Так, NO здатний брати участь у ланцюгових вільнорадикальних процесах, в ході яких поряд з продовженням і обривом ланцюгів можуть здійснюватися і елементарні реакції розмноження активних центрів [110]. Володіючи високою реакційною здатністю, NO може як активувати ланцюгові вільнорадикальні реакції, так і пригнічувати їх. Наприклад, у реакції NO з .О утворюється високоактивна прооксидантна сполука - пероксинітрит, який приєднуючи протон, розпадається протягом секунди, надаючи сильний окисний вплив на різні внутрішньоклітинні мішені [299].

З іншого боку, в дослідах in vitro показано, що NO здатний сповільнювати ПОЛ, діючи як скевенджер кисневих радикалів [219]. Одним з механізмів АО дії NO є зв'язування вільних йонів заліза у складі нітрозильних комплексів [41, 157, 158]. При цьому пригнічуються реакції ПОЛ, які каталізуються редокс-активними йонами заліза. Цей процес пригнічується також завдяки взаємодії NO з алкілпероксильними й алкоксильними радикалами. NO може захищати інші біологічні молекули від окисної модифікації, шляхом нітрозилювання гему та відновлення оксоферилформ гемопротеїдів.

Ми дослідили вплив селективних інгібіторів nNOS та iNOS, а також субстрату NOS L-аргініну на зміни концентрації вторинних продуктів ПОЛ ТБК-реактантів при інкубації гомогенату великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (таблиця 5.3).

Таблиця 5.3 Вплив інгібіторів і субстрату NOS на зміни концентрації ТБК-реактантів при інкубації гомогенату головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=25)

Концентрація ТБК-реактантів, мкмоль/кг	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ 7-NI	+ аміно-гуанідин	+ L-аргінін
до інкубації	30,9 ±6,1	61,8 ±0,6*	66,8 ±1,2 */**	51,2 ±1,6 */**	55,8 ±1,7 */**
після інкубації	43,2 ±4,82	86,0 ±0,4*	93,4 ±1,1 */**	71,0 ±1,4 */**	79,6 ±1,4 */**
приріст	12,3 ±1,4	24,2 ±0,1*	26,6 ±0,3 */**	19,8 ±0,4 */**	23,8 ±0,4 *

Введення селективного інгібітора nNOS 7-NI на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) тварин протягом 55-ти діб підвищує у тканині мозку концентрацію ТБК-реактантів до інкубації - на 8,1% (p<0,01), після інкубації - на 8,6% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії. Приріст концентрації ТБК-реактантів за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині також збільшується (на 9,9%, p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Отримані нами дані вказують на той факт, що в умовах експерименту функціональна активність nNOS у тканині мозку обмежує процес активації ПОЛ та підтримує АО потенціал.

Внесення селективного інгібітора іNOS аміногуанідину на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) щурів протягом 55-ти діб, навпаки, знижує концентрацію ТБК-реактантів до інкубації - на 17,2% (p<0,001), після інкубації - на 17,4% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії. Приріст концентрації ТБК-реактантів за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині також зменшується (на 18,2%, p<0,001) у порівнянні з результатом другої серії.

Ці результати свідчать, що реакції ПОЛ у тканині великих півкуль головного мозку також залежать від функціональної активності іNOS.

Введення L-аргініну на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти діб знижує концентрацію ТБК-реактантів до інкубації - на 9,7% (p<0,02), після інкубації - на 7,4% (p<0,01) у порівнянні з даними другої серії. Проте приріст концентрації ТБК-реактантів у залізоаскорбатному буферному розчині при цьому достовірно не змінюється.

У таблиці 5.4 наведено дані щодо впливу інгібіторів NOS та L-аргініну на зміни активності АО ферментів у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Таблиця 5.4 Вплив інгібіторів і субстрату NOS на зміни активності антиоксидантних ферментів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=25)

Назва ферменту	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ 7-NI	+ аміно-гуанідин	+ L-аргінін
СОД, од. акт.	0,52 ±0,04	0,24 ±0,02*	0,15 ±0,03 */**	0,38 ±0,05**	0,27 ±0,05*
Каталаза, мккатал/кг	5,22 ±0,19	3,28 ±0,17*	3,02 ±0,23*	4,58 ±0,17 */**	4,07 ±0,19 */**

Введення 7-NI на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб достовірно знижує у тканині головного мозку щурів активність СОД - на 37,5% (p<0,05) у порівнянні з даними другої серії, але суттєво не впливає на активність каталази.

Внесення селективного інгібітора іNOS аміногуанідину в умовах експерименту підвищує у тканині мозку активність СОД - на 58,3% (p<0,05), каталази - на 39,6% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Введення L-аргініну на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти діб підвищує у тканині мозку активність каталази - на 24,1% (p<0,02) у порівнянні з даними другої серії, але суттєво не впливає на активність СОД.

Таким чином, 1) в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування nNOS обмежує активацію пероксидного окиснення ліпідів у тканині великих півкуль головного мозку щурів (застосування селективного інгібітора nNOS 7-нітроіндазолу сприяє активації цього процесу, пригнічує антиоксидантний потенціал, знижує активність СОД);

2) в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування іNOS викликає активацію пероксидного окиснення ліпідів у тканині великих півкуль головного мозку, що супроводжується зниженням антиоксидантного потенціалу, активності супероксиддисмутази (застосування селективного інгібітора іNOS аміногуанідину обмежує вказані порушення);

3) застосування L-аргініну в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії обмежує активацію пероксидного окиснення ліпідів, підвищує активність каталази у тканині великих півкуль головного мозку.

5.4. Вплив інгібіторів і субстрату NOS на зміни енергетичного обміну в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Велика кількість досліджень виявляє неоднозначну дію NO на біоенергетичні процеси. Показано, що NO викликає пригнічення у клітинах активності ферментів циклу трикарбонових кислот - аконітази (аконітат-гідротази), дихального ланцюга мітохондрій - НАДН-убіхінон-оксидоредуктази (1-й МФК) і сукцинат-убіхіноноксидоредуктази (2-й МФК), анаеробного гліколіза гліцеральдегід-3-фосфат-дегідрогенази [232, 253, 297].

