Вплив атропіну на активність карбоксипептидази H

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Вплив атропіну на активність карбоксипептидази і фенілметілсульфонілфторід-інгібіруемой карбоксипептидази у відділах мозку і наднирниках щурів

Вивчено вплив одноразового впливу атропіну на активність карбоксипептидази Н і фенілметілсульфонілфторід-інгібіруемой карбоксипептидази - ферментів, які беруть участь у кінцевій стадії утворення біологічно активних нейропептидів з попередників. Спостерігалося тривалий, що зберігається принаймні протягом 72 год зниження активності досліджуваних ферментів. Передбачається, що зниження активності досліджуваних ферментів може бути одним з механізмів зниження рівня нейропептидів при дії високих доз атропіну.
Ключові слова: карбоксипептидаза Н, фенілметілсульфонілфторід-інгібіруемая карбоксипептидаза, атропін, нейропептиди, мозок.
Холінотропние препарати роблять свою дію на всі регуляторні системи. Особливий інтерес представляє вивчення їх взаємодії з пептідергіческой системою, оскільки нейропептиди беруть участь у регуляції різноманітних нейрофізіологічних процесів і соматичних функцій, в тому числі тих, які порушуються при отруєнні холіноблокаторами [1, 2, 3]. Загальновизнано, що первинна фармакологічна реакція центральних холінотропних препаратів пов'язана з активацією або блокуванням холінорецепторів [4]. Проте різноманіття фармакологічних ефектів (зокрема, транквилизирующее, аналгезуючу вплив і т.д.) препаратів цієї групи важко пояснити тільки із цієї позиції. Дослідження показали, що дія цих препаратів на обмін медіаторів (норадреналіну, серотоніну, дофаміну) [5], фосфоліпідів і синтез білка [6] не дає можливості повною мірою пояснити механізм їх дії.
Є велика кількість літературних даних про зміну концентрації регуляторних пептидів у мозку та сироватці крові тварин при дії холінолітиків [7, 8]. Однак молекулярні механізми дії холінотропних препаратів на рівень біологічно-активних пептидів не вивчені.
Активна форма регуляторних пептидів утворюється в результаті протеолитического процесингу пропептид. На кінцевих стадіях цього процесу, в результаті якого утворюються біологічно активні пептиди, беруть участь основні карбоксипептидази, зокрема карбоксипептидаза Н (ВПП, КФ 3.4.17.10) і фенілметілсульфонілфторід-інгібіруемая карбоксипептидаза (ФМСФ-КП) [9, 10]. ВПП локалізована в секреторних везикулах і втягується в процесинг попередників багатьох регуляторнгих ​​пептидів [9, 10]. ФМСФ-КП - недавно описаний фермент [10], субстратна специфічність і тканинна локалізація якого дозволяє припустити можливість його залучення в обмін ряду біологічно активних пептидів, особливо опіоїдних [10]. Однак біологічна роль цього ферменту багато в чому залишається не ясною.
У зв'язку з цим, метою даної роботи було вивчення активності ВПП і ФМСФ-КП при одноразовому введенні атропіну у відділах головного мозку і наднирниках щурів, що характеризуються високим рівнем регуляторних пептидів.
Матеріали і методи
Досліди виконані на самцях білих безпородних щурів масою 200-300 г. Атропін вводили внутрішньочеревно у фізіологічному розчині в дозі 2,5 мг / кг. Контрольній групі тварин вводили рівну кількість фізіологічного розчину. Щурів декапітованих через 0.5, 4, 24 і 72 год після ін'єкції, витягували наднирники, головний мозок і поділяли його на відповідні відділи. Навіски тканини гомогенізували в 50 мм натрій ацетатному буфері, що містить 50 мМ NaCl, рН 5,6, у співвідношенні 1: 50 (вага: об'єм). В отриманому гомогенаті визначали активність ВПП і ФМСФ-КП флюорометричних методом LD Fricker and SH Snyder [11], вміст білка методом Лоурі [12].
Активність ВПП оцінювали за гідролізу данс-Phe-Ala-Arg при рН 5.6 як інгібіруемую високоспецифічним інгібітором ферменту гуанидиноэтилмеркаптоянтарной кислотою (ГЕМЯК) [11], ФМСФ-КП по гідролізу данс-Phe-Leu-Arg при рН 5.6 як інгібіруемую ФМСФ [10] . Досвідчені проби містили 50 мкл гомогенату і 150 мкл 50 мМ натрій ацетатного буфера, що містить 50 мМ NaCl. У контрольні проби вносили ГЕМЯК (у разі ВПП) і ФМСФ (у разі ФМСФ-КП) у кінцевій концентрації 1 мкМ і 1 мМ відповідно. Проби преінкубіровалі 8 хв при 37 o C, потім вносили 50 мкл попередньо нагрітого до 37 o C розчину субстрату (концентрація в пробі 42 мкМ), приготовленого на тому ж буфері і инкубировали протягом 60 хв при 37 o C. Реакцію зупиняли додаванням 50 мкл 1М розчину HCl. Для екстракції продукту реакції (данс-Phe-Ala у разі ВПП і данс-Phe-Leu у разі ФМСФ-КП) до проб доливали по 1,5 мл хлороформу, інтенсивно струшували протягом 60 с. Хлороформний і водну фази поділяли центрифугуванням протягом 10 хвилин при 1000 об / хв.
Флюоресценцію хлороформно фази вимірювали на флюоріметре ФМЦ-2 при λ ex = 360 нм і λ em = 530 нм в кюветі товщиною 1 см. В якості стандарту використовували 2 мкМ розчин данс-фена в хлороформі.
