Главные участки экспрессии гена ПОМК - промежуточная и передняя доли гипофиза и дугообразное ядро гипоталамуса [260]. Роль дофамина была исследована путем введения галоперидола и бромокриптина. В дугообразном ядре бромокриптин увеличил, а галоперидол уменьшил уровень мРНК ПОМК. Наоборот, в промежуточной доле гипофиза бромокриптин заметно понизил, а галоперидол повысил уровень мРНК на 100-150% [69, 172, 253]. Эффект бромокриптина на клетки гипофиза подтвердился и опытами in vitro [76]. Повышение уровня мРНК ПОМК в промежуточной доле гипофиза в результате действия галоперидола наблюдалось уже через 6 часов после обработки [103]. Полное аннулирование эффектов галоперидола было замечено спустя 2 недели после отмены препарата [172]. Эти данные указывают на то, что экспрессия гена ПОМК регулируется дофамином и что этот процесс отличается в мозгу и гипофизе [258, 319]. Хронический галоперидол (2 мг/кг в течение 14 дней) увеличил уровень мРНК ПОМК, пролактина, гормона роста и Д2-рецептора в гипофизе [187]. Даже кратковременная обработка галоперидолом (5 и 2 дня, 2 мг/кг в день) вела к существенным увеличениям уровня мРНК Д2-рецепторов и ПОМК в промежуточной доле гипофиза. В передней доле гипофиза подобных изменений не было обнаружено [70, 103].
Meador-Woodruff и соавт. обнаружили увеличение уровня мРНК ПОМК, а также в-эндорфина, б- и г-меланоцитстимулирующего гормона в промежуточной доле гипофиза после хронического введения галоперидола и понижение уровня мРНК ПОМК, в-эндорфина, АКТГ и г-меланоцитстимулирующего гормона в передней доле [229]. Авторы [229] предполагают, что биосинтез, процессинг и секреция ПОМК в гипофизе контролируется дофаминергической системой, но механизм влияния дофамина на переднюю и промежуточную долю гипофиза различен.
В опытах in vitro на клетках гипофиза дофамин (1 мM) уменьшил уровень мРНК ПОМК в промежуточной доле на 77%, но не повлиял на экспрессию гена ПОМК в передней доле. Бромокриптин (100 нМ) оказывал действие подобное дофамину. Эффектам дофамина и бромокриптина противодействовал галоперидол (10 мM). Уровни в-эндорфина и б-меланоцитстимулирующего гормона изменялись параллельно изменению синтеза ПОМК [212].
Галоперидол, вводимый в течение 7 - 21 дней (1,5 мг/кг, ежедневно), увеличил уровень в-эндорфина на 80 - 100% в промежуточной доле гипофиза крыс [69, 171, 172] и секрецию в-эндорфина in vitro [172], а также стимулировал меланотропную деятельность [284]. Бромокриптин соответственно уменьшал уровень б-меланоцитостимулирующего гормона в промежуточной доле гипофиза [284].
Хроническое воздействие антагониста Д2-рецептора (1 мг/кг) увеличило уровень в-эндорфина в промежуточной доле гипофиза, особенно N-ацетил-в-эндорфина-(1-31) и N-ацетил-в-эндорфина-(1-27), не затронув уровень N-ацетил-в-эндорфина-(1-26) [236], а также в среднем и продолговатом мозге всех N-ацетильных производных эндорфина. Уровень NH2-пептидов не изменился ни в одном из отделов [165, 236]. Обработка галоперидолом вызвала существенное увеличение концентрации в-, г-, б-эндорфина и б-меланоцитстимулирующего гормона в промежуточной доле и в-эндорфина в передней доле гипофиза [103, 314]. В передней доле гипофиза значительно увеличилось соотношение в-эндорфин/б-эндорфин. В промежуточной доле подобных эффектов не наблюдалось [314]. Эти результаты указывают, что дофаминергическая система влияет не только на секрецию, но и на посттрансляционную модификацию гипофизарного в-эндорфина [165, 237]. Кроме того, нейролептик выборочно увеличил содержание в-, г- и б-эндорфина в гипоталамусе [314], гиппокампе [314] и перегородке [164, 171].
