Delist.ru

Оксидативный стресс и морфогенез в спинном мозге на этапах старения человека (18.02.2008)

Автор: Телешева Ираида Борисовна

G Полученные результаты позволяют считать, что возрастная интенсификация свободнорадикального окисления липидов и белков на уровне шейного утолщения не связана с возрастным изменением активности МАО-Б, а является следствием накопления кадмия и железа.

В грудном отделе и пояснично-крестцовом утолщении спинного мозга в отличие от шейного утолщения не удалось выявить значимых изменений содержания кадмия и железа в процессе старения (табл. 3). Содержание меди на уровне грудного отдела спинного мозга также не зависело от возраста, а в пояснично-крестцовом утолщении этот показатель достоверно увеличивался у стариков по сравнению со 2-м зрелым возрастом (табл. 3). Невзирая на общеизвестное представление о Cu2+ как прооксидантном ионе, накопление этого элемента в пояснично-крестцовом утолщении нельзя рассматривать как однозначно негативный фактор. Правомерность такой постановки вопроса связана с топологическими особенностями возрастных изменений церулоплазмина в изученных отделах спинного мозга. Уровень этого медь-содержащего фермента антиоксидантной защиты наиболее выраженно увеличивался в процессе старения именно в пояснично-крестцовом утолщении спинного мозга (табл. 2). Стоит добавить, что топологическое распределение содержания меди в изученных отделах спинного мозга четко соответствовало распределению этих отделов по содержанию церулоплазмина. Наиболее высокий уровень меди и церулоплазмина был зарегистрирован на уровне грудного отдела спинного мозга (табл. 2, табл. 3).

Важно подчеркнуть, что содержание церулоплазмина в пояснично-крестцовом утолщении стариков 5-ти кратно превышало соответствующий показатель людей 1-го зрелого возраста. В шейном утолщении и грудном отделе спинного мозга соответствующий прирост оказался значительно менее выраженным (2-2,7 кратным). Известно, что церулоплазмин является выжным фактором антиоксидантной защиты и оказывает отчетливое нейропротекторное действие в различных отделах центральной нервной системы (Klomp L.W. et al., 1996; Tajima K. et al., 1999; Kuhlow C.J. et al., 2003). Вполне возможно, что наибольший онтогенетический прирост содержания церулоплазмина в пояснично-крестцовом утолщении отражает его относительно меньшую уязвимость к возрастной эскалации оксидативного стресса по сравнению с ростральными отделами спинного мозга. Не исключено, что повышенная устойчивость пояснично-крестцового утолщения спинного мозга к возрастной эскалации оксидативного стресса в значительной степени обусловлена адаптацией к наиболее высокому содержанию кадмия, уровень которого в пояснично-крестцовом утолщении в большинстве возрастных групп значимо превышал соответствующие показатели шейного утолщения (табл. 3).

Не меньшего внимания заслуживает анализ возрастной динамики активности еще одного фермента превентивной антиоксидантной защиты – каталазы. Соответствующая ферментативная активность закономерно увеличивалась с возрастом и достигала максимальных значений во всех отделах спинного мозга к старческому возрасту (табл. 2). При этом, наиболее выраженный прирост активности каталазы отмечался в шейном и пояснично-крестцовом утолщениях спинного мозга, где достоверное увеличение соответствующего показателя было зарегистрировано уже со 2-го зрелого возраста. Этот факт позволяет предположить, что наиболее ранний прирост каталазной активности именно в этих отделах спинного мозга является реакцией на кадмий-зависимую индукцию оксидативного стресса. Вполне возможно, что нарастание обсуждаемой ферментативной активности в шейном и пояснично-крестцовом утолщениях спинного мозга по мере старения является результатом bcl-2 индуцированной экспрессии активных форм каталазы (Del Bufalo D. et al., 2001). При этом известно, что усиление экспрессии такого протоонкогена как bcl-2 является закономерной компенсаторной реакцией на оксидативный стресс (Bernardo A. et al., 2003).

Нарастание проявлений оксидативного стресса в изученных отделах спинного мозга по мере старения человека сопровождалось развитием митохондриальной дисфункции спинальных нейронов. Это проявилось прогрессирующим возрастным снижением активности 1-го и 2-го комплексов митохондриальной электроннотранспортной цепи (НАД-диафоразы и сукцинатдегидрогеназы, соответственно) во всех изученных отделах спинного мозга. Наиболее выраженное возрастное угнетение ферментативной активности было отмечено в отношении НАД-диафоразы, которая значимо уменьшалась в нейронах передних и боковых рогов спинного мозга уже во 2-м зрелом возрасте (табл. 4). В пожилом возрасте соответствующие величины активности НАД-диафоразы достоверно уменьшались во всех изученных отделах спинного мозга. Результаты корреляционного анализа продемонстрировали, что наиболее значимое возрастное снижение НАД-диафоразной активности характерно для относительно ростральных отделов спинного мозга – нейронов шейного утолщения и грудного отдела (rS=-0,514 – -0,722; Р=0,020 – <0,001). Наименее Таблица 4

Возрастные изменения активности НАД-диафоразы (НАДд) и сукцинатдегидрогеназы (СДГ)

в нейронах спинного мозга человека

Возраст,

показатели Шейное

утолщение Грудной отдел Пояснично-крестцовое

утолщение

Передние

рога Задние

рога Передние

рога Боковые

рога Задние

рога Передние

рога Задние

1-й зрелый

6,589±1,138

10,740±0,465

7,539±0,974

9,430±0,754

8,279±1,379

9,792±0,726

8,690±0,876

9,993±0,621

7,506±0,762

9,298±0,972

8,376±1,373

10,962±0,995

8,014±1,032

9,840±0,539

2-й зрелый

7,493±1,374

10,177±0,534

6,414±0,672

9,258±0,623

6,089±0,835 *

9,885±0,821

загрузка...