ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ М-ХОЛИНОРЕЦЕПТОРОВ И АЦЕТИЛХОЛИНЭСТЕРАЗЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА БЕЛЫХ КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ СОСТОЯНИЙ ТИПА БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА (радиорецепторное исследование)

В. В. Малыгин, О. Г. Серебрякова, Г. Ф. Махаева

Лаборатория фармакологии, Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка, Московская обл.

Как клинические наблюдения, так и исследования психофармакологического круга однозначно говорят о вовлеченности в этиопатогенез болезни Альцгеймера холинергической нейромедиаторной системы. Учитывая накапливающиеся в последнее время данные о значительной роли рецепторной патологии в патогенезе болезни Альцгеймера, а также с целью поиска биохимических маркеров этого заболевания, нами были исследованы свойства мускариновых холинорецепторов Ml и М2 подтипов, а также каталитические свойства ацетилхолинэстеразы головного мозга белых крыс при введении экзотоксикантов (холинолитики, ингибиторы холинэстераз, ионы алюминия), изменяющих уровень холинергической медиации в ЦНС. Установлено, что однократное введение мускаринолитиков — хинуклидинил-бензилата и амизила — ведет к существенному, зависимому от дозы и времени, изменению свойств мускариновых холинорецепторов (Kd и Втах) и каталитических свойств ацетилхолинэстеразы (Km и Vmax). Наблюдаемые изменения по своему физиологическому значению однонаправленны и носят компенсаторный характер (up-regulation), т. к. и повышение аффинности М-холинорецепторов к медиатору — ацетилхолину, и ухудшение каталитических свойств ацетилхолинэстеразы — фермента гидролизирующего ацетилхолин в синаптической щели, направлены на обеспечение нормального функционирования синапса в условиях дефицита холинергической медиации, вызванной введением холинолитика. Следует отметить, что введение холинолитика приводит к повышению сродства М-холинорецепторов не только к антагонистам, но и к агонистам М-холинорецепторов, и показатель К (ц/К (Н), отражающий «эффективность» агониста, его способность не только связываться, но и возбуждать рецептор, возрастает в 2,5 раза. Полученные результаты позволяют предположить, что первый по времени, «быстрый» ответ М-холинорецепторов на острое нарушение холинергического притока заключается в повышении эффективности их работы, причем достигается это прежде всего за счет повышения их аффинности. Обнаруженное нами устойчивое проявление этого феномена дает основания для его дальнейшей научной разработки с целью выявления биохимических маркеров, характерных для болезни Альцгеймера. Следует отметить, что ответ мускариновых холинорецепторов на однократное введение ингибитора холинэстераз — диизопропилфторфосфата, носил характер «down-regulation».

Нейротоксическое действие алюминия широко известно, и в последнее время все шире обсуждается роль ионов алюминия в этиопатогенезе болезни Альцгеймера. Нами установлено, что длительное (до 4-х недель) введение алюминия в субтоксических дозах ведет к резкому ухудшению свойств как Ml, так М2 подтипов мускариновых холинорецепторов в головном мозге белых крыс. Наблюдаемое в этом случае существенное снижение эффективности холинергической синаптической передачи является дополнительным подтверждением возможного участия ионов алюминия в патогенезе болезни Альцгеймера.

Изменение микровязкости липидного компонента синаптосомальных мембран головного мозга крыс может быть одним из возможных механизмов, лежащим в основе «быстрой» пластичности М-холинорецепторов и ацетилхолинэстеразы в ответ на действие нейротоксикантов. Нами установлено, что однократное введение холинолитика хинуклидинилбензилата приводит к существенному увеличению параметра 1_Э/1_М, (отношение интенсивности флюоресценции эксимера и мономера пирена) с 1,74±0,19 до 2,41±0,31, что говорит о «разжижении» липидного бислоя синаптосомальных мембран, повышении текучести липидного матрикса. На основании наших результатов можно предположить наличие эффективного пути регуляции свойств М-холинорецепторов и мембраносвязанного фермента — ацетилхолинэстеразы путем изменения микровязкости липидного компонента синаптосомальных мембран при действии нейротоксикантов.

Работа выполнялась при финансовой поддержке РФФИ, грант #96-04-50252).