Нейрохимия - Ашмарин И.П.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка):
Использование аминоквел от в качестве предшественников компонентов ЦТК Свободные аминокислоты, а также аминокислоты, образующиеся при расщеплении белков, могут претерпевать окисление и превращения их в различные компоненты ЦТК. Как известно, существует несколько путей вхождения аминокислот в ЦТК, причем относительная роль их в пополнении пула метаболитов ЦТК различна в разных тканях.
Наиболее интенсивно метаболизм аминокислот протекает в печени, где эти соединения играют значительную роль в энергетическом обмене. В мозге взрослых животных свободные аминокислоты, плохо проникающие через ГЭБ, не могут рассматриваться как важные энергетические источники. Исключение в этом отношении составляют аминокислоты глутаминовой группы. Более детально их роль и пути метаболизма рассматриваются в специальном разделе (см. гл.2. 2), здесь лишь уместно упомянуть, что для головного мозга характерны высокое содержание аминокислот этой группы (табл.5.4) и значительная активность ферментов их обмена в митохондриях.
Активность аспартатаминотрансферазы (L-аспартат: 2-оксог-лутаратаминотрансфераза, 2.6.1.1) в митохондриях мозга взрослых крыс составляет в среднем 30-35 мкмоль субстрата-мин-1 в расчете на ] г ткани, что в 7-10 раз превышает активность фермента в мозге новорожденных животных и значительно выше, чем в митохондриях печени. Высокая активность трансаминаз и глутаматдегидрогевазы в митохондриях головного мозга, а также результаты опытов с 14С-аминокислотами указывают на возможность использования аминокислот этой группы в качестве дополнительного энергетического источника, что особенно важно при различных экстремальных состояниях, когда повышаются энергетические потребности мозга или замедляется поступление в мозг глюкозы.
170
Таблица 5.4.
Средние данные о содержании аминокислот глутаминовой группы в головном мозге и печени ярые (по данным Дж.Роуза, 1970, с доп.)
Аминокислоты Содержание в Содержание в обогащенных
целой ткани» фракциях коры больших полу
мкмоль/г шарий мозга, нмоль/г белка
МОЗГ печень нейроны нейроглия
Глутаминовая кислота ?>3-9,5 1,5-1,7 14,2±2Д 23,0±2,9
Глутамин 3,8-4,7 ] ,8-2,3 6,9±1,4 4,8±0,6
Аспарагиновая кислота 4,8---5,8 0,4---0,7 6,0±1,5 6,3±0,8
+ аспарагин
ГАМК 1,9-2,4 Следы 3,1 + 1,1 4,1 ±0,4
Из других путей метаболизма аминокислот, которые играют относительно небольшую роль в энергетическом метаболизме головного мозга, можно упомянуть превращение аспартата и аспарагина в оксалоацетат, а также аланина и серина — в пируват. Очень невелико и значение аминокислот как предшественников компонентов ЦТК — сукшшил-КоА (изолейцин, метионин, валин) и фумарата (тирозин, фенилаланин).
¦ Итак, основным путем ввода окисляемых субстратов в ЦТК в головном мозге служит образование ацетил-КоА в пируватде-гидрогеназной реакции. Дополнительным источником для пополнения пула метаболитов ЦТК могут быть аминокислоты глутаминовой группы, в то время как кетоновые тела и свободные жирные кислоты интенсивно окисляются лишь в мозге растущих животных.
Промежуточные компоненты ЦТК для разнообразных синтетических реакций в мозге в отличие от других тканей используются в незначительных количествах. Именно этим объясняется, что интенсивность потока метаболитов через ЦТК в головном мозге прямо пропорциональна потреблению кислорода тканью.
При рассмотрении особенностей регуляции ЦТК в головном мозге прежде всего следует остановить внимание на тех его неравновесных стадиях, которые являются лимитирующими. В табл.5.5 приведены значения активностей ферментов ЦТК и
171
Таблица 5.5.
Содержание основных компонентов и активность ферментов ЦТК в головном мозге и печени крыс
Компоненты Содержание, мкмоль/г ткани Ферменты ЦТК Активность ферментов в
ЦТК митохондриях, мкмоль
субстрата * мг белка1 за 1 мин
мозг печень мозг печень
Ацетил-КоА* 11,010,9 4,0-5,0 Цитратсинтаза 8,210,3 6,410,3
Оксалоацетат 7,4910,35 9,0110,40
Цитрат 320±12 228±9 Аконитаза** 46,013,1 ---
Ы 'lAiitirriaT НАД- изоцитратдегидрогеназа 28,312,2 5,610,4
гиици ipd к X /, jXj,j НАДФ-изоцитратдегидрогеназа 19,611,5 32,012,4
а -Кетоглутарат 125±10 114±9 а -Кетоглутаратдегидрогенеза 58,913,7 64,514,9
