Цикл Кребса в хронобиологии


В печени интактных крыс обеих групп во всех подзонах дольки наблюдался монофазный суточный ритм уровня активности ИЦДГ-NAD, активные фазы отмечались преимущественно в темновом периоде суток. Ритмические изменения уровня активности СДГ также были монофазными, активные фазы выявлены в конце светового - начале темнового периода. Монофазность оказалась свойственной и суточному ритму уровня активности МДГ-NAD, активные фазы которого наблюдались главным образом в темновом периоде. Напротив, активные фазы монофазных ритмов уровня активности ДГ-NAD в основном отмечались в световом периоде и лишь частично захватывали начало темнового периода. Таким образом, у интактных крыс ферменты, непосредственно участвующие в процессах цикла Кребса в печени, наиболее активны в темновом периоде суток.

Надо отметить довольно высокую синхронность временных изменений уровня активности ферментов цикла Кребса в подзонах дольки. Минимальным он был у ДГ-NAD, у этого же фермента в отличие от других в некоторых подзонах дольки ритмичность отсутствовала или наблюдались отличия по подзонам в длине и расположение активных фаз ритмов. Оказалось, что у всех ферментов цикла Кребса по мере топографического отдаления подзон друг от друга ослабляется корреляционная связь между временными изменениями в них АФ. Величина между изменениями в подзонах меньше,, чем между ними в соседних подзонах у СДГ на 10-13%, у МДГ-NAD на 15-20% и у ДГ-NAD на 20-45%.

Через 2 суток голодания происходили определенные изменения в ритмической организации уровня активности как отдельных: ферментов цикла Кребса, так и всей их системы в целом. Наиболее выраженные сдвиги наблюдались в суточных ритмах уровня активности МДГ-МАД, которые имелись только в клетках срединной и периферической зон и отсутствовали в клетках центральной зоны дольки. Кроме того, у этого фермента наступал сдвиг активной фазы ритмов в сторону светового периода суток, а длина этой фазы возрастала почти в 2 раза. Следует отметить сокращение почти в 2 раза продолжительности активной фазы ритмов уровня активности ИЦДГ-NAD. Ритм уровня активности ДГ-NAD вместо монофазного становился двухфазным.

Синхронность временных изменений уровня активности ферментов в разных подзонах дольки, по данным корреляционного анализа, у ИЦДГ-NAD и СДГ оставалась примерно такой же, как в контроле, у МДГ-NAD существенно (на 39%) ослаблялась и у ДГ-NAD несколько усиливалась. Снижение синхронности ритмов активности в подзонах дольки по мере их топографического отдаления наблюдалось у всех ферментов, но если у ИЦДГ-NAD, СДГ и ДГ-NAD между крайними подзонам оно составляло 6-12%, то у МДГ-NAD -41%.

Таким образом, через 2 суток голодания наиболее выраженные сдвиги в параметрах суточных ритмов уровня активности наблюдались у МДГ-NAD и ДГ-NAD. В организации ритмов уровня активности МДГ-NAD и ДГ-NAD развивался внешний, а МДГ-NAD, кроме того, внутренний десинхроноз. Общее состояние временной организации изученных процессов цикла Кребса в этот срок также характеризовалось внутренним десинхронозом.

Через 9 суток голодания подопытных животных ферментам цикла Кребса по подзонам дольки была свойственна в основном монофазность ритмов уровня активности. Однако, например, у активности СДГ наряду с монофазными встречались и двухфазные ритмы, а в центральной подзоне ритмичность отсутствовала. Активные фазы ритмов в основном приходились на то же время суток, как и в контроле, но для активности некоторых ферментов (СДГ и МДГ-NAD) в отдельных подзонах дольки имелся сдвиг фаз ритмов вправо.

Таким образом, через 9 суток голодания степень выраженности сдвигов в параметрах суточных ритмов уровня активности ферментов цикла Кребса уменьшается по сравнению с этим показателем при голодании в течение 2 суток. Наиболее выраженными они были у СДГ и МДГ-NAD. Организация ритмов активности этих ферментов характеризовалась как внешним, так (особенно) и внутренним десинхронозом. Имелись также признаки внутреннего десинхроноза во всей системе ритмов уровня активности ферментов цикла Кребса, но они проявлялись в меньшей степени, чем через 2 суток голодания.