У той же час у літературі наводяться дані щодо стимулюючої дії незначних кількостей NO на мітохондріальне окиснення та фосфорилювання АДФ у тканині мозочка [132]. Повідомляється, що активність нейрональної та індуцибельної NO-синтаз призводить до різноспрямованих змін біоенергетичних процесів у тканинах в умовах дії стресорів різної природи [76].

У таблиці 5.5 наведено дані щодо впливу інгібіторів NOS та L-аргініну на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Таблиця 5.5 Вплив інгібіторів і субстрату NOS на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=25)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ 7-NI	+ аміно-гуанідин	+ L-аргінін
AТФ, мкмоль/г	2,71 ±0,07	1,69 ±0,06*	1,48 ±0,04 */**	2,55 ±0,07**	1,92 ±0,07 */**
AДФ, мкмоль/г	0,45 ±0,03	0,28 ±0,03*	0,25 ±0,02*	0,42 ±0,03**	0,32 ±0,03*
AMФ, мкмоль/г	0,19 ±0,01	1,38 ±0,15*	1,80 ±0,14*	0,44 ±0,03 */**	1,24 ±0,11*
Сума аденінну-клеотидів, мкмоль/г	3,35 ±0,21	3,35 ±0,36	3,53 ±0,28	3,41 ±0,24	3,48 ±0,32
Енергетичний потенціал	0,874 ±0,015	0,546 ±0,013*	0,454 ±0,110*	0,809 ±0,015 */**	0,596 ±0,014 */**

Введення селективного інгібітора nNOS 7-NI на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб знижує у тканині головного мозку концентрацію АТФ - на 12,4% (p<0,02) у порівнянні з даними другої серії. Проте вміст інших аденіннуклеотидів та енергетичний потенціал достовірно не змінюються.

Введення селективного інгібітора іNOS аміногуанідину в умовах експерименту достовірно підвищує у тканині головного мозку концентрацію АТФ та АДФ - відповідно на 50,9% (p<0,001) та 50,0% (p<0,02) у порівнянні з даними другої серії. Вміст АМФ - істотно зменшується - на 68,1% (p<0,001) у порівнянні з результатом другої серії. Енергетичний потенціал - підвищується - до 0,809±0,015, тобто та 48,2% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Отримані за цих умов результати свідчать, що пригнічення iNOS в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії суттєво підвищує у тканині головного мозку щурів процеси утворення макроергічних сполук.

Внесення L-аргініну на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб також підвищує у тканині головного мозку концентрацію АТФ та енергетичний потенціал - відповідно на 13,6% (p<0,05) та 9,2% (p<0,05) у порівнянні з даними другої серії. Вміст інших аденіннуклеотидів достовірно не змінюється.

Таким чином, 1) NO-синтазний механізм утворення оксиду азоту залучений у механізми розвитку біоенергетичної недостатності у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії;

2) в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування nNOS обмежує розвиток біоенергетичної недостатності головного мозку (застосування селективного інгібітора nNOS 7-нітроіндазолу сприяє зниженню АТФ у тканині великих півкуль);

3) основний внесок у зниженні концентрації макроергічних сполук та енергетичного потенціалу в тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії забезпечує індуцибельна ізоформа NO-синтази (застосування селективного інгібітора iNOS аміногуанідину попереджує істотне зменшення концентрації АТФ та енергетичного потенціалу);

4) застосування L-аргініну обмежує в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії зниження АТФ та енергетичного потенціалу в тканині великих півкуль головного мозку.

РОЗДІЛ 6. РОЛЬ NF-?B У МЕХАНІЗМАХ ПОРУШЕНЬ ОКИСНЮВАЛЬНОГО МЕТАБОЛІЗМУ У ТКАНИНІ ГОЛОВНОГО МОЗКУ В УМОВАХ ХРОНІЧНОЇ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ГІПОМЕЛАТОНІНЕМІЇ

6.1 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на показники NO-ергічної системи головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Транскрипційний ядерний фактор ?B (NF-?B) експресується практично у всіх клітинах організму, в т.ч. нейронах і гліоцитах головного мозку, та бере участь у багатьох фізіологічних і патологічних процесах, регулюючи транскрипцію більш ніж 150 генів [36, 54, 247], у т.ч. iNOS [311].

Роль ядерного фактора ?B у механізмах порушень окиснювального метаболізму у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії ми досліджували шляхом введення тваринам інгібітора активації NF-?B ІІ - JSH-23 (4-метил-N-(3-фенілпропіл)бензол-1,2-діаміна). Останній перешкоджає ядерній транслокації NF-?B, пригнічує транскрипцію без порушення процесу деградації I?B [230].

У таблиці 6.1 наведено дані щодо впливу інгібітора активації NF-?B ІІ (JSH-23) на сумарну активність NOS та концентрацію нітрит-йонів у тканині головного мозку в умовах хронічної гіпомелатонінемії.

Введення JSH-23 на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти супроводжується істотним зменшенням сумарної активності NOS, яка на 12,1% (p<0,05) поступається даним другої серії. Це може бути пов'язано зі здатністю NF-?B регулювати транскрипцію iNOS [287, 309].

Концентрація нітрит-йонів також знижується - на 16,6% (p<0,01) поступається результату другої серії.

Таблиця 6.1 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на показники NO-ергічної системи головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ JSH-23
NOS, мкмоль NО/г·хв.	4,17 ±0,14	4,97 ±0,17 *	4,37 ±0,14**
Вміст NО, мкмоль/г	0,179 ±0,006	0,211 ±0,007*	0,176 ±0,006**

Примітки (у табл. 6.1-6.5):

1) * - р<0,05 у порівнянні з даними інтактних щурів;

2) ** - р<0,05 у порівнянні з даними другої серії

Таким чином, отримані нами дані підтверджують той факт, що в умовах хронічної гіпомелатонінемії NF-?B впливає на активність NOS. Введення інгібітора ядерної транслокації NF-?B JSH-23 знижує величину цього показника, зменшує концентрацію продуктів окиснення NO - нітрит-йонів.