Активність ферменту визначали як різниця приросту флюоресценції у пробах, що не містять і містять інгібітор, і виражали в нмоль продукту, що утворився за 1 хвилину інкубації в перерахунку на 1 мг білка.
Отримані результати обробляли статистично з використанням t-критерію Стьюдента.
Результати та їх обговорення
Введенні атропіну в дозі 2,5 мг / кг викликало зниження активності ВПП у гіпофізі через 0,5 та 4 год після ін'єкції (рис. 1). У нюховому мозку активність досліджуваного ферменту знижувалася через 24 год на 55% і залишалася зниженою через 72 годин після введення (на 13%). У четверохолміе виявлено зниження активності ВПП через 0,5, 24 і 72 год, при цьому максимальне зниження активності ферменту (на 55%) спостерігається через 72 год після ін'єкції. У довгастому мозку активність ВПП була знижена через 4 і 72 год на 45-50%, тоді як через 0,5 і 24 год не відрізнялася від контрольної групи. Введення атропіну викликало зниження активності досліджуваного ферменту в гіпоталамусі у всіх досліджуваних проміжках часу на 35-40%. У гіпокампі і стріатумі активність ВПП через 0,5 год знижувалася на 30-40%, через 4 год на 40-45% і через 72 години приблизно на 30%. У наднирниках достовірне зміна активності відзначено тільки через 72 годин після введення атропіну: зниження на 60% по відношенню до контролю.
Таким чином, введення атропіну в дозі 2,5 мг / кг викликає тривале, що зберігається принаймні 72 год зниження активності ВПП у всіх відділах мозку і наднирниках щурів.
Результати дослідження впливу атропіну (2,5 мг / кг) на активність фенілметілсульфонілфторід-інгібіруемой карбоксипептидази у відділах мозку і наднирниках щурів представлені на рис. 2. У гіпофізі спостерігалося зниження активності ФМСФ-КП через 0,5 год на 70%, а через 4 год на 95% у порівнянні з контрольною групою. У наднирниках зниження активності досліджуваного ферменту спостерігалося через ті ж проміжки часу: через 0,5 год на 35% і на 70% після 4 год У нюховому мозку активність ФМСФ-КП знижувалася в порівнянні з контрольними тваринами на 35% через 4 і 24 ч. У четверохолміе і стріатумі активність досліджуваної карбоксипептидази через 4 год була на 30-35% нижче, ніж у контрольної групи. Атропін не чинив впливу на активність ФМСФ-КП в довгастому мозку протягом усього часу дослідження. У гіпоталамусі активність ферменту знижувалася тільки через 72 годин після ін'єкції. У гіпокампі активність ФМСФ-КП знижувалася в два рази щодо контролю через 0,5 і 24 ч.
Таким чином, введення атропіну в дозі 2,5 мг / кг викликало зниження активності ФМСФ-КП у всіх відділах мозку і наднирниках щурів, крім довгастого мозку.
Незважаючи на загальну тенденцію зниження активності досліджуваних ферментів в мозку і наднирниках при введенні атропіну, мають місце і деякі відмінності в ступені зниження активності карбоксипептидази-В-подібних ферментів. Так, найбільш істотне зниження активності в гіпофізі при дії атропіну спостерігалося для ФМСФ-КП - на 75% через 0,5 години після ін'єкції і на 95% через 4 год після введення, у той час як для ВПП відзначено зниження активності лише на 30% . Гіпофіз є відділом, синтезує і / або секретирующих великий спектр регуляторних пептидів [10, 11]. Мабуть, ВПП належить переважна роль в процессингу більшості пептидів - тропних гормонів, окситоцину, вазопресину, атріального натрійуретичного пептиду, речовини Р та ін [10, 11]. ФМСФ-КП, ймовірно, бере участь в процессингу опіоїдних пептидів, що синтезуються в гіпофізі - енкефалінів і β-ендорфіну - рівень яких за даними інших авторів [5, 7] значно знижується при введенні атропіну. Зниження активності ФМСФ-КП в наших дослідах при введенні атропіну може свідчити про залучення даного ферменту переважно в обмін енкефалінів.
Звертає на себе увагу той факт, що в наднирниках найбільш істотне зниження активності відзначено для ФМСФ-КП, в той час як для гіпоталамуса і стріатума найбільш виражені зміни активності спостерігалися для ВПП. Ймовірно, зниження активності ферментів процесингу регуляторних пептидів може бути одним з механізмів зниження рівня енкефалінів і β-ендорфіну при введенні атропіну [5, 7, 13, 14]. Враховуючи переважну локалізацію ФМСФ-КП в наднирниках можна припустити, що саме тут даний фермент бере участь у генезі регуляторних пептидів, в той час як у стріатумі ця роль належить ВПП. У гіпоталамусі синтез і секреція біологічно активних пептидів цього відділу (аргінін-вазопресин, окситоцин та ін) також схильна до впливу холінергічної системи [13, 14]. Значне зниження активності ВПП, що бере участь в утворенні активних форм цих пептидів з попередників [9, 10], по всій видимості, забезпечує зниження рівня аргінін-вазопресину і окситоцину атропіном [7].
Таким чином, ФМСФ-КП, як і ВПП, ймовірно, належить важлива роль в регуляції рівня активних форм нейропептидів при введенні атропіну. При цьому ВПП і ФМСФ-КП, мабуть, беруть участь у процессингу не тільки різних біологічних пептидів, але й залучаються до процесинг одних і тих же нейропептидів у різних відділах нервової системи.

