Температурная зависимость активности нейтральных протеаз печени сусликов при зимней спячке и в ходе индуцированного пробуждения

Таким образом, можно полагать, что наблюдаемые изменения общей активности нейтральных протеаз как при кратковременном снижении температуры тела, так и его повышении являются результатом неспецифической реакции на стресс.

Влияние температурного фактора, видимо, сказывается при более длительном воздействии - глубоком охлаждении до 18-20°С. Как видно из табл. 3 и рис. 9, при глубокой гипотермии наблюдается более чем в 2 раза снижение общей активности нейтральных протеаз в мозгу, в крови снижение тоже достоверно, в отличие от умеренной гипотермии.

Гипотермия оказывает влияние на все органы, системы органов и ткани животных, а степень воздействия зависит от глубины и длительности охлаждения. (Sessler, 1997). Глубокая гипотермия защищает головной и спинной мозг от гипоксии за счет снижения уровня метаболизма (Bashet, Guilmet, 2002). В последнее время доказано, что это свойство проявляется и при умеренной гипотермии, т.е. при снижении температуры тела на 1-3°С, что может быть использовано во время нейрохирургических и сосудистых операций (Sakurai et al., 2005).

В компенсации температурных сдвигов метаболизма при гипотермических состояниях на первое место выступают адаптивные изменения каталитической активности ферментов. У строгих гомойотеров температуры тела в норме поддерживается на определенном уровне, физико-химические свойства ферментов соответствуют этому температурному уровню (38±4°С). Существенным признаком адаптивности изменений их активности является способность поддерживать функционально необходимую величину интенсивности определенных метаболических реакций при более низких температурах (Демин и др., 1988).

Анализ научной литературы показывает, что при гипотермии обновление белков тормозится несравненно резче, чем обновление веществ имеющих энергетическое значение. Так, при понижении температуры тела на каждые 10°С скорость обновляемости белков мозга снижается примерно на 62% (Mortensen, Dale, 1995).

Можно утверждать, что полученные при глубокой гипотермии результаты связаны с температурным фактором, так как нахождение животных в холодовой камере в течение 1 часа (иммобилизационный стресс), не влияет на общую активность нейтральных протеаз в тканях по сравнению с контролем, за исключением печени, в которой активность ферментов снижена на 27%. Оказалось, что именно сердце и печень наиболее чувствительны к стрессам: сердце к кратковременным, а печень - и к кратковременным, и к более длительным.

Главной причиной стрессорного повреждения сердца является неадекватно сильная и стойкая активация симпатоадреналовой системы. При действии на организм экстремальных факторов происходит возбуждение высших вегетативных центров, детерминирующих активацию этой системы (Панин, 1983).

Стимуляция α- и β-адренорецепторов способствует избыточному поступлению в кардиомицеты ионов кальция и усилению биосинтеза цАМФ.

Эти внутриклеточные мессенджеры обеспечивают реализацию так называемой липидной триады, состоящей из активации ПОЛ, фосфолипаз и свободных жирных кислот, оказывающих детергентное действие на клеточные мембраны (Лишманов и др., 1997).

При пролонгировании глубокой гипотермии наблюдается значительное повышение общей активности нейтральных протеаз, что, возможно, коррелирует с накоплением ионов Са2+ и, соответственно, повышением активности Са2+ - зависимой нейтральной протеазы. Для проверки этой гипотезы нами исследована Са2+ - зависимая активность нейтральных протеаз ферментов кальпаиновой системы, при тех же экспериментальных условиях. В данном случае также происходит максимальное снижение активности фермента во всех исследуемых тканях и сыворотке крови при глубокой гипотермии 18-20°С, относительно контроля и повышение активности кальпаина при пролонгировании глубокой гипотермии в течении 2-х часов, относительно предыдущего этапа охлаждения, за исключением сыворотки крови, в которой между различными температурными воздействиями нет достоверных различий. Возможно, это обусловлено тем, что содержание Са2+ в крови считается наиболее постоянной величиной среди биохимических параметров.