🗊Презентация БИОХИМИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ

БИОХИМИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ

Нейрохимия – раздел биохимии, изучающий химический состав нервной ткани и особенности ее метаболизма в зависимости от выполняемых функций

История развития нейрохимии Российская школа- А.В.Палладин, Г.Е.Владимиров, Г.Я.Городисская, Е.М.Хватова Зарубежные школы – Чехия, Германия, США, Франция, Япония. С 1953г. –всесоюзные конференции по нейрохимии С 1966г. - Международное нейрохимическое общество

Городисская Г.Я.

Особенности мозга Гетерогенность –как результат -химический состав и метаболические процессы, протекающие в различных разделах мозга, различны. Великое разнообразие функций. Интенсивность обмена, поэтому сложно определить химический состав ткани.

Химический состав серого и белого вещества мозга

Липиды мозга (% )

Особенности липидов много нетипичных длинноцепочечных жирных кислот (C28-C32), полиненасыщенных (до 6 двойных связей), с нечетным содержанием С-атомов.

Функции липидов Электроизоляция (миелин) Структурная (мембраны) Функциональная(гликолипиды): - специфичность клеточной поверхности -транспорт ионов -образование межклеточных связей -адаптация зрелой нервной системы

Белки головного мозга Нейроспецифические Ca-связывающие белки : -Белок S-100 (белок Мура). Кислый белок, находится в нейроглии. Регулятор Са-проницаемости мембран. Участвует в формировании и хранении памяти. -Синапсины. Семейство белков, регулирующих секрецию нейротрансмиттеров в синапсах за счет фосфорилирования Са-кальмодулин зависимой протеинкиназой. -синаптобревины, -синаптофизины, -синтаксин, -синаптогамин , -синаптопорин.

Сократительные белки и белки цитоскелета -α & β Нейротубулины. Тубулин- важнейший сократительный белок подобен актину, обладает ГТФ-азной активностью. Ответственен за образование цитоскелета (микротрубочек). -Нейростенин. Состоит из 2-х белков: нейрин и стенин. Ответственен за движение аксоплазмы( по типу актомиозина). -Кинезины. Суперсемейство моторных белков, которые двигаются по микротрубочкам, используя энергию гидролиза АТФ, т.е. это тубулин-зависимые АТФ-азы. Участвуют в везикулярном транспорте, быстром аксональном транспорте. -Динеины. Моторные белки, способные перемещаться по микротрубочкам цитоскелета. Белки движутся от «+»-концов к «–» концам, которые закреплены в районе клеточного центра. В аксонах осуществляют ретроградный транспорт.

Нейроспецифические глиальные белки -α2-гликопротеин. Появляется на 16 недели эмбрионального развития, находится только в астроцитах – маркер астроцитов. -глиальный фибриллярный кислый протеин (GFAР). Образует промежуточные филаменты в астроглии и клетках глиального происхождения, маркер нейроглиальных опухолей

Секретируемые белки -Нейрофизины. Синтезируются в гипоталамусе, белковые носители нейрогипофизарных гормонов (окситоцина и вазопрессина). -Нейротрофины –общее название секретируемых белков, поддерживающих жизнеспособность нейронов, стимулирующих их развитие и активность. Эти белки входят в обширное семейство факторов роста, индуцируют ветвление дендритов и рост аксонов в направлении клеток-мишеней, обуславливая пластичность нейрональной ткани (фактор роста нерва (NGF) и нейротрофин-3(NF-3).

Белки миелина Основные белки миелина. Семейство белков, локализованных на цитоплазматической стороне мембраны миелина. Обеспечивают взаимодействие с липидами мембран, поддерживают стабильность миелиновых мембран Гидрофобный протеолипидный белок -поддерживает стабильность миелиновых мембран

Нейроспецифические ферменты - 14-3-2 Белок (нейроспецифическая енолаза). Находится в нейронах, участвует в транспорте веществ аксональным током от тела к отросткам. Маркер нейробластом. -Альдолаза мозга (тетрамер C4), -Арилсульфатаза (BM изоформа), -Креатинфосфокиназа (BB изоформа), -ЛДГ (ЛДГ 1,2), -МАО (MAO, MAO-I, MAO-11 альфа, MAO-11 бета, MAO-111)

Пептиды мозга: либерины

Пептиды мозга: статины

Пептиды мозга: гормоны нейрогипофиза

Пептиды мозга: гормоны аденогипофиза

Пептиды мозга: энкефалины и эндорфины

Пептиды мозга: панкреатические пептиды

Пептиды мозга: дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП), дельтаран- лекарственная форма)

Пептиды мозга:холецистокинины

Пептиды мозга: субстанция Р

Другие пептиды мозга

Аминокислоты мозга Концентрация аминокислот в 10 раз выше, чем в циркулирующей крови. Основные аминокислоты: - глутамат - глутамин -ГАМК - аспартат - N-ацетиласпартат -глицин

глутамат

Аминокислоты мозга ГЛИЦИН – тормозной нейромедиатор в спинном мозге, промежуточном мозге и некоторых отделах головного мозга. Высокий уровень глицина в плазме и моче свидетельствует о нарушении функций мозга. ТАУРИН –тормозит синаптическую передачу, обладает противосудорожной активностью, стимулирует репаративные процессы, улучшает метаболизм тканей глаза. Образуется из аминокислоты цистеин.

Углеводы мозга Низкое содержание глюкозы и гликогена. Концентрация глюкозы в 4 раза ниже, чем в крови. Содержание гликогена в 20 раз ниже, чем в скелетных мышцах.

Особенности метаболизма Наличие гемато-энцефалического барьера Высокая скорость обменных процессов, особенно окислительных реакций Потребление кислорода достигает 25% от общего потребления всем организмом, у детей до 4-х лет – до 50% Активный синтез митохондрий ( на 1нейрон – 776 митохондрий при рождении, к 20 годам – 1400) Субстратная специфичность окислительных процессов ( до 120 г глюкозы в сутки, 85% - в аэробных процессах, 15% - анаэробный гликолиз, синтез аминокислот, липидов) Отсутствие значительных энергоресурсов при огромной скорости их расходования. Число оборотов 1 молекулы АТФ -2500 в минуту.

Особенности использования энергии поддержание электрохимического градиента К и Na ( 75%) активный транспорт Са Синтез основных молекулярных структур мозга Сокращение везикул и микротрубочек Аксональный транспорт Активный транспорт через ГЭБ

ИТОГ: Высокая интенсивность обмена Высокая чувствительность мозга к недостатку кислорода Необходимость постоянного притока субстратов окисления в мозг