Zn-опосредованная эксайтотоксичность при церебральной ишемии

Наряду с ионами Са²⁺ в механизмах ишемического повреждения нейронов принимают участие и другие двухвалентные катионы. Анализ селективной гибели нейронов в эксперименте с транзиторной глобальной ишемией выявил факт Zn-опосредованной эксайтотоксичности.

Zn²⁺ присутствует в клетках в качестве компонента многих металлозависимых ферментов и транскрипционных факторов. Он также является нейротрансмиттером и нейромодулятором ЦНС. Значительные концентрации ионов Zn²⁺ обнаружены в пресинаптических везикулах и синаптическом пространстве сразу после стимуляции нейронов. Было установлено, что Zn²⁺ может воздействовать на ряд рецепторов и потенциал-зависимых ионных каналов, в частности может ингибировать активность NMDA-рецепторов.

При транзиторной глобальной ишемии внутриаксональные резервы ионов Zn²⁺ в нейронах гиппокампа истощаются, но при этом аномально высокие их концентрации регистрируются в телах CA3 нейронов, являющихся наиболее восприимчивыми к транзиторной глобальной ишемии (Zn²⁺-опосредованная нейротоксичность).

Доказано, что при церебральной ишемии Zn²⁺ может играть роль, сходную с ролью глутамата, и приводить к повреждению и смерти нейронов. Подобно Са²⁺, Zn²⁺, проникая в избытке внутрь клеток, может вызывать их некроз или апоптоз, в зависимости от интенсивности экспозиции. Проникновение ионов Zn²⁺ в клетки происходит через любые Са²⁺ каналы (потенциал-зависимые - в обмен на внутриклеточные ионы Na⁺; агонист-зависимые, сопряженные с NMDA-рецепторами; Са²⁺-проницаемые AMPA-рецепторы).

Избыток внутриклеточного Zn²⁺ приводит к снижению уровня внутриклеточной ATФ, поэтому он может существенно нарушать процессы гликолиза, опосредуя накопление промежуточных его продуктов и дигидроксиацетонфосфата. Темпы Zn-опосредованной гибели клеток можно уменьшить введением пирувата, который в норме образуется в результате метаболических реакций, угнетающих избыток цинка.