6.2 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на показники продукції супероксидного аніон-радикала в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Відомо, що ядерна транслокація NF-?B є важливою ланкою ініціації окиснювального стресу через можливість активації генів, що кодують ферменти, котрі безпосередньо, або опосередковано беруть участь у продукції АФК, у т.ч. через залежні від iNOS реакції [200, 305]. У той же час показана здатність NF-?B індукувати продукцію деяких АО ферметів (Mn-СОД) [178, 247, 280, 264].

Ми дослідили вплив інгібітора активації NF-?B ІІ (JSH-23) на показники продукції .О в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (таблиця 6.2).

Таблиця 6.2 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на показники продукції супероксидного аніон-радикала в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ JSH-23
Продукція .О, нмоль/г·с
мікросомальним ЕТЛ	11,75 ±0,80	18,02 ±0,88*	17,02 ±1,38*
мітохондріаль-ним ЕТЛ	9,17 ±1,21	18,62 ±0,98*	11,14 ±0,78**
НАДФН-окси-дазою лейкоцитів	1,17 ±0,08	1,74 ±0,08*	1,45 ±0,07*/**

Введення JSH-23 на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб обмежує продукцію .О у тканині головного мозку щурів мітохондріальним ЕТЛ - на 40,2% (p<0,001), НАДФН-оксидазним комплексом лейкоцитів - на 16,7% (p<0,05) у порівнянні з даними другої серії. Проте внесення JSH-23 не призводить до достовірних змін вироблення .О мікросомальним ЕТЛ.

Отримані нами дані вказують на той факт, що продукція .О мітохондріальним ЕТЛ і НАДФН-оксидазою лейкоцитів у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії пов'язана з активацією NF-?B.

6.3 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на процеси пероксидного окиснення ліпідів та антиоксидантного захисту в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Ми дослідили вплив інгібітора активації NF-?B ІІ (JSH-23) на зміни концентрації вторинних продуктів ПОЛ - ТБК-реактантів - при інкубації гомогенату великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (таблиця 6.3).

Таблиця 6.3 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на зміни концентрації ТБК-реактантів при інкубації гомогенату головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Концентрація ТБК-реактантів, мкмоль/кг	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ JSH-23
до інкубації	30,9±6,1	61,8±0,6*	47,8±2,1 */**
після інкубації	43,2±4,82	86,0±0,4*	66,1±1,8 */**
приріст	12,3±1,4	24,2±0,1*	18,3±0,5 */**

Введення JSH-23 на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) щурів протягом 55-ти діб знижує концентрацію ТБК-реактантів до інкубації - на 22,7% (p<0,001), після інкубації - на 23,1% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії. Приріст концентрації ТБК-реактантів за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині також зменшується (на 24,4%, p<0,001) у порівнянні з даними другої серії, що вказує на підвищення АО потенціалу.

Ці результати свідчать, що реакції ПОЛ у тканині великих півкуль головного мозку також залежать від активації NF-?B.

У таблиці 6.4 наведено дані щодо впливу інгібітора активації NF-?B ІІ (JSH-23) на зміни активності АО ферментів у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Таблиця 6.4 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на зміни активності антиоксидантних ферментів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Назва ферменту	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ JSH-23
СОД, од. акт.	0,52±0,04	0,24±0,02*	0,38±0,02 */**
Каталаза, мккатал/кг	5,22±0,19	3,28±0,17*	4,73±0,16**

Внесення JSH-23 в умовах експерименту підвищує у тканині мозку активність СОД - на 58,3% (p<0,01), каталази - на 44,2% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Таким чином, в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування NF-?B викликає активацію пероксидного окиснення ліпідів у тканині великих півкуль головного мозку, що супроводжується зниженням антиоксидантного потенціалу, активності супероксиддисмутази та каталази. Ці зміни коригуються введенням інгібітора ядерної транслокації NF-?B JSH-23.

6.4 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на зміни енергетичного обміну в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Відомості щодо впливу NF-?B на стан енергетичного обміну досить суперечливі. В останні роки було показано, що NF-?B є важливим чинником, що бере участь у регуляції процесів гліколізу та окиснювального фосфорилювання [305]. Показано, що NF-?B та I?B-? (але не I?B-?) локалізуються у мітохондріях. NF-?B може негативно регулювати експресію мітохондріальної мРНК, що кодує цитохром с та цитохромоксидазу [184].

Підвищена активність NF-?B у мишей лінії db/db супроводжується змінами морфологічного стану мітохондрій (їх набуханням та ушкодженням, появою великої кількості везикулярних крист з розривами мембрани), зниженням активності МФК-ІІІ, істотним зниженням рівню АТФ та співвідношення АТФ/АДФ [246].

У таблиці 6.5 наведено дані щодо впливу інгібітора активації NF-?B ІІ (JSH-23) на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Введення JSH-23 в умовах експерименту достовірно підвищує у тканині головного мозку концентрацію АТФ та АДФ - відповідно на 58,0% (p<0,001) та 71,4% (p<0,01) у порівнянні з даними другої серії. Вміст АМФ - істотно зменшується - на 85,5% (p<0,001) у порівнянні з результатом другої серії. Енергетичний потенціал - підвищується - до 0,868±0,013, тобто на 59,0% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Отримані за цих умов результати свідчать, що порушення ядерної транслокації NF-?B в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії супроводжується суттєвим підвищенням у тканині головного мозку щурів процесів утворення макроергічних сполук.

Таблиця 6.5 Вплив інгібітора NF-?B JSH-23 на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ JSH-23
AТФ, мкмоль/г	2,71±0,07	1,69±0,06*	2,67±0,06**
AДФ, мкмоль/г	0,45±0,03	0,28±0,03*	0,48±0,03**
AMФ, мкмоль/г	0,19 ±0,01	1,38 ±0,15*	0,20 ±0,01 **
Сума аденінну-клеотидів, мкмоль/г	3,35 ±0,21	3,35 ±0,36	3,35 ±0,21
Енергетичний потенціал	0,874 ±0,015	0,546 ±0,013*	0,868 ±0,013 **

Таким чином, активація NF-?B залучена у механізми розвитку біоенергетичної недостатності у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії. Введення інгібітора ядерної транслокації NF-?B JSH-23 попереджує істотне зменшення концентрації АТФ та енергетичного потенціалу.

