Ферментативная характеристика креатинкиназной системы при нарушении гемодинамики мозга (Е.И. Ерлыкина, Т.Ф. Сергеева)

Ферментативная характеристика креатинкиназной системы при нарушении гемодинамики мозга

Е.И. Ерлыкина, Т.Ф. Сергеева

Исследованы особенности изменений каталитических свойств цитоплазматической и митохондриальной креатинкиназы в динамике нарушения мозгового кровообращения. Ишемия мозга сопровождается активацией свободнорадикальных процессов, изменением соотношения димера и октамера для митохондриальной креатинкиназы, формированием новых каталитических свойств изоферментов.

В общей проблеме регуляции энергетического обмена мозга при ишемии решающее значение принадлежит регуляторным возможностям ферментов и роли в этом процессе структурных компонентов клетки. Центральное место в энергетических процессах клетки занимает креатинкиназа (КК), катализирующая реакцию образования макроэргического соединения - креатинфосфата. В мозге КК представлена двумя изоферментами: цитоплазматическим (цКК) и митохондриальным (мКК); активность последнего во многом зависит от взаимодействия с митохондриальной мембраной [12]. КК в митохондриях существует в виде двух олигомерных форм - октамера и димера, которые способны к взаимным переходам [10]. цКК присутствует в клетке только в форме димера. Возникающий при ишемии дефицит энергии в первую очередь связан с механизмами регуляции окислительных ферментов. В предыдущих исследованиях выявлены существенные изменения в каталитических свойствах фосфокиназ при острой ишемии мозга [2, 3], однако особенности функционирования ферментов при хронической ишемии головного мозга остаются малоизученными.

Целью исследования являлось изучение каталитических свойств изоферментов КК и интенсивности процессов свободнорадикального окисления (СРО) в динамике нарушения мозгового кровообращения.

Методика исследования

Эксперименты проводили на белых беспородных крысах-самцах массой 150-180 г. Ишемию мозга создавали путем билатерального лигирования общих сонных артерий. Операцию проводили под наркозом: нембутал внутрибрюшинно в дозе 30 мг/кг массы животного. Ткань мозга исследовали через 0.5 (30 мин), 18 ч и 3 сут. после оперативного нарушения гемодинамики головного мозга.

Для выделения митохондриальной фракции мозга применяли метод дифференциального центрифугирования [1].

Диссоциацию мКК осуществляли путем инкубации общей митохондриальной фракции и осадка митохондриальных мембран с субстратами аналога комплекса переходного состояния (MgCl₂, АДФ, KNO₃, креатин) при 4°С в течение 2 ч.

Определение КК-активности проводили спектрофотометрическим методом в сопряженной с пируваткиназой и лактатдегидрогеназой системе [9].

Интенсивность процессов СРО оценивали методом Н₂О₂ и Fе²⁺ - индуцированной хемилюминесценции на биохемилюминометре БХЛ-07. Показатели хемилюминесценции регистрировали в течение 30 с. Интегральным показателем хемилюминесценции являлась светосумма свечения (S), интенсивность максимальной вспышки (Imax), коэффициент tg2, характеризующий антиоксидантный потенциал.

Концентрацию белка определяли по методу Бредфорда [8].