Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Функциональные и метаболические эффекты симпато-адреналовой системы и стресс

Тапбергенов С. О., Тапбергенов Т. С., Советов Б. С.,

9.3. Хиноидное окисление катехоламинов

Исследования по изучению хиноидного окисления катехоламинов и биологического значения образующихся продуктов послужили основой для создания А.М. Утевским концепции о функциональном значении обмена регуляторов обмена (А.М. Утевский, 1954, 1959, 1977). При хиноидном окислении катехоламинов образуются соответствующие деметилированные хиноны, образуются продукты индоловой и оксииндоловой структуры и возникают три редокс-системы:

адреналин ↔ дегидроадреналин

адренохром ↔ лейкоадренохром

оксоадренохром ↔ лейкооксоадренохром

Как было показано исследованиями В.О. Осинской (1955, 1957, 1965, 1969) продукты хиноидного окисления (лабильные и стабильные) лучше выявляются в тех тканях, где имеет место низкая активность КОМТ и МАО, например, в скелетных мышцах.

Рис. 14. Адренохром

Хиноидное окисление катехоламинов может катализироваться многими ферментами (цитохром с-оксидаза, катехолоксидаза, церулоплазмин). Окисление адреналина в адренохром ускоряет супероксид анион – радиакла , который может образоваться при диссоциации пероксид-радикала (О2Н–), образующегося при восстановлении ФМНН кислородом или при ксантиноксидазной реакции.

Супероксиддисмутаза, предотвращающая образование супероксидного аниона, замедляет хиноидное окисление катехоламинов (Misra H.P. et al., 1972). Восстановленный глутатион, цистеин, аскорбиновая кислота в присутствии ЭДТА, ингибируют хиноидное окисление адреналина, но слабее чем супероксиддисмутаза (О.С. Брусов и др., 1976). Окислению норадреналина в безкислородных условиях способствует редуктон-комплекс: аденин-Сu++ (Murakami H. et al., 1975).

Аминозин, как донатор электронов, в присутствии пероксидазы ускоряет окисление катехоламинов до соответствующих аминохромов (Løvstad R.A., 1979) и образует с адренохромом комплекс более стабильный, чем комплекс ацетилхолин-адренохром (Galzigna L., 1972).

Первое указание на наличие специфического фермента окисляющего адреналин в адренохpом было осуществлено J. Axelrod (1964). Им было обнаружена ферментативная циклизация адреналина в секрете слюнных желез кошки и выделен фермент неустойчивый к температурным воздействиям. Цианид, диэтилдитиокарбомат, аскорбиновая кислота, глютатион подавляют активность пирокатехинаминоциклазы.

Аналогичный фермент был обнаружен в сыворотке крови больных шизофренией (Altshule M., Novak U., 1979), окисляющий норадреналин в норадренохром в присутствии ацетилхолина, перекиси водорода и цианида. В сравнении со здоровыми, у больных шизофренией активность пирокатехинаминоциклазы увеличена в два раза.

Увеличение активности этого фермента в крови имеет место у больных с маниакально-депрессивным психозом. Седуксен (диазепам), препараты фенотиазинового ряда снижают активность этого фермента (Galzigna L. et al., 1973).

Высокий уровень адренохрома в крови больных шизофренией и увеличение активности пирокатехинаминоциклазы подкрепляет адренохромную гипотезу шизофрении возникшей на способности адренохрома и адренолютинов вызвать негативизм, ступор, кататанию. Предполагают, что психогенным действием обладает комплекс ацетилхолин-адренохром, оказывающий ингибирующее действие на ацетилхолинэстеразу и активирующий моноаминоксидазу (Galzigna L. et al., 1973).

Установлено, что при охлаждении адаптированных к холоду, животных содержание хиноидных продуктов увеличивается в скелетных мышцах и в митохондриях печени. Увеличение экскреции адренохрома и адренолютина наблюдается при повышении температуры тела до 40 °С (В.О. Осинская, 1969).

При тиреоидиновом токсикозе и при тяжелом миокардите увеличивается уровень хиноидных продуктов в сердце и печени (В.О. Осинская, 1964).

Адренохром и моносемикарбозон адренохрома (адреноксил) обладают антигеморрагическим и гемостатическим (Avitablle G., 1962) и гемолитическим действием (Valerri C. et al., 1972).

Как было показано нашими исследованиями, адреноксил в дозе 0,2 мг/100 г вызывает лишь легкое повышение артериального давления и, в отличие от норадреналина, незначительное увеличение число сердечных сокращений, нестабильное изменение интервала R–R, P–Q, которые быстро нормализуются (С.О. Тапбергенов, 1985).

В отличие от адреналина и норадреналина, являющиеся агрегирующими тромбоциты факторами, адренохром и адреноксил задерживают время начала агрегации и даже могут в ряде случаев вызвать дезагрегацию тромбоцитов.

Адренохром через 30 минут после введения увеличивает содержание гликогена в печени и мышцах, через 60 минут в сердечной и скелетной мышцах и не влиял на уровень глюкозы в крови, содержание молочной кислоты в печени, сердце и мышцах (Г.А. Ивашкина, 1973).

Адреноксил снижает уровень КоА и содержание неэстерифицированных жирных кислот в сердце, печени, мозге и скелетных мышцах (А.К. Менисов, 1972).

Адренохром и норадренохром резко подавляют гликолиз в мозге (Hochstein P. et al., 1960). В изолированных клетках бурого жира адренохром стимулирует апотомический путь окисления глюкозы, приводит к увеличению уровня цАМФ, ингибировал фосфодиэстеразу (Wieser P., Fain J., 1973).

Как было установлено нами (С.О. Тапбергенов, В. Коптелов, 1982), адреноксил независимо от адренорецепторов повышает активность аденилатциклазы и уровень цАМФ в сердце (табл. 17).

В отличие от норадреналина, адреноксил усиливает захват Н3-норадреналина срезами предсердий, миокарда и печени интактных животных (табл. 18), что указывает на функциональную значимость продуктов хиноидного обмена катехоламинов в регуляции содержания медиатора в синаптической щели, следовательно, регуляции адренергической реакции.

Таблица 17

Влияние катехоламинов (10–5 М) на уровень 3`5`АМФ и активность аденилатциклазы на фоне бета-адреноблокады

Примечание: * – (р < 0,05) для сравнения с интактными животными;

** – (р < 0,05) для сравнения с бета-адреноблокадой.

Предполагали, что продукты хиноидного окисления катехоламинов могут повышать потребление кислорода тканями и повышать скорость окисления некоторых субстратов цикла Кребса (Н.С. Леванцова, 1939). Однако рядом исследований показано, что в опытах in vitro они снижают потребление кислорода тканью мозга и сердца (В.А. Коржов и др., 1959, М.Ю. Гайсинская и др., 1962), могут разобщать окислительное фосфорилирование, ингибировать АТФ-азу митохондрий (В.Е. Судовцев, 1969).

Таблица 18

Влияние катехоламинов на захват Н3-норадреналина срезами предсердий, миокарда и печени интактных животных

Примечание: * – (р < 0,05) для сравнения с интактными животными.

Таким образом, факторы, влияющие на метаболизм катехоламинов, изменяют направленность и специфичность физиологических и метаболических эффектов нативных молекул гормонов-медиаторов симпато-адреналовой системы.