Повышение уровня в-эндорфина в плазме наблюдалось при однократной инъекции галоперидола. Причем степень изменения зависела от дозы препарата [129, 164, 171, 229]. Увеличение концентрации в-эндорфина, а также б-меланотропина в плазме происходило и при хроническом введении нейролептика [171, 314].
Таким образом, синтез и секреция в-эндорфина в промежуточной доле гипофиза и de novo синтез ПОМК находится под ингибирующим влиянием дофамина [103, 172].
Нейротензин, возможно, играет важную роль в этиологии и/или медикаментозном лечении шизофрении и других психоневрологических заболеваний. Установлено, что уровень нейротензина в цереброспинальной жидкости больных шизофренией уменьшен, но восстанавливается после лечения галоперидолом [58, 92, 269, 290]. При этом, чем выше был уровень психопатологии, тем ниже уровень данного пептида [89, 292].
Сходные эффекты, наблюдаемые при периферическом введении антипсихотических лекарств и центральном введении нейротензина, привели к возникновению гипотезы о том, что нейротензин является эндогенным антипсихотическим средством [243]. Локализация нейротензина и его рецепторов в мезолимбической ДА-системе подтверждает гипотезу о вовлечении нейротензина в этиологию шизофрении. Кроме того, предполагается участие данного пептида в экстрапирамидальных расстройствах (паркинсонизм, дискинезии, гиперкинезы), развивающихся при лечении антипсихотическими препаратами [73, 269].
Существует множество данных о влиянии галоперидола на нейротензиновую систему [59, 73, 243]. Так, острая инъекция галоперидола (1 мг/кг) увеличила экспрессию гена нейротензин/нейромедина N в дорсолатеральном стриатуме и аккумбентном ядре у крыс [117, 231, 233]. Причем время после инъекции влияло на уровень мРНК. Экспрессия мРНК нейротензин/нейромедина N в дорсолатеральной части хвостатого ядра, не обнаруженная в контроле, увеличилась через 0,5 и 7 часов после инъекции и уменьшалась через 20-24 часа. В дорсомедиальной и вентролатеральной части хвостатого ядра, едва обнаруживаемая базальная экспрессия мРНК нейротензин/нейромедина N, наблюдаемая в контроле, заметно увеличилась через 24 часа после введения галоперидола [231, 335]. Вызванному нейролептиком повышению уровня зрелой мРНК в стриатуме предшествовало увеличение уровня гяРНК. Эти данные указывают, что острое воздействие активирует транскрипцию гена нейротензин/нейромедина N, хотя сопутствующий эффект на стабильность первичных транскриптов не исключается [231]. Даже единственная достаточно низкая доза нейролептика (0,5 мг/кг) через час приводила к увеличению уровня мРНК нейротензин/нейромедина N почти в 3 раза в дорсолатеральном стриатуме мышей и крыс [233]. Хроническое потребление галоперидола увеличило концентрацию нейротензина в аккумбентном, хвостатом ядрах и в черной субстанции [244]. Кроме того, галоперидол (1 мг/кг), вводимый крысам в течение 2 недель увеличил уровень мРНК рецептора нейротензина на 10% (p<0,05) в черном веществе [85]. Эти эффекты являются следствием блокады галоперидолом дофаминовых Д2-рецепторов [59].
Очевидному повышению транскрипции гена нейротензин/нейромедина N после единственной инъекции галоперидола предшествовало увеличение уровня c-fos мРНК в той же самой области [117, 162, 232, 235]. При этом в клетках дорсолатерального стриатума мРНК c-fos и нейротензин/нейромедина N солокализованы [232]. Введение пептида, блокирующего экспрессию c-fos гена, привело к 50%-ному понижению уровня мРНК нейротензин/нейромедина N в дорсолатеральном стриатуме после введения нейролептика. С другой стороны, экспрессия мРНК препроэнкефалина в дорсолатеральном стриатуме и нейро-тензин/нейромедина N в аккумбентном ядре не изменилась. Таким образом, c-fos играет определенную роль в регулировании транскрипции гена нейротензин/нейромедина N в дорсолатеральном стриатуме крыс после острого воздействия галоперидола [230]. Существуют данные о том, что промотор гена нейротензина содержит два предполагаемых участка для закрепления Fos-белков, которые могут увеличить транскрипцию гена [52].
Уменьшение концентрации нейропептида Y в стриатуме наблюдалось после хронического введения галоперидола и аминазина [250]. После хронического воздействия нейролептиков в дорсальном стриатуме произошло увеличение как числа клеток, экспрессирующих мРНК нейрокинина В (45 %), так и концентрации пептида в отдельных клетках (37 %) [227]. Введение галоперидола в течение 28 дней привело к повышению уровня мРНК интерлейкина-1-бета (пептид, активирующий Т-лимфоциты) в гипоталамусе, гиппокампе, фронтальной коре и стволе мозга крысы [312].
Агонист дофаминовых рецепторов, бромокриптин, влияет на ростовые процессы в клетке. Так, введение бромокриптина в течение 8 дней вызвало уменьшение диаметра ядра и понижение синтеза ДНК в клетках гипофиза [188].
Дофаминергическая система влияет на репродуктивную систему. Хроническое введение бромокриптина увеличило уровень мРНК ГТ-Рг в мозге крыс на 70%, галоперидол снизил этот параметр на 20% [208].
Таким образом, галоперидол через ингибирование дофаминергической системы изменяет функционирование репродуктивной системы, влияет на концентрацию опиоидных пептидов и их предшественников, а также на экспрессию их мРНК в головном мозге.
Большинство биологически активных пептидов синтезируется в виде высокомолекулярных неактивных предшественников - препробелков, которые подвергаются посттрансляционной модификации [43, 309]. Синтез предшественников осуществляется на мембраносвязанных рибосомах ЭПР. Наличие на N-конце препроформы нейропептида набора гидрофобных аминокислот, так называемой сигнальной последовательности, позволяет предшественнику транспортироваться внутрь ЭПР. Здесь сигнальная последовательность отщепляется сигнальной пептидазой и образуется пропептид. Дальнейший процессинг осуществляется в ходе передвижения молекул по ЭПР, комплексу Гольджи и в секреторных везикулах [309].
Сначала под действием эндопептидаз, расщепляющих нейропептиды по синглетным и дуплетным остаткам основных аминокислот (фурин, РС1/3, РС2, РС4 [291], проопиомеланокортин-превращающий фермент [215], тиоловая прогормонконвертаза [71], динорфин-превращающий фермент [115] и др.), образуются неактивные пептиды, содержащие на N- и С-концах “лишние” остатки основных аминокислот. Удаление этих аминокислот в секреторных везикулах осуществляется соответственно аминопептидазо-В-подобным(и) [19] и карбоксипептидазо-В-подобным(и) ферментами [12, 21, 137].
Таким образом, для понимания механизмов действия нейропептидов существенным моментом является изучение их образования и деградации. Основным карбоксипептидазам как ферментам, участвующим в конечных стадиях образования и начальных стадиях деградации, принадлежит важная роль в регуляции уровня нейропептидов в организме. В связи с этим, большой интерес представляет изучение активности основных карбоксипептидаз в норме и при различных физиологических и патологических состояниях организма, сопровождающихся изменением содержания биологически активных пептидов.
Биологические свойства регуляторных пептидов, изменение их уровня под влиянием различных воздействий в определенной степени обусловлены особенностями функционирования ферментативных систем обмена биологически активных пептидов. Изменение интенсивности процессов синтеза и деградации при изменении функционирования медиаторных систем [65, 83, 95, 193, 225, 238] свидетельствует о регуляторной функции протеолиза, которая состоит в запуске и прерывании ряда биохимических и физиологических процессов. Биологически активные пептиды, в свою очередь, могут определять физиологические эффекты лекарственных препаратов, вовлекаться в развитие зависимости от них. Поэтому очень важным представляется исследование активности ферментов обмена нейропептидов при остром и хроническом введении галоперидола и диазепама.
При хроническом потреблении диазепама наблюдалась тенденция к снижению активности ангиотензинпревращающего фермента и повышению активности карбоксипептидазы Н в гипофизе, гипоталамусе и стриатуме крыс [20]. Вместе с тем, введение в течение 10 дней диазепама сопровождается повышением содержания в мозге эндозепинов [8], что может указывать на усиление их биосинтеза и ослабление распада. Авторы [20] предполагают, что исследуемые ферменты вовлекаются в обмен этих пептидов.
При совместном воздействии стресса и диазепама изменения активности карбоксипептидазы Н во всех отделах были меньшими, чем при их раздельном воздействии. Введение диазепама при эмоциональном стрессе привело к снижению активности ангиотензинпревращающего фермента по сравнению с животными, подвергавшимися воздействию только диазепама или только стресса [20].
Таким образом, если при приеме диазепама в сочетании с эмоциональным стрессом наблюдалась тенденция к компенсации изменений активности КП Н, то снижение активности ангиотензинпревращающего фермента было более выраженным. Известно, что карбоксипептидаза Н участвует в биосинтезе АКТГ [128, 304], секреция которого при стрессе возрастает. Введение бензодиазепиновых транквилизаторов, в частности, феназепама уменьшает концентрацию АКТГ [51, 111, 316, 330] при стрессе. Активность карбоксипептидазы Н в случае введения диазепама при стрессе снижается по сравнению с таковой только при стрессе. Вместе с тем, ангиотензинпревращающий фермент участвует, по-видимому, в деградации энкефалинов, вещества Р и пептида дельта-сна [182], которые способствуют адаптации к стрессу [48]. Снижение активности ангиотензинпревращающего фермента могло бы, вероятно, способствовать повышению их содержания. Возможно, что диазепам оказывает антистрессорное воздействие на организм путём модуляции активности карбоксипептидазы Н и ангиотензин-превращающего фермента, что, в свою очередь, может приводить к уменьшению содержания АКТГ, и увеличению содержания пептидов, способствующих адаптации.
Степень эмоциональности животных влияла на активность ангиотензинпревращающего фермента в мозге крыс. Наиболее выраженные изменения наблюдались у низкоэмоциональных животных [20]. Также влиял диазепам и на активность ангиотензинпревращающего фермента в сыворотке крови. Однако введение диазепама на фоне стресса привело к наиболее значимому понижению активности фермента в мозге у высокоэмоциональных, а в сыворотке - у низкоэмоциональных животных [20].
Потребление диазепама в течение 10 дней вызывало снижение активности ангиотензинпревращающего фермента в мозге крыс. Наиболее выраженное снижение активности наблюдалось в гипофизе (на 63%) [13]. В гипоталамусе и стриатуме снижение активности фермента было менее выраженным (на 20 и 23% соответственно). Авторы [13] предполагают, что ангиотензинпревращающий фермент играет определенную роль в обмене опиоидных, стресс- и DBI-происходящих пептидов.
При одновременном потреблении крысами этанола и диазепама наблюдалось повышение активности ангиотензинпревращающего фермента по сравнению с активностью при раздельном потреблении этих веществ в гипофизе и гипоталамусе [13]. По мнению авторов, купирование диазепамом алкогольного абстинентного синдрома может быть обусловлено тем, что при совместном воздействии эти вещества вызывают менее выраженное снижение активности ангиотензинпревращающего фермента, чем при раздельном. Сходство поведенческих и физиологических эффектов этанола и диазепама возможно объясняется их сходным влиянием на активность ангиотензинпревращающего фермента.
Страницы: 1, 2, 3, 4