Список літератури
1. Судаков С.К. / / Успіхи сучас. біол. 1988. 105., № 1. С. 100 - 106.
2. Laubie M., Schmitt H. / / J. Pharmacol. 1985. 16., № 2. P. 69 - 94.
3. Charpali S. at al. / / Brain Res. 1988. 450., № 1 - 2. P. 124 - 130.
4. Caulfield M. P, Nigel JM / / Pharm. Reviews. - 1998. - 50. № 2. - P. 279-290.
5. Громов Л.А., Лохвицька К.Н. / / Фармакологія і токсикологія. - К.: Здоров'я, 1971. Т. 6. - С. 24-26.
6. Елаев Н.Р., Іванова А.І., Крилов С.С. / / Докл. АН СРСР. - 1973. - 213, № 5. - С. 1201-1202.
7. Крилов С.С., Ліванов Г.А., Петров О.М., Семенов О.В., спринцюють А.М., Бучко В.М. Клінічна токсикологія лікарських засобів. Холінотроп-ні препарати. Санкт-Петербург.: Лань, 1999. 160 с.
8. Громов Л.А., Жила В.А. / / Укр. биохим. журн. 1986. 58., № 6. С. 61 - 63.
9. Beinfeld MC / / Endocrine. 1998. 8., № 1. P. 1 - 5.
10. Вернигора О.М., Генгін М.Т. / / Укр. биохим. журн. 1998. 70., № 2. С. 3 - 4.
11. Fricker LD, Snyder SH / / J. Biol. Chem. - 1983. - 258, № 18. - P. 10950-10955.
12. Lowry OH, Rosebrought NJ, Farr AG, Randall RJ / / J. Biol. Chem. - 1951. - V. 193, № 1. - P. 265-275.
13. Andersson K., Eneroth P., Fuxe K., Harfstrand A. / / Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. - 1998. - 337, № 2. - P. 131-139.
14. Pitkдnen A., Beal MF, Sirviц J., Swartz KJ, Mдnnistц PT, Riekkinen PJ / / Neuropeptides. - 1989. - 14. - P. 197-207.

Effect of single atropine administration on the carboxypeptidase h and phenylmethylsulphonilfluoride-inhibited carboxypeptidase activities in rat brain departments and sdrenal

The effect of a single atropine administration on the activities of carboxypeptidase H and phenylmethylsulphonilfluoride-inhibited carboxypeptidase part in the final stage of formation of biologically active neuropeptides from divcursors was studied. Changes in the enzymes 'activities after administration were evident during at least 72 h. The results suggest that one of possible mechanisms of reduction of neuropeptide levels by atropine is supdivssion of activity of enzymes taking part in there metabolism - carboxypeptidase H and phenylmethylsulphonilfluoride-inhibited carboxypeptidase.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Медицина | Стаття
23кб. | скачати


Схожі роботи:
Вплив пирроксан на активність карбоксипептидази н і фмфс-інгібіруемой карбоксипептидази в нервовій
Вплив пирроксан на активність карбоксипептидази н і фмфс інгібує
Вплив алкогольної інтоксикації на активність основних карбоксипептидази в тканинах самок щурів на різних
Активність основних карбоксипептидази при дії нейролептиків
Активність карбоксипептидази N і ангіотензинперетворюючого ферменту в сироватці крові у онкологічних
Рухова активність та її вплив на здоров`я
Вплив алкогольної інтоксикації на активність основних карбоксіпе
Вплив попередника лей енкефаліну на активність ферментів обм
Вплив кисню на активність нанесеного ванадієвого каталізатора в процесі газофазної полімеризації
© Усі права захищені
написати до нас