расстройств на сегодняшний день общеизвестный факт. Выявленная нами нейрохимическая асимметрия аминокислотного фонда в лобных долях коры больших полушарий беспородных крыс при экспериментальном алкоголизме дополняет сведения о функционировании головного мозга в норме и раскрывает перспективы изучения латерализации биохимических процессов при целом ряде патологических состояний, вовлекающих ЦНС. Исследование биохимической асимметрии поднимает много важных вопросов, без решения которых невозможно понимание функциональной латерализации и механизмов функционирования мозговых полушарий.
Также необходимо отметить, что симметричный способ функционирования на физиологическом уровне достигается за счет существования или возникновения множественных нейрохимических асимметрий. При планировании нейрохимического эксперимента следует иметь в виду, что асимметричное реагирование мозговых полушарий сопряжено с реципрокными нейрохимическими сдвигами в одноименных структурах, это не позволяет использовать второе полушарие в качестве контроля.