2014-02-17
2141
Аминокислоты нервной ткани
Ферменты нервной ткани
В мозговой ткани содержится большое количество ферментов, катализирующих обмен белков, жиров и углеводов. Также цитоплазма нейронов содержит ферменты метаболизма посредников и медиаторов.
Мозговая ткань характеризуется высокой активностью: ЛДГ (ЛДГ1,ЛДГ2), АСТ, альдолазы, креатинкиназы (ВВ), гексокиназы, малатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы, холинэстеразы, кислой фосфатазы, моноаминоксидазы. В глиальных клетках преобладает ЛДГ5, а в нейронах - ЛДГ1.
Для мозга характерна так же высокая активность ферментов метаболизма циклических нуклеотидов, которые принимают участие в синаптической передаче нервного импульса.
Аминокислотный фонд мозга человека составляет в среднем 34ммоль на 1г ткани, что значительно превышает их содержание, как в плазме крови, так и в СМЖ.
Высокая концентрация АК в нервной ткани достигается путем их многоступенчатого активного и пассивного транспорта из плазмы крови. Сначала АК переносятся через гематоэнцефалический барьер эндотелия мозговых капилляров, затем они переходят из внеклеточной жидкости в клетки мозга, а далее – в субклеточные органеллы. Активность систем транспорта аминокислот, так же как и состав их пула, изменяются в процессе развития мозга. Аминокислоты проникают в мозг молодых животных быстрее и достигают более высоких концентраций, чем у взрослых.
|
|
|
Более 50% α-аминоазота головного мозга приходится на долю глутаминовой кислоты, глутамина и глутатиона. Специфичными для мозговой ткани являются ГАМК, N-ацетиласпарагиновая кислота и цистатионин.
В нервной ткани аминокислоты распределяются неравномерно, в основном это касается аминокислот, выполняющих функцию нейромедиаторов (глутаминовая кислота, ГАМК, глицин и др). N-ацетиласпарагиновой кислоты больше в сером веществе, чем в белом. Также она есть в ПНС и сетчатке. Содержание цистаниона выше в белом веществе, чем в сером, и оно повышается в процессе развития.
Содержание (мкмоль/г) свободных аминокислот в мозге, плазме и СМЖ человека
| аминокислота | мозг | Плазма крови | СМЖ | |||
| Глутаминовая | 10,6 | 75% | 0,05 | 23% | 0,225 | 60% |
| N-ацетиласпарагиновая | 5,7 | - | - | |||
| Глутамин | 4,3 | 0,70 | 0,030 | |||
| ГАМК | 2,3 | - | - | |||
| Аспарагиновая | 2,2 | 0,01 | 0,007 | |||
| Цистатионин | 1,9 | 25% | - | 77% | - | 40% |
| Таурин | 1,9 | 0,10 | - | |||
| Глицин | 1,3 | 0,40 | 0,013 | |||
| Аланин | 0,9 | 0,40 | 0,017 | |||
| Глутатион | 0,7 | 0,10 | 0,010 | |||
| Серин | 0,7 | 0,10 | 0,010 | |||
| Треонин | 0,2 | 0,15 | 0,025 | |||
| Триптофан | 0,05 | 0,05 | 0,010 | |||
| Валин | 0,2 | 0,25 | 0,013 | |||
| Лизин | 0,1 | 0,12 | 0,014 | |||
| Лейцин | 0,1 | 0,15 | 0,004 | |||
| Пролин | 0,1 | 0,10 | - | |||
| Аспарагин | 0,1 | 0,07 | - | |||
| Метионин | 0,1 | 0,02 | 0,003 | |||
| Изолейцин | 0,1 | 0,10 | 0,080 | |||
| Аргинин | 0,1 | 0,10 | 0,060 | |||
| Цистеин | 0,1 | 0,10 | 0,002 | |||
| Фенилаланин | 0,1 | 0,10 | 0,010 | |||
| Тирозин | 0,1 | 0,10 | 0,006 | |||
| Гистидин | 0,1 | 0,10 | 0,003 |
Нервная ткань отличается высоким содержанием и разнообразием липидов, которые придают ей специфические особенности.
|
|
|
В сером веществе фосфоглицериды составляют более 60% от всех липидов, а в белом – около 40%. В белом веществе содержится больше холестерина, сфингомиелинов и особенно цереброзидов, чем в сером веществе.
· Холестерин составляет около 25% от общего содержания липидов. При этом в мозге мало эфиров холестерина. ХС повышает электроизоляционные свойства клеточных мембран, защищает их от ПОЛ, повышает их механическую прочность.
· Свободных жирных кислот в мозге мало, а э терефицированных жирных кислот в мозге очень много, в основном это пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и арахидоновая кислоты.
· Сфинголипиды (ганглиозиды и цереброзиды) участвуют в процессах коммуникации нервной клетки с окружающей ее средой. Они обеспечивают передачу сигналов с наружной поверхности клетки в ее внутреннее пространство. Разнообразие углеводных частей сфинголипидов делает их носителями специфической информации.
· Ганглиозиды находятся преимущественно в сером веществе. Выделяют 4 основных ганглиозида – Gм1, GD1a, GD1b и GT1. Зрительная кора относительно богата GT1 и GD1b, в коре головного мозга содержатся в основном GT1, в белом веществе - Gм1. Функции ганглиозидов: 1). являются рецепторами внешних сигналов; 2). с гликопротеинами отвечают за специфичность клеточной поверхности, распознавание клеток и их адгезию; 3). участвуют в развитии нервной системы при образовании «правильных» межклеточных связей; 4). участвуют в коммуникации между мембранами аксонов и окружающими их олигодендроглиальными клетками; 5). участвуют в функциональной адаптации зрелой нервной системы. Синтез ганглиозидов связан с дифференциацией нейронов.
· Цереброзиды находятся преимущественно в белом веществе, особенно их много миелине. В цереброзидах и сульфатидах ЦНС превалируют производные галактозы. Количество галактоцерамидов и галактосульфатидов возрастает по мере миелинизации.
· Фосфатидилинозитолы в ЦНС не превышают 0,5-2% от общих липидов. Локализованы в плазматических мембранах, в миелине (до 95% всех фосфоинозитов мозга), в ЭПС, наружной митохондриальной и ядерной мембранах. Участвуют в инозитолтрифосфатной системе передаче сигнала с мускариновых и α1-адренергических рецепторов.