РОЗДІЛ 7. РОЛЬ ПЕРОКСИНІТРИТУ В МЕХАНІЗМАХ ПОРУШЕНЬ ОКИСНЮВАЛЬНОГО МЕТАБОЛІЗМУ У ТКАНИНІ ГОЛОВНОГО МОЗКУ В УМОВАХ ХРОНІЧНОЇ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ГІПОМЕЛАТОНІНЕМІЇ

7.1 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на показники NO-ергічної системи головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Підвищення утворення у тканині мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії .О та NO за участю iNOS створює передумови для утворення високотоксичного пероксинітриту (.ONOO-). Останній розпадається на *ОН і NO2, справляє суттєву шкідливу дію на різні біомолекули та біомембрани [218, 299].

Патогенні ефекти пероксинітриту пов'язані з нітруванням та нітрозуванням біополімерів [22], утворенням нітрозотіолів, у тому числі нітрозотіолів гомоцистеїну. Частина цих продуктів призводить до підсилення оксидативного стресу та згортання крові, тромбоутворення. В умовах прогресуючого оксидативного стрессу за рахунок генерації АФК частіше спостерігається зниження активності конститутивних NOS [119].

Ми дослідили вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на сумарну активність NOS та концентрацію нітрит-йонів у тканині головного мозку в умовах хронічної гіпомелатонінемії (табл. 7.1).

Введення L-селенометіоніну на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти діб суттєво не позначається на величинах сумарної активності NOS та концентрації нітрит-йонів у тканині великих півкуль головного мозку у порівнянні з даними другої серії.

Таблиця 7.1 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на показники NO-ергічної системи головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ L-селенометіонін
NOS, мкмоль NО/г·хв.	4,17 ±0,14	4,97 ±0,17 *	4,71 ±0,18*
Вміст NО, мкмоль/г	0,179 ±0,006	0,211 ±0,007*	0,193 ±0,008

Примітки (у табл. 7.1-7.5):

1) * - р<0,05 у порівнянні з даними інтактних щурів;

2) ** - р<0,05 у порівнянні з даними другої серії

Таким чином, активність NOS та концентрація продуктів окиснення NO - нітритів - у тканині головного мозку не залежить від утворення пероксинітриту в умовах хронічної гіпомелатонінемії.

7.2 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на показники продукції супероксидного аніон-радикала в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Відома здатність пероксинітриту справляти сильний окисний вплив на різні внутрішньоклітинні мішені, а також розкладатися з утворенням надзвичайно активного *ОН, який викликає деструкцію практично всіх компонентів клітини [218, 299]. Крім того, пероксинітрит може впливати на утворення .О, підтримуючи тим самим своєрідне «порочне» коло [134].

Ми дослідили вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на продукцію .О мікросомальним, мітохондріальним ЕТЛ і НАДФН-оксидазним комплексом лейкоцитів у тканині головного мозку в умовах хронічної гіпомелатонінемії (табл. 7.2).

Таблиця 7.2 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на показники продукції супероксидного аніон-радикала в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ L-селенометіонін
Продукція .О, нмоль/г·с
мікросомальним ЕТЛ	11,75 ±0,80	18,02 ±0,88*	17,77 ±1,65*
мітохондріальним ЕТЛ	9,17 ±1,21	18,62 ±0,98*	11,92 ±0,82**
НАДФН-оксидазою лейкоцитів	1,17 ±0,08	1,74 ±0,08*	1,65 ±0,14*

Введення L-селенометіоніну на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб істотно обмежує продукцію .О у тканині головного мозку щурів мітохондріальним ЕТЛ - на 36,0% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії. Проте внесення цього скевенджеру пероксинітриту не призводить до достовірних змін вироблення .О НАДФН-оксидазами мікросом і лейкоцитів.

Отримані дані вказують на той факт, що збільшення продукції .О мітохондріальним ЕТЛ у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії є пероксинітрит-залежним процесом.

7.3 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на процеси пероксидного окиснення ліпідів та антиоксидантного захисту в тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Відома здатність пероксинітриту окиснювати NH- і SH-групи білків, ДНК, інактивувати низку ферментів (?1-інгібітор протеїназ, тканинний інгібітор металопротеїназ, СОД тощо) [299]. У реакції з йонами металів, що входять до складу СОД, пероксинітрит викликає утворення високотоксичного йона нітрозонія, який, у свою чергу, утворює нітрофеноли з подальшим ушкодженням цитоплазматичних рецепторів [179]. Пероксинітрит також утворює тіїльні радикали глутатіону, в результаті чого останній перетворюється з антиоксиданту в прооксидант, який ініціює вільнорадикальні реакції.

Крім того, пероксинітрит може включати механізми вільнорадикального окиснення, пов'язані з активацією NF-?B, оскільки здатний активувати цей транскрипційний фактор через I?B?-залежне фосфорилювання [201].

Ми дослідили вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни концентрації вторинних продуктів ПОЛ ТБК-реактантів при інкубації гомогенату тканини великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (таблиця 7.3).

Введення L-селенометіоніну на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) щурів протягом 55-ти діб знижує концентрацію ТБК-реактантів до інкубації - на 24,8% (p<0,01), після інкубації - на 22,6% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії. Приріст концентрації ТБК-реактантів за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині також зменшується (на 16,9%, p<0,001) у порівнянні з даними другої серії, що вказує на підвищення АО потенціалу.

