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.,

10.2. Гормоны-медиаторы симпато-адреналовой системы и активность цитохром с-оксидазы (ЦХО)

В настоящее время митохондриальной цитохром с-окcидазе отводится роль не только терминального фермента дыхательной цепи, но и роль одного из биологических электрических генераторов энергии (Skulachev V.P., 1974). Цитохром с-оксидаза (КФ 1.9.3.1) катализирует перенос электронов с цитохрома С на кислород, вызывая активацию последнего. Локализована цитохром с-оксидаза (ЦХО) во внутренней мембране митохондрий, распологаясь в ней ассиметрично и трансмембранно, образуя сетчатую структуру. Для проявления ферментативной активности цитохром с-оксидазе необходима медь.

Тесное структурное взаимодействие цитохром с-оксидазы с АТФ-синтеазой митохондрий приводит в зависимости от накопления АТФ к конкурентному по отношении к цианиду ингибированию ЦХО. Изменение активности ЦХО может привести к нарушению функции не только клеток, но и в целом органа, например сердца (В.В. Малышев и др., 1980), что может явиться одной из причин развивающейся тканевой гипоксии.

Имеются сообщения о том, что введение норадреналина не изменяет, а бета-адреномиметик изадрин активирует ЦХО в сердце (И.С. Чекман, 1973). Адреналин вызывает активацию ЦХО в гомогенатах печени и мозга половозрелых крыс и у 5-дневных крысят снижает активность этого фермента (Koudelova J. et al., 1979).

Эти данные свидетельствуют о существования катехоламиновой регуляции ЦХО, но для раскрытия этого механизма требовалось изучить в сравнительном аспекте влияние дофамина, норадреналина, адреналина, изадрина и веществ изменяющих метаболизм катехоламинов в митохондриях, выделенных из разных органов.

Как показали проведенные нами исследования, дофамин снижает активность ЦХО только в митохондриях печени. Поскольку дофамин может под воздействием дофамин-бета-гидроксилазы превращаться в норадреналин, можно было предположить аналогичное действие норадреналина. Однако, норадреналин вызывает снижение активности не только в печени, но и в митохондриях мозга и почек. Блокада дофамин-бета-гидроксилазы введением диэтилдитиокарбомата снимает ингибирующее действие дофамина на ЦХО в печени и приводит к активации ЦХО в митохондриях сердца и мозга.

Блокада катехол-о-метилтрансферазы, фермента превращающего норадреналин в адреналин, введением пирогаллола не влияет на эффекты норадреналина. Одновременная блокада КОМТ и МАО снимает ингибирующий эффект норадреналина на ЦХО печени, мозга и сердца.

Адреналин как агонист альфа- и бета-адренорецепторов вызывает активацию ЦХО во всех митохондриях изучаемых органов, а стабилизированный продукт хиноидного окисления адреналина адреноксил активирует ЦХО в митохондриях сердца, а адренохром активирует ЦХО в сердце и мозге.

Исследования об участии адренорецепторов в эффектах катехоламинов в регуляции ЦХО показали, что непосредственного участия в реализации управления активности ЦХО адренорецепторы не принимают.

Таким образом, на основании анализа результатов исследований нами установлено, что катехоламины оказывают регуляторное влияние на цитохром с-оксидазу митохондрий:

– активирующий цитохром с-оксидазу эффект катехоламинов не опосредован через адренорецепторный аденилатциклазный механизм и нарастает в ряду: дофамин → норадреналин → адреналин;

– хиноидные метаболиты дублируют активирующее действие катехоламинов на цитохром с-оксидазу в митохондриях сердца и мозга;

– катехоламины ингибируют цитохром с-оксидазу посредством образования продуктов моноаминоксидазного окисления в тканях, активно дезаминирующие эти биогенные амины (печень, мозг, почки).