Соотношение свободных и связанных аминокислот в различные периоды зимней спячки
К.С. Бекшоков, Ш.Ш. Шихзадаев
В научной литературе довольно широко освещаются вопросы обмена и функций свободных аминокислот в головном мозге различных животных и при различных состояниях. Однако очень малочисленны исследования по содержанию и роли связанных форм аминокислот, среди которых наиболее значимыми для функциональной активности мозга являются глутаминовая, аспарагиновая и гамма-аминомасляная (ГАМК) кислоты.
Нами было изучено содержание в головном мозге суслика малого (Citellus pyg-maeus) свободной и связанной форм глутаминовой и аспарагиновой кислот, а также ГАМК в различные периоды зимней спячки.
Содержание аминокислот в разных отделах головного мозга (большие полушария и стволовая часть) изучалась у сусликов, впадающих в состояние баута, находящихся в глубоком оцепенении и выходящих из состояния баута. Связанные аминокислоты выделялись методом Эллиота с последующим количественным определением связанных и свободных аминокислот методом высоковольтного электрофореза на бумаге.
Результаты исследования показали, что в мозге гетеротермов существует значительный пул связанных нейромедиаторных аминокислот. Постепенное снижение содержания возбуждающих аминокислот – глутамата и аспартата – по мере углубления зимней спячки сопровождается адекватным увеличением содержания их связанных форм. Соотношение свободной и связанной форм тормозного нейромедиатора – ГАМК, наоборот, повышается у глубоко спящих животных. Обнаружены также различия в соотношении свободные/связанные аминокислоты между большими полушариями и стволовой частью. Несмотря на химическое родство, имеются различия между динамикой содержания глутамата и аспартата. По результатам исследования можно сделать вывод о важной роли соотношения свободные/связанные аминокислоты в регуляции гибернационного цикла. Нековалентно связываясь с белками и мембранными структурами, нейромедиаторные аминокислоты образуют не только метаболический пул, но и, по-видимому, влияют на проницаемость мембран и активность ферментов. Изменения в соотношении свободные/связанные аминокислоты имеет адаптивный характер, наиболее сильно проявляющийся у зимоспящих.