Следует отметить, что мезор уровня активности ИЦДГ-NAD у интактных крыс снижается (на 28-30%) от центра дольки к началу 1-й циркуляторной зоны, а затем к периферии дольки увеличивается (на 12-17%). Сходная картина наблюдалась в пространственном распределении мезора уровня активности ДГ-NAD: эта величина уменьшалась (на 35-45%) в направлении к клеткам 13-14-й позиций, а к периферическим клеткам несколько возрастала. Мезор уровня активности МДГ-NAD снижался (на 26-30%) на протяжении 3-й зоны дольки, а в 1-й и 2-й зонах волнообразно колебался. Совсем другой характер имели пространственные изменения мезора уровня активности СДГ, который непрерывно увеличивается в направлении от центра к периферии дольки (на 54-62%). Несмотря на определенные различия в пространственной динамике уровня активности у отдельных ферментов, можно заключить, что в целом активность процессов цикла Кребса выше в центральной, чем в срединной и периферической части дольки.

При исследовании связи между пространственной динамикой в дольке уровня активности ферментов аэробного окисления и ее изменениями на протяжении суток (временной динамикой) была установлена общая закономерность: у всех ферментов пространственный градиент уровня активности (увеличение или снижение от центра к периферии дольки) более выражен в часы минимума уровня активности по сравнению с часами его максимума. Пространственные изменения уровня активности в разные часы суток  наиболее синхронизированы.

Через 2 суток голодания общий характер пространственного распределения в дольке уровня активности ферментов цикла Кребса не нарушался по сравнению с контролем. В этот срок практически во всех клетках дольки мезор уровня активности ИЦДГ-NAD был на 13-18% больше, чем в контроле. Для других ферментов этот показатель не отличается от контроля. Следовательно, через 2 суток голодания происходила заметная активизация ферментативных процессов на начальных этапах цикла Кребса, а на среднем и конечном этапе они не изменялись. Поэтому, вероятно, можно считать, что голодание в течение 2 суток вызывает выраженные сдвиги в общей активности ферментов цикла Кребса.

Синхронность пространственных изменений уровня активности в разные часы суток через 2 суток голодания была такая же, как и в контроле, у ИЦДГ-NAD, СДГ и МДГ-NAD и несколько уменьшена (на 9%) у ДГ-NAD.

Тип пространственных изменений уровня активности ферментов цикла Кребса в дольке существенно не отличается от контроля и через 9 суток голодания. Можно, однако, отметить, что в этот срок исчезала волнообразность пространственных изменений активности МДГ-NAD. Величина мезора уровня активности ИЦДГ-NAD оказалась такой же, как и в контроле, в клетках почти всех позиций, за исключением самых периферических, в которых этот показатель повысился (на 19%). Мезор уровня активности СДГ в клетках 3-й и 2-й зон дольки снизился (на 13-25%), а у МДГ-NAD был равномерно уменьшенным (на 33-41%) во всех клетках дольки, для ДГ-NAD отмечена такая же картина (на 15-23%). Таким образом, через 9 суток голодания почти у всех ферментов цикла Кребса (хотя и в разной степени) мезор уровня активности снижался, особенно у фермента конечного этапа цикла. Это позволяет заключить, что через 9 суток голодания процессы цикла Кребса в целом значительно угнетаются.

Средняя величина синхронности пространственных изменений уровня активности ферментов на протяжении суток, по данным корреляционного анализа, оставалась сходной с контролем у СДГ и ДГ-NAD, снижалась (на 6%) у ИЦДГ-NAD и увеличивалась (на 12%) у МДГ-NAD. Обнаруженная у интактных животных зависимость пространственных изменений уровня активности от фазы суточного ритма и снижения иммунитета (пространственный градиент выраженнее в часы минимума) через 9 суток голодания оставалась у ИЦДГ-NAD и ДГ-NAD. У МДГ-NAD эта зависимость заметно уменьшалась, а у СДГ она инвертировалась (пространственный градиент становился выраженнее в часы максимума). Эти отклонения сочетались с резким снижением синхронности временных изменений уровня активности СДГ и МДГ-NAD в подзонах дольки.



Ваше имя:
Защита от автоматических сообщений:
Защита от автоматических сообщений Символы на картинке: