Введение к работе
Актуальность проблемы. Головной мозг чрезвычайно чувствителен к недостатку кислорода, и его гипоксические повреждения имеют тяжелые и зачастую необратимые последствия для всего организма.
Гипоксическое воздействие проявляется неспецифическими стереотипными реакциями нейроэндокринной системы, метаболизма, кровообращения и дыхания по типу стресс-синдрома [Selye Н., 1974]. Основным следствием гипоксического воздействия на уровне системы энергопродукции митохондрий являются активация с последующим развитием торможения СДГ и нарушение переноса электронов по дыхательной цепи. Наши предшествующие исследования показали фазные изменения состояния системы энергопродукции головного мозга при формировании адаптивной реакции на воздействие [Хазанов В.А. 1986, 1989, 1993; Панина О.П. 1991; Сайфутдинов Р.Р. 1997]. Они предполагают возможность смещения доминирующих потоков восстановительных эквивалентов в дыхательной цепи на разных стадиях адаптивной реакции, высокую чувствительность кинетических характеристик переходных процессов по сравнению со значениями уровня восстановленности пиридиннуклеотидов в стационарных состояниях к изменению функционального состояния организма. Практически не изучено с данных позиций действие препаратов, используемых для профилактики и восстановления гипоксического повреждения головного мозга.
Данная работа выполнялась в рамках разработки новых высокоэффективных церебропротекторов растительного происхождения. Флавоноидсодержа-щие растительные протекторы повреждения клеток при патологиях, сопровождающихся дефицитом кислорода, заинтересовали нас в связи с известными ан-тиоксидантными свойствами биофлавоноидов и со стремлением ослабить ксе-нобиотическую нагрузку на организм при лечении патологии. На наш взгляд, наличие хинонной структуры в молекуле флавоноидов, их окислительно-восстановительные свойства [Абрамова ЖЛ, Оксенгендлер Г.И., 1985] указы-
вают на возможность реализации их антигипоксической активности за счет влияния на процессы окислительного фосфорилирования.
В данной работе с предполагаемых позиций исследована динамика восстановления пиридиннуклеотидов при переходе митохондрий (MX) из стационарного состояния 3 в 4, оценено соотношение потоков восстановительных эквивалентов в дыхательную цепь от ФАД- и ЫАД-зависимых дегидрогеназ MX головного мозга крыс при гипоксическом воздействии и коррекции экстраюш листа бадана толстолистного.
Цель работы. Изучить влияние экстракта листа бадана толстолистногс на систему митохондриального окисления головного мозга крыс в норме и npt гипоксическом воздействии.
Задачи исследования.
-
Разработать новый информативный подход к оценке переходные состояний митохондрий.
-
Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД-и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при нормобариче-ской гиперкапнической гипоксии средней (2 ч) степени тяжести и коррекции экстрактом листа бадана толстолистного в сравнении с пирацетамом.
-
Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при постгипокси ческой энцефалопатии и коррекции экстрактом листа бадана толстолистногс в сравнении с пирацетамом.
-
Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД-и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при ложной one рации, при циркуляторной гипоксии и коррекции экстрактом листа бадага толстолистного в сравнении с пирацетамом.
Научная новизна.
1. Впервые предложен анализ функционального состояния митохонд рий по кинетическим параметрам восстановления пиридиннуклеотидов
окисленных добавкой аденозиндифосфорной кислоты при утилизации эндогенных и экзогенных субстратов.
-
Показано, что скорость переходных процессов в системе энергопродукции, в частности при осуществлении рабочего цикла (покой - работа - отдых), контролируется окислением эндогенного сукцината.
-
Показано, что нормобарическая гиперкапническая гипоксия средней тяжести (2 ч), постгипоксическая энцефалопатия и циркуляторная гипоксия (2,5 ч) характеризуются снижением кинетических характеристик системы энергопродукции, установлена существенная заинтересованность реакций быстрого метаболического кластера в формировании метаболических сдвигов при гипоксии.
-
Впервые по кинетическим характеристикам восстановления НАД показано, что профилактическое введение экстракта листа бадана толстолистного крысам препятствует нарушению энергетического обмена головного мозга при нормобарической гиперкапнической и циркуляторной гипоксии. Введение препарата на 14-е сутки после гипоксической травмы предотвращало развитие постгнпоксической энцефалопатии, способствовало восстановлению кинетических параметров системы энергопродукции MX головного мозга.
-
Выявлена антирадикальная активность экстракта листа бадана толстолистного.
Практическая значимость.
-
Усовершенствован комплекс методических подходов, позволяющий получать более полную информацию о состоянии системы энергопродукщш MX.
-
Экстракт листа бадана толстолистного предложен в качестве нового высокоэффективного церебропротектора.
-
Обосновано применение экстракта листа бадана толстолистного в качестве антиоксиданта.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы до ложены на итоговой научной конференции, посвященной 40-летию Омскогс медицинского института (Омск, 1997), на Всероссийской конференщн "Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция" (Москва, 1997), на 5-м нацио нальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1998), на 3-й Международной конференции "Гипоксия в медицине" (Москва, 1998), на 3-й Международ ной конференции по патофизиологии (Финляндия, 1998 г), на Уральской кон ференции молодых ученых «Физика в биологии и медицине» (Екатеринбург 1999), на 7-м европейском конгрессе по биофармакологии и фармакокинетике і на 5-м конгрессе европейской федерации фармакологической науки (Израиль 1999 г).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи и поданы 1 заявки на изобретения.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на ПО страницах \ содержит 13 таблиц и 6 рисунков. Диссертация состоит из: общей характеристики работы, обзора литературы, главы материалы и методы, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 184 источника, из них 95 иностранных.