Таблиця 7.3 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни концентрації ТБК-реактантів при інкубації гомогенату тканин головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Концентрація ТБК-реактантів, мкмоль/кг	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ L-селенометіонін
до інкубації	30,9 ±6,1	61,8 ±0,6*	46,5 ±3,2**
після інкубації	43,2 ±4,82	86,0 ±0,4*	66,6 ±2,64 */**
приріст	12,3 ±1,4	24,2 ±0,1*	20,1 ±0,8 */**

Ці результати свідчать, що активація реакцій ПОЛ у тканині великих півкуль головного мозку в значній мірі залежить від утворення пероксинітриту.

У таблиці 7.4 наведено дані щодо впливу скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни активності АО ферментів у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Введення L-селенометіоніну в умовах експерименту підвищує у тканині мозку активність СОД - на 41,7% (p<0,01), каталази - на 45,4% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Таблиця 7.4 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни активності антиоксидантних ферментів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Назва ферменту	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ L-селенометіонін
СОД, од. акт.	0,52 ±0,04	0,24 ±0,02*	0,34 ±0,02 */**
Каталаза, мккатал/кг	5,22 ±0,19	3,28 ±0,17*	4,77 ±0,17 **

Таким чином, в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії з утворенням пероксинітриту пов'язана активація пероксидного окиснення ліпідів та пригнічення системи антиоксидантного захисту в тканині великих півкуль головного мозку, що супроводжується зниженням антиоксидантного потенціалу, активності супероксиддисмутази та каталази. Ці зміни коригуються введенням скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну.

7.4 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни енергетичного обміну в тканині тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії

Відома здатність пероксинітриту порушувати процеси енергетичного обміну у нейронах і гліальних клітинах [119]. Для цієї сполуки притаманна властивість інактивувати НАДН- та сукцинат-залежні МФК, руйнувати FeS-білки, нітрувати аконітазу, окиснювати тіолові групи аденіннуклеотидтранслокази та креатинкінази [299].

У таблиці 7.5 наведено дані щодо впливу скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії.

Таблиця 7.5 Вплив скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів у тканині головного мозку в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (M+m, n=15)

Показники	Серії дослідів
	Інтактні тварини	Гіпомелатонінемія (55 діб)
		Контроль	+ L-селенометіонін
AТФ, мкмоль/г	2,71 ±0,07	1,69 ±0,06*	2,58 ±0,07**
AДФ, мкмоль/г	0,45 ±0,03	0,28 ±0,03*	0,44 ±0,03**
AMФ, мкмоль/г	0,19 ±0,01	1,38 ±0,15*	0,37 ±0,02 */**
Сума аденінну-клеотидів, мкмоль/г	3,35 ±0,21	3,35 ±0,36	3,39 ±0,23
Енергетичний потенціал	0,874 ±0,015	0,546 ±0,013*	0,824 ±0,015 */**

Введення L-селенометіоніну в умовах експерименту достовірно підвищує у тканині головного мозку концентрацію АТФ та АДФ - відповідно на 52,7% (p<0,001) та 57,1% (p<0,01) у порівнянні з даними другої серії. Вміст АМФ - істотно зменшується - на 73,2% (p<0,001) у порівнянні з результатом другої серії. Енергетичний потенціал - підвищується - до 0,824±0,015, тобто на 50,9% (p<0,001) у порівнянні з даними другої серії.

Отримані за цих умов результати свідчать, що утворення пероксинітриту в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії суттєво впливає на стан біоенергетичних процесів у тканині головного мозку щурів.

Таким чином, механізм розвитку біоенергетичної недостатності у тканині великих півкуль головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії є пероксинітрит-залежним. Введення скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну попереджує істотне зменшення вмісту макроергічних сполук та енергетичного потенціалу.

РОЗДІЛ 8. АНАЛІЗ ТА УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ

Проблема хроноадаптації та хроноакліматизації людини набуває особливої актуальності в зв'язку зі збільшенням контингенту осіб, які за характером своєї діяльності досить часто змінюють своє місцеперебування (пілоти пасажирських авіаліній далекого сполучення, локомотивні бригади та провідники вагонів залізниці, водії вантажного та пасажирського транспорту дальніх рейсів, спортсмени, бізнесмени, туристи, вахтовики та ін.). Основним гормоном, який регулює біологічні ритми, вважається мелатонін, вироблення якого в організмі значною мірою залежить від рівня освітленості [146, 147].

У той же час мелатонін є досить активною метаболітотропною сполукою, виявляє антиоксидантну та антиапоптотичну активність [1, 9, 20, 26, 46, 112, 114], пригнічує iNOS [187, 256]. Тобто, при оцінці механізмів порушення енергетичного обміну та прооксидантно-антиоксидантного статусу у головному мозку щурів в умовах нестачі та надлишку мелатоніну доцільним є з'ясуваня ролі системи оксиду азоту та пов'язаних з нею регуляторних механізмів.

Відомо, що в умовах ушкодження головного мозку (ішемічного, ішемічно-реперфузійного, нейродегенеративних процесів) NO може справляти як руйнівну дію через його здатність ініціювати синтез нових вільнорадикальних сполук, що беруть участь у процесах ПОЛ, так і нейропротекторні ефекти, як регулятор багатьох внутрішньонейрональних процесів [80, 91, 93, 119].

Для відтворення гіпомелатонінемії білих щурів безперервно протягом 10 (короткочасна), 30 та 55 діб (хронічна) цілодобово освітлювали інтенсивністю 1500 люкс [146]. Запропонована експериментальна модель супроводжується зменшенням концентрації мелатоніну в крові < 10 пг/мл (при нормі - у середньому 28,5±2,2 пг/мл) [147].

Для моделювання гіпермелатонінемії тваринам інтрагастрально за допомогою спеціального зонду вводили мелатонін у дозі 0,3 мг/кг маси тіла на добу протягом 10 (короткочасна), 30 та 55 діб (хронічна) [148]. Відтворення цієї моделі призводить до підвищення концентрації мелатоніну в крові > 35 пг/мл.

За нашими даними, моделювання гіпомелатонінемії супроводжується суттєвими змінами показників, що характеризують стан системи оксиду азоту у великих півкулях головного мозку. Це підтверджується прогресуючим збільшенням у них сумарної активності NOS (починаючи з 30 доби експерименту) та утворення продуктів окиснення NO - нітрит-йонів (на 55 добу експерименту).

