Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ашмарин И.П. -> "Нейрохимия " -> 66

Нейрохимия - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П., Антипенко А.Е. Нейрохимия — РАМН, 1996. — 470 c.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка): neyrohimiya1996.djvu
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 188 >> Следующая

Свободные жирные кислоты и кетоновые тела как источники ацетил-КоА в мозге. Образование ацетил-КоА для цитратсин-газной реакции может происходить также в реакциях окисления свободных жирных кислот или кетоновых тел, а также в ходе метаболических превращений ряда аминокислот. Однако оба эти пути пополнения фондов ацетил-КоА, имеющие большое значение для многих тканей, в мозге взрослых животных играют весьма скромную роль.
Например, в экспериментах с ИС глюкозой и |4С пальмитиновой кислотой, выполненных на срезах мозга кролика, установлено, что до С02 и Н20 окисляется 385±15 нмоль глюкозы и лишь 0,02-0.04 нмоль жирной кислоты в расчете на 1 г ткани за 1 ч. Такая колоссальная разница в скорости утилизации двух энергетических субстратов объясняется низкой активностью ферментов, лимитирующих окисление свободны* жирных кислот в мозге взрослых животных, в первую очередь — низкой активностью апил-КоА-синтазы.
Напротив, в головном мозге растущих животных свободные жирные кислоты и особенно кетоновые тела окисляются гораздо интенсивнее, чем у взрослых. Это обусловлено несколькими факторами. Во-первых, более высокой (в 8-15 раз) концентрацией кетоновых тел в крови в неонатальный период, когда животное получает в основном молочную пищу. Во-вторых, с воз-168
растом, по мере формирования гематоэнцефалического барьера, уменьшается скорость поглощения мозгом кетоновых тел из крови. Так, при одинаковой концентрации кетоновых тел в крови артериовенозная разница для мозга 16-20-дневных крысят в 3-4 раза выше, чем у взрослых.
Еще одним важным обстоятельством, обусловливающим более интенсивное использование кетоновых тел мозгом растущих животных, является высокая активность ферменту лимитирующих скорость этого ijpouecca: 3-р-окси-бутиратдегядрогеназы, КоА-трансферазы р-кислот и ацетоацетил - КоА-тиолазы Активность первых двух энзимов обнаруживается в мозте уже при рождении, достигает максимума к 20-25-му дню, а затем резко снижается. У 20-25-дневных крыс активность этих ферментов в 2-3 раза выше, чем у взрослых животных. Аналогичный характер имеют возрастные изменения активности митохондриальной формы ацетоацетил-КоА-тиолазы. Однако общая активность фермента в нервных клетках наиболее высока у новорожденных животных, а затем постепенно снижается. Ранняя постнатальная индукция “ключевых” ферментов метаболизма кетоновых тел контрастирует со значительно более медленным возрастанием активности лимитирующих ферментов гликолиза, ЦТК, а также пируватдегидрогеназного комплекса. Из-за значительного (в 3,5-
4,5 раза) преобладания активности ацетил-КоА-тиолазы над активностью ПДГ в мозге растущих животных ацетилирование свободного TCoA-SH происходит главным образом в тиолазной реакции, а у взрослых — в пируватдегидрогеназ-ной.
В головном мозге растущих животных ацетил-КоА, образующийся в ходе метаболизма кетоновых тел, расходуется не только на окисление в ЦТК, но в значительной мере идет на процессы биосинтеза специфических липидов мозга. Интенсивное окисление кетоновых тел характерно именно для периода миелинизации, роста аксонов и дендритов и образования функциональных синаптических комплексов.
Использование кетоновых тел в качестве источника ацетил-КоА, но уже не для биосинтетических реакций, а для окисления в ЦТК, т.е. в виде энергетических субстратов, возможно и в мозге взрослых животных при ряде экстремальных состояний; в частности, это имеет место при длительном голодании, когда на фоне исчерпания углеводных ресурсов организма резко возрастает концентрация кетоновых тел в крови за счет распада и окисления липидов из жировых депо. Аналогичные ситуации наблюдаются также при тяжелых формах диабета или гиперти-реоза. Но даже в этих условиях за счет окисления свободных жирных кислот и кетоновых тел покрывается не более 20% энергетических потребностей мозга.
Аминокислоты как источники ацетил-КоА. Реакции превращения свободных аминокислот (тирозина, фенилаланина, лейцина, лизина, триптофана и др.), ведущие к образованию ацетил-КоА, у взрослых животных наиболее интенсивно протекают в печени и почках, где они могут эффективно пополнять пул
169
этого метаболита. В головном мозге роль такого пути образования ацетил-КоА весьма незначительна.
Превращения этих аминокислот, а также кетоновых тел в мозге взрослых животных сосредоточены главным образом в “малом” (глутаминсинтезирующем) компартменте, где особенно ярко проявляется анаболическая функция ЦТК. Морфологически этот компартмент приурочен к глиальным клеткам. Напротив, катаболическая, энергетическая функция ЦТК наиболее четко проявляется в “большом” (энергетическом) компартменте мозга, где интенсивно протекают реакции аэробного окисления глюкозы (см. гл. 2).
Скорости метаболических потоков для мозга мышей составляют: 1,25 мкмоль субстрата (ацетил-КоА) или 0,30 мкмоль субстрата за 1 мин в расчете на 1 г сырой массы ткани для “большого” и “малого” компартментов соответственно. Обмен метаболитов между компартментами осуществляется относительно медленно; скорость потока в данном случае составляет в среднем 0,14 мкмоль субстрата/ мин в расчете на 1 г ткани.
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed