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

Учитывая тесную взаимосвязь нейтральных протеаз с регуляторными пептидами и, в частности - с энкефалинами, можно предположить, что изменение общей активности нейтральных протеаз, при различных физиологических состояниях (зимней спячке и гипотермии), является неотъемлемой частью биологического действия этих пептидов, в определенной степени объясняющей индивидуальные особенности их физиологических свойств в организме.

ВЫВОДЫ

. Общая активность нейтральных протеаз бодрствующих сусликов, осенью, повышается в мозгу, печени и сердечной мышце. К началу спячки активность ферментов в исследуемых тканях снижается и достигает своего минимума к 1-му месяцу гибернации (в мозгу она в этот период отсутствует). После 1-го месяца спячки активность ферментов в тканях начинает увеличиваться и к моменту выхода из спячки максимально повышается относительно бодрствующих и спящих сусликов.

. Индуцированное пробуждение в середине баута 2-го месяца спячки приводит к различным изменениям общей активности нейтральных протеаз в тканях сусликов: в мозгу уже при температуре тела 10°С происходит достоверное повышение активности ферментов в 4 раза, а в печени и сердце изменений нет. Дальнейшее самосогревание сусликов до 20°С повышает активность ферментов в мозгу в 6 раз, в печени - на 60%, а в сердце - на 27%. При температурах тела 20, 25 и 30°С общая активность нейтральных протеаз как в мозгу, так и в печени и сердце находится на одном уровне. Достижение температуры тела 37°С повышает активность ферментов в мозгу в 8 раз, а в печени - в 1.8 раз по сравнению с торпидным состоянием. В сердечной мышце на всем протяжении самосогревания от 3-4°С до 37°С отмечается лишь незначительное повышение общей активности нейтральных протеаз.

. Умеренная гипотермия крыс (30-33ºС) приводит к снижению общей протеолитической активности нейтральных протеаз в мозгу, печени и сердечной мышце, наибольшее снижение (в 2.3 раза) в сердечной мышце. Глубокая гипотермия (18-20ºС) приводит к дальнейшему снижению активности ферментов во всех тканях, кроме сердца, где активность фермента осталась на уровне умеренной гипотермии. Пролонгирование глубокой гипотермии в течение 2-х часов вызывает многократное повышение активности ферментов относительно глубокой гипотермии: в мозгу - в 4.5 раза, в сердце - в 4 раза, а в печени и сыворотке крови - в 2 раза. Отмечено двукратное повышение активности нейтральных протеаз относительно контроля во всех тканях, за исключением печени, где она не достигает уровня контроля.

. Температурная зависимость автолитической активности нейтральных протеаз после трехчасовой умеренной гипотермии имеет тканевую специфичность.

. Активность ферментов кальпаиновой системы мозга, печени и сердечной мышцы крыс при умеренной (30-33ºС) и глубокой (18-20ºС) гипотермии соответствует изменениям общей активности нейтральных протеаз. Пролонгирование глубокой гипотермии в течение 2-х часов приводит к повышению активности фермента относительно предыдущего этапа охлаждения, но не относительно контроля.

В сыворотке крови при изменении температуры тела достоверных различий в активности кальпаинов нет.

. Температурная зависимость общей активности нейтральных протеаз печени бодрствующих сусликов (независимо от сезона года) представлена прямой с Еа=26.8 кДж/моль. При глубокой спячке, независимо от длительности (1-ый и 2-ой месяцы), на Аррениусовских кривых имеется излом при 20ºС. По мере самосогревания сусликов после индуцированного пробуждения (10ºС и 25ºС), точки изломов на Аррениусовских кривых меняются и, соответственно, меняются их энергии активации. При самосогревании до 20ºС, 30ºС и 37ºС графики температурной зависимости общей активности нейтральных протеаз представлены прямыми также, как и у бодрствующих сусликов.