Відомо, що мелатонін є досить потужним інгібітором NOS, особливо індуцибельної [187, 256], а при утворенні у головному мозку певних метаболітів (N1-ацетил-5-метоксикинураміну) і нейрональної [236].

Тобто недостатність цього гормону може супроводжуватися активацією NOS, особливо за наявності чинників, здатних індукувати iNOS (прозапальні цитокіни, АФК, бактеріальні антигени, ультрафіолетове опромінення, озон, нікотинова кислота, гормони, що діють на синтез цАМФ) [61].

Примітно, що в умовах гіпомелатонінемії дійсно підвищується продукція у великих півкулях головного мозку АФК.

Так, відтворення гіпомелатонінемії супроводжується прогресуючим збільшенням продукції .О НАДФН-оксидазними комплексами мікросом та лейкоцитів (починаючи з 30 доби експерименту) та мітохондріальним ЕТЛ (на 55 добу експерименту).

З літературних джерел відомо, що мелатонін у концентрації понад 1 ммоль безпосередньо підвищує розпад .О [195] Доведена здатність мелатоніну активувати СОД, зокрема, у фетальній тканині головного мозку [255]. Така дія цього гормону закономірно обмежує концентрацію .О у тканинах, проте не пояснює механізм зміни генерації цього радикала НАДФН- та НАДН-залежними ЕТЛ.

Звертає на себе увагу той факт, що при відтворенні поміркованої гіпермелатонінемії (введення мелатоніну у дозі 0,3 мг/кг маси тіла щоденно) як короткочасної (протягом 10 діб), так і хронічної (протягом 30 та 55 діб) у тканині великих півкуль головного мозку вироблення .О мікросомальним і мітохондріальним ЕТЛ, а також НАДФН-оксидазою лейкоцитів, достовірно не змінюється.

Це дає нам підставу з'ясувати участь різних ізоформ NOS, пероксинітриту та NF-?B у механізмі гіперпродукції .О в умовах гіпомелатонінемії.

При дослідженні впливу інгібіторів nNOS, iNOS та субстрату NO-синтазної реакції L-аргініну на сумарну активність NO-синтаз та концентрацію нітрит-йонів у тканині головного мозку в умовах хронічної гіпомелатонінемії нами показано, що за цих умов головний внесок у сумарну активність NOS пов'язаний з функціонуванням iNOS. Введення селективного інгібітора iNOS аміногуанідину на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти супроводжується істотним зменшенням сумарної активності NOS та концентрації нітрит-йонів.

Проте введення субстрату NO-синтазної реакції L-аргініну за цих умов не призводить до достовірних змін активності NOS та концентрації нітрит-йонів у тканині головного мозку, що вказує на відсутність при цьому феномену «аргінінового парадоксу»

При оцінці рівня продукції АФК звертає на себе увагу той факт, що саме з активністю іNOS в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (55 діб) пов'язана надлишкова генерація .О. Так, застосування селективного інгібітора iNOS аміногуанідину обмежує вироблення .О мікросомальним, мітохондріальним ЕТЛ і НАДФН-оксидазою лейкоцитів.

У той же час, функціонування nNOS в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії (55 діб) обмежує рівень утворення .О мітохондріальним ЕТЛ у тканині головного мозку щурів. Введення селективного інгібітора nNOS 7-NI за цих умов значно підвищує продукцію .О мітохондріальним ЕТЛ.

Примітно, що, за нашими даними, функціонування nNOS має нейропротективну дію в умовах хронічної гіпомелатонінемії, пов'язану з обмеженням вироблення у тканині мозку .О мітохондріальним ЕТЛ. Проте, відомо, що nNOS може відігравати першочергову роль при ішемії головного мозку [80]. NOS у мозку зосереджена в глутаматергічних гранулярних клітинах і ГАМК-ергічних корзинчастих клітинах мозочка, у нейронах кори мозку, де вона співлокалізована з соматостатином, нейропептидом Y чи ГАМК. Подібна картина виражена в стріатумі. У корі мозку і в смугастому тілі NOS-нейрони становлять 1-2 % від загальної популяції нервових клітин. Показано, що трансгенні миші, в яких відсутній ген, що кодує nNOS, виявляють стійкість до ішемії та реперфузії мозку [80].

Неоднозначну роль nNOS у залежності від часу гіпоксичного ураження відмічають і інші дослідники. Так, показано, що надлишкова продукція .О мітохондріальним ЕТЛ при короткочастній (протягом 6 годин) гострій тонко-кишковій непрохідності пов'язана з функціонуванням іNOS, при тривалій (протягом 18 годин) - іNOS та nNOS [86].

Отримані нами результати співвідносяться з даними літератури щодо здатності фізіологічних концентрацій мелатоніну підвищувати експресію nNOS [281]. Тобто, в умовах гіпомелатонінемії активність цієї ізоформи NOS може знижуватися, а призначення селективного інгібітора nNOS обмежує вироблення NO цим ферментом ще більше, внаслідок чого виявляються тяжкі метаболічні розлади, у т.ч. пов'язані з надлишковою продукцією .О.

При наявності мелатоніну у високих концентраціях виявляється конкуренція цього гормону та nNOS за зв'язок з кальмодуліном, через що можливе пригнічення nNOS [281,236]

За нашими даними, в умовах гіпомелатонінемії першочергова роль у механізмі продукції у тканині головного мозку АФК належить іNOS. Відомо, що мелатонін здатний селективно пригнічувати цей фермент [187,256], а в умовах дефіциту гормону гальмівний контроль над iNOS втрачається, що, створює передумови для активації ферменту.

Проте внесення L-аргініну в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії суттєво не впливає на вироблення .О мікросомальним, мітохондріальним ЕТЛ і НАДФН-оксидазою лейкоцитів.

Відомо, що збільшення експресії iNOS може бути пов'язано з активацією нуклеарного фактора ?B [311].

Для перевірки цього припущення ми застосували введення тваринам інгібітора активації NF-?B ІІ - JSH-23 (4-метил-N-(3-фенілпропіл)бензол-1,2-діаміна), який перешкоджає ядерній транслокації NF-?B, пригнічує транскрипцію без порушення процесу деградації I?B [230].

За цих умов ми виявили достовірне зменшення концентрації сумарних NOS та концентрації продуктів окиснення NO - нітрит-йонів, що вказує на участь NF-?B-сигналізації у експресії NOS у тканині головного мозку.

За нашими даними, продукція .О мітохондріальним ЕТЛ і НАДФН-оксидазою лейкоцитів у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії пов'язана з активністю NF-?B. Так, введення JSH-23 на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб обмежує продукцію .О у тканині головного мозку щурів мітохондріальним ЕТЛ та НАДФН-оксидазним комплексом лейкоцитів, але не призводить до достовірних змін вироблення .О мікросомальним ЕТЛ.

Підвищення у тканинах вироблення .О та NO (особливо через активацію iNOS) створює передумови для утворення високоактивної токсичної речовини - пероксинітриту [218,299].

Для оцінки пероксинітрит-залежних ефектів ми дослідили вплив його скевенджеру L-селенометіоніну на метаболічні процеси у тканині головного мозку в умовах хронічної гіпомелатонінемії.

Нами показано, що порушення продукції .О мітохондріальним ЕТЛ у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії є пероксинітрит-залежним. Так, введення L-селено-метіоніну на тлі цілодобового освітлення щурів протягом 55-ти діб істотно обмежує продукцію .О у тканині головного мозку щурів мітохондріальним ЕТЛ, але не призводить до достовірних змін вироблення .О НАДФН-оксидазами мікросом і лейкоцитів.

Відомо, що дихальний ланцюг мітохондрій є надзвичайно чутливим до дії пероксинітриту, який здатний порушувати транспорт електронів на рівні НАДН-дегідрогеназного, сукцинатдегідрогеназного та цитохром с редуктазного МФК шляхом окиснення цистеїнових і метіонінових залишків білків, нітрування тирозину, ушкодження FeS кластерів [173, 260, 266]. Відомо, що продукція .О мітохондріальним ЕТЛ пов'язана з одноелектронним відновленням кисню на рівні МФК I (НАДН - убіхіноноксидоредуктази), МФК III (убіхінонол - цитохром c оксидоредуктази) та цитохром b-c1 комплексу [188].

Виявлене нами підвищення продукції АФК у тканині головного мозку щурів в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії закономірно позначається на інтенсивності процесу ПОЛ.

За нашими даними, відтворення гіпомелатонінемії шляхом цілодобового освітлення щурів інтенсивністю 1500 люкс супроводжується активацією декомпенсованого пероксидного окиснення ліпідів (на 55 добу експерименту). Це підтверджується підвищенням у гомогенаті великих півкуль головного мозку концентрації вторинних продуктів ПОЛ - ТБК-реактантів. При цьому, суттєве збільшення їхнього приросту за час 1,5-годинної інкубації у залізо-аскорбатному буферному розчині свідчить про виснаження АО потенціалу, тобто декомпенсований характер ПОЛ.

Примітно, що достовірне зниженням активності антиоксидантних ферментів - СОД і каталази - починається вже на 10 добу досліду.

Аналізуючи зміни активності названих АО ферментів, варто згадати про їхнє життєво важливе значення у механізмах підтримання нормального рівня АФК - відповідно .О та пероксиду водню. Останній, порівняно з іншими АФК, є досить стабільною сполукою, що має невисоку реакційну здатність. Проте, на відміну від .О, пероксид водню може проникати через клітинні мембрани і вступати в реакції з клітинними компонентами, досить віддаленими від місця синтезу. З іншого боку відомо, що підвищення концентрації Н2О2 викликає низку реакцій у клітинах, таких як збільшення внутрішньоклітинної концентрації Са2+, зміни активності Са-АТФази, за рахунок окиснення її сульфгідрильних груп [143, 154].

Зменшення активності СОД у тканині головного мозку може бути пов'язане безпосередньо з дефіцитом мелатоніну, оскільки останній здатний стимулювати активність цього ферменту, у т.ч. у головному мозку [255, 258, 276].

Підтримка АО потенціалу при застосуванні мелатоніну также може бути пов'язана із впливом у головному мозку на ферменті системи глутатіону, зокрема глутатіонпероксидазу та глутатіонредуктазу [255].

Нами виявлено певні відмінності в чутливості антиоксидантної системи півкуль головного мозку до дефіциту мелатоніну: тканини правої півкулі виявляються більш резистентними до 30-денної дії світлового чинника за показниками активності АО ферментів (СОД і каталази), ніж лівої. Цьому може сприяти білатеральні відмінності метаболізму великих півкуль головного мозку, що полягають в основі його функціональної асиметрії [303].

У той же час, в умовах екзогенного призначення білим щурам мелатоніну у дозі 0,3 мг/кг маси тіла на добу протягом 10-ти, 30-ти та 55-ти діб істотних змін прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу ми не виявили, за виключенням незначного зменшення активності каталази, що, вочевидь, не супроводжується суттєвими порушеннями антиоксидантного потенціалу. Але при цьому також спостерігаються певні відмінності в чутливості АО системи півкуль головного мозку до гіпомелатонінемії: тканини правої півкулі виявляються більш резистентними до 30-денного введення мелатоніну за показниками активності каталази, ніж лівої.

Відтворення хронічної експериментальної гіпомелатонінемії супроводжується досить істотними змінами ПОЛ та АО системи у тканині головного мозку, залежними від функціонального стану NOS.

Нами показано, що введення селективного інгібітора nNOS 7-NI на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) тварин протягом 55-ти діб підвищує у тканині мозку вміст ТБК-реактантів. При цьому збільшується приріст концентрації останніх за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині, що вказує на зменшення АО потенціалу. Активність СОД за цих умов такоє знижується.

Внесення селективного інгібітора іNOS аміногуанідину в умовах експерименту, навпаки, знижує концентрацію ТБК-реактантів та її приріст за час інкубації у прооксидантному буферному розчині, підвищує активність СОД у тканинах головного мозку.

