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.,

10.1. Гормоны-медиаторы симпато-адреналовой системы и активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ)

Сукцинатдегидрогеназа (КФ.1.3.99.1) является ферментом катализирующим окисление янтарной кислоты. Активность этого фермента зависит от целого ряда факторов: концентрация субстрата, наличие конкурентных ингибиторов (малат, оксалоацетат), степени сопряжения дыхания и фосфорилирования. Коферментом сукцинадегидрогеназы является флавинадениндинуклеотид (ФАД), в структуре которого находится витамин В2 (рибофлавин).

Как было уже отмечено, одной из наиболее стойкой к повреждению является система окисления янтарной кислоты, которая, например, при инфаркте миокарда повреждается в меньшей степени и восстанавливается более полно, чем система НАД-зависимых дегидрогеназ (Т.В. Фетисова, Р.А. Фролькис., 1976). Авторы считают, что окисление янтарной кислоты становится основным энергодающим процессом, восполняющим ущерб запасов макроэргов при стрессорных поражениях миокарда.

Комплексом проведенных нами исследований было установлено, что дофамин, введенный животным в дозе 1,5 мг/100 г за 15 минут до исследования снижает активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в митохондриях мозга и печени, в сердце активирует этот фермент. Дофамин, как генетический предшественник норадреналина оказывает слабое воздействие на α- и β-адренорецепторы (О.М. Авакян, 1980) и является агонистом собственных рецепторов.

Норадреналин, как агонист α-адренорецепторов, введенный животным в дозе 0,5 мг/100 г также активирует СДГ в сердце и снижает активность в митохондриях мозга, печени и почек. Адреналин, в отличие от норадреналина как α- и β-адренагонист, введенный в дозе 0,015 мг/100 г вызывает только активацию СДГ и в сердце, и в печени.

Можно предположить, что эффекты основных представителей катехоламинов на СДГ в какой-то мере связаны с адренорецепцией.

Используя изадрин, как специфичный β-адренагонист было установлена аналогичная эффекту дофамина и норадреналина активация СДГ в митохондриях сердца и снижение активности СДГ в мозге, печени и почках. Предварительная блокада β-адренорецепторов обзиданом снимает активирующий эффект изадрина на СДГ в сердце и приводит к снижению активности СДГ в митохондриях, мозга, печени и почек. Блокада α-адренорецепторов введением фентоламина не вызывает изменений активности СДГ в сердце и других органов.

Таким образом, эти данные свидетельствуют, что активирующий на СДГ митохондрий сердца эффект катехоламинов опосредован через бета-адренорецепторы.

Другой причиной наблюдаемых сдвигов активности СДГ в разных тканях может быть вызванна особенностями катаболизма катехоламинов в них и наложением к ним эффектов метаболитов гормонов.

Введение диэтилдитиокарбомата натрия – ингибитора дофамин-бета-гидроксилазы, предотвращая превращение дофамина в норадреналин, не изменяет эффектов дофамина на СДГ всех изучаемых органов. Аналогично, блокада катехол-О-метилтрансферазы введением пирогаллола, предотвращающего превращение норадреналина в адреналин, не приводит к изменению действия норадреналина на СДГ митохондрий всех тканей. Одновременная блокада катехол-О-метилтрансферазы и МАО пирогаллолом и гармином приводит к активации СДГ в митохондриях печени и не влияет на эффекты норадреналина в других тканях.

Эти данные свидетельствуют о том, что ингибирующий эффект норадреналина и дофамина на СДГ митохондрий печени связан с действием метаболитов моноаминоксидазного пути окисления катехоламинов.

Таким образом, наблюдаемая активация СДГ норадреналином в печени на фоне блокады катехол-О-метилтрансферазы и МАО есть эффект нативной молекулы норадреналина, возможно, как и в сердце опосредованный через бета-адренорецепторы.

Известно, что адреналин слабо подвергается моноаминоксидазному окислению. Это является причиной отсутствия изменений активности СДГ в митохондриях мозга и почек при введении адреналина животным.

Исследования, проведенные по изучению влияния продуктов хиноидного окисления катехоламинов на сукцинатдегидрогеназу митохондрий, показало, что адреноксил (моносемикарбозон адренохрома) в дозе 0,2 мг/100 г введенный за 30 минут до исследования, как дофамин и норадреналин, вызывает активацию СДГ в сердце и снижение активности в печени, мозге и почках. Аналогичный эффект на СДГ оказывает и сам адренохром.

Анализ полученных данных показал, что продукты хиноидного окисления при их непосредственном воздействии на СДГ всех тканей вызывают снижение активности фермента митохондрий. В тканях с высокой активностью МАО (печень) снижение активности СДГ могут вызвать продукты окислительного дезаминироваания катехоламинов.

Активирующий эффект продуктов хиноидного окисления катехоламинов на СДГ, как и самих катехоламинов, сопряжен с аденилатциклазным механизмом, реализующимся только при наличии целостной мембранной структуры эффекторных клеток, поскольку, как показали наши наблюдения, 3`5`-АМФ или 3`5`ГМФ не приводят к существенным изменениям активности СДГ митохондрий сердца, мозга, печени и почек.

Таким образом, катехоламины оказывают регуляторное влияние на сукцинатдегидрогеназу (СДГ) митохондрий следующим образом:

– повышают активность СДГ через бета-адренорецепторный аденилатциклазный механизм;

– снижают активность СДГ посредством образующихся продуктов хиноидного или моноаминоксидазного окисления.