Отримані результати свідчать про те, що в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування nNOS обмежує активацію пероксидного окиснення ліпідів у тканині великих півкуль головного мозку щурів та підвищує у них АО захист. Функціонування іNOS призводить до реалізації протилежних змін: викликає активацію ПОЛ у тканині великих півкуль головного мозку, що супроводжується зниженням АО потенціалу, активності СОД.

Неоднозначні ефекти NO, що виробляється nNOS та iNOS можуть бути пов'язаними з особливостями функціональної компартменталізації цих ізоферментів. Так, конститутивна ізоформа nNOS безпосередньо контактує з плазматичною мембраною. NO, що утворюється nNOS, завдяки гідрофобним і ліпофільним властивостям зосереджується в ліпідному бішарі, що захищає цю молекулу від взаємодії з гідрофільним .О та попереджає утворення агресивного пероксинітриту. При цьому, всередині ліпідного бішару NO легко (константа швидкості реакції - 3 ? 109 М-1 с-1) реагує з ліпідними пероксидними радикалами [253].

Надлишкова кількість NO, що утворюється iNOS, має здатність пригнічувати активності низки металовмісних ферментів, зокрема СОД [251].

Активність СОД має важливе значення у процесі взаємодії NO і АФК. Оскільки окиснювальний потенціал NO поступається іншим вільним радикалам, то характер його впливу на клітини залежить від співвідношення внутрішньоклітинних концентрацій NO і АФК. Так, коли концентрації NO і .О порівнянні, відбувається взаємна нейтралізація вільних радикалів. Оскільки швидкість бімолекулярної реакції .О з NO в 3 рази вище, ніж супероксиддисмутазної, NO конкурує з СОД за супероксид. За цих умов NO і .О ефективно взаємодіють між собою з утворенням пероксинітриту [216,218].

Таким чином, при зниженні активності СОД можуть поглиблюватися прооксидантні розлади у тканинах, пов'язані також з дією пероксинітриту.

Застосування L-аргініну в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії обмежує активацію ПОЛ, підвищує активність каталази у тканині великих півкуль головного мозку.

Раніше вже повідомлялося про здатність L-аргініну в модельних системах гальмувати утворення .О, а також зменшувати вміст продуктів ПОЛ in vitro і in vivo в умовах висотної гіпоксії [105]. Така дія L-аргініну може бути пов'язана з обмеженням NOS-опосередкованої продукції .О [213, 222, 307].

Оскільки, за нашими даними, активація NF-?B в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії призводить до збільшення активності iNOS та вироблення .О у тканині головного мозку щурів можно припустити подальшу активацію у ній ПОЛ та зміни АО системи.

Введення JSH-23 на тлі цілодобового освітлення (інтенсивністю 1500 люкс) щурів протягом 55-ти діб призводить до достовірного зменшення у тканині мозку концентрації ТБК-реактантів та її приросту за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині. При цьому суттєво підвищується активність СОД і каталази у порівнянні з даними другої серії.

Ці результати свідчать, що в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії функціонування NF-?B викликає активацію у тканині великих півкуль головного мозку ПОЛ, що супроводжується зниженням АО потенціалу, активності СОД і каталази.

Відомо, що активація NF-?B призводить до збільшення експресії гена СОД [97, 262, 289]. Виявлене нами пригнічення активності цього ферменту, вочевидь, пов'язано з реалізацією іншого механізму, наприклад, NF-?B-залежної експресії iNOS з подальшим виробленням значних концентрацій NO, здатного пригнічувати активність СОД через взаємодію з йоном міді її активного центру [251]

Крім NF-?B-залежного шляху активації вільнорадикальних процесів у тканинах головного мозку важливим механізмом інтенсифікації ПОЛ та розладів АОС в умовах хронічної експериментальної гіпомелатонінемії може бути пероксинітрит-опосередкований. Саме з останнім, як нами показано, пов'язане зростання продукції .О мітохондріальним ЕТЛ, здатного ініціювати ПОЛ.

За нашими даними, введення скевенджеру пероксинітриту L-селенометіоніну на тлі цілодобового освітлення тварин протягом 55-ти діб істотно знижує концентрацію ТБК-реактантів та її приріст за час інкубації у залізоаскорбатному буферному розчині, підвищує у тканині мозку активність СОД і каталази. Це свідчить про важливу роль пероксинітриту в процесі активації реакцій ПОЛ у тканині великих півкуль головного мозку.

Механізм вільнорадикального пероксинітрит-опосередкованого некробіозу включає такі механізми: окиснення NH- і SH-груп білків, ДНК, інактивацію АО та протеолітичних ферментів (Mn/Fe-СОД, ?1-інгібітора протеїназ, тканинного інгібітора металопротеїназ тощо) [299]. Пероксинітрит також утворює тіїльні радикали глутатіону, в результаті чого останній перетворюється з антиоксиданту в прооксидант, який ініціює вільнорадикальні реакції.

Дефіцит мелатоніну створює передумови для порушення функціонального стану великих півкуль головного мозку як через ініціацію реакцій вільнорадикального окиснення, так і через порушення біоенергетичних процесів.

Так, відтворення хронічної гіпомелатонінемії супроводжується достовірним зниженням концентрації аденіннуклеотидів - АТФ і АДФ у тканині головного мозку. Вміст АМФ збільшується, що свідчить про значне зниження у тканині головного мозку ресинтезу макроергічних сполук. Цей висновок підтверджується зменшенням величини енергетичного потенціалу.

Раніше вже повідомлялося про здатність мелатоніну безпосередньо впливати на ЕТЛ мітохондрій, зокрема, через експресію мітохондріальної ДНК, яка кодує поліпептидні субодиниці І, ІІ та ІІІ МФК IV [294]. Мелатонін також збільшує активність МФК І дихального ланцюга мітохондрій, тому підвищує мітохондріальне дихання та синтез АТФ у нормі та в умовах стресу [237].

За нашими даними, важливу роль у патогенезі розвитку біоенергетичної недостатності у тканин...