Пентозофосфатный путь в хронобиологии
В гепатоцитах интактных крыс отмечались двухфазные суточные ритмы уровня активности Г-6-ФДГ. Их активные фазы наблюдались в конце светового - начале темнового и в конце темнового - начале светового периода суток. Изменения уровня активности 6-ФГДГ на протяжении суток во всех подзонах дольки имели монофазные ритмы, активные фазы которых приходились в основном на 2-ю половину светового периода либо захватывали еще 2-ю половину темнового периода. Монофазный суточный ритм был свойствен уровню активности ИЦДГ-NADP, его активные фазы во всех подзонах дольки отмечались в световом периоде. Монофазный характер имели и суточные изменения уровня активности ДГ-NADP. Однако у животных разных контрольных серий и разным состоянием иммунитета активные фазы ритмов приходились на противоположные периоды суток (световой или темновой). Таким образом, в общем наибольшей активностью ферменты пентозофосфатного пути обладали в световом периоде суток, что отличает их от ферментов цикла Кребса, активность которых возрастала в темновом периоде.
Синхронность временных изменений в подзонах дольки уровня активности ферментов пентозофосфатного пути в целом несколько ниже, чем ферментов цикла Кребса. У активности последнего фермента в отдельных подзонах дольки ритмичность изменений иногда отсутствовала. Для всех ферментов было характерно ослабление корреляционной связи между временными изменениями уровня активности в подзонах дольки с топографическим отдалением последних друг от друга, хотя это происходило в неодинаковой степени. Величина у этих изменений в двух наиболее отдаленных подзонах была меньше таковой в соседних подзонах. Таким образом, зависимость динамики временных изменений уровня активности от пространственного положения ферментов пентозофосфатного пути в дольке выражена в общем сильнее, чем у ферментов цикла Кребса.
Спустя 2 суток голодания наблюдалась «перестройка» двухфазных суточных ритмов уровня активности Г-6-ФДГ в монофазные, захватывающая, однако, в этот срок не всю дольку, а только ее центральную и срединную зоны. Для активности остальных ферментов пентозофосфатного пути не обнаруживалась перестройка фазовой структуры ритмов, но для всех них были характерны небольшие фазовые сдвиги (на 2-4 ч).
Синхронность ритмов в подзонах дольки в среднем не изменялась у 6-ФГДГ и ДГ-NADP, она снижалась у Г-6-ФДГ на 9% и ИЦДГ-NADP на 18%. Степень уменьшения синхронности ритмов в наиболее удаленных друг от друга подзонах дольки была примерно такая же, как и в контроле, у 6-ФГДГ, но больше у Г-6-ФДГ (на 28%) и особенно ИЦДГ-NADP (на 41%). Синхронность возрастала (на 20%) у ДГ-NADP. Итак, через 2 суток голодания имеются заметный внешний десинхроноз в организации в дольке ритмов активности Г-6-ФДГ и ИЦДГ-NADP, внутренний десинхроноз в системе ритмов активности этих же ферментов и внутренний десинхроноз активности всего комплекса ферментов пентозофосфатного пути.
Через 9 суток голодания фазовая структура ритмов уровня активности Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ДГ-NADP в дольке не отличалась от контроля, хотя некоторые фазовые сдвиги отмечались. У ИЦДГ-NADP в отличие от контроля в некоторых подзонах дольки ритмы были не монофазные, как в контроле, а двухфазные. Корреляционный анализ показал, что синхронность ритмов в подзонах у Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ИЦДГ-NADP примерно такая же, как в контроле, но у ДГ-NADP синхронность на 24% выше. Зависимость синхронности ритмов в подзонах от топографического их взаиморасположения у Г-6-ФДГ и 6-ФГДГ не отличалась от контроля, у ИЦДГ-NADP она была несколько усилена, а у ДГ-NADP заметно ослаблена (почти в 2 раза).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что через 9 суток голодания у активности ферментов пентозофосфатного пути наблюдаются слабо выраженные признаки внешнего десинхроноза. Десинхроноз внутри организации ритмов в дольке незначительный, как и во всей системе ферментов пентозофосфатного пути в целом. Этим состояние данной системы отличается от такового в комплексе ферментов цикла Кребса.
У всех ферментов пентозофосфатного пути мезор уровня активности в дольке печени интактных животных имел сходное пространственное распределение. Активность этих ферментов была наиболее высокой в центре дольки. В направлении к клеткам перипортальной области она снижалась. Видно, что все ферменты пентозофосфатного пути в контроле характеризуются зависимостью пространственного распределения уровня активности в дольке от фазы суточного ритма. Пространственный градиент более выражен в часы минимума показателя. Степень синхронности пространственных изменений уровня активности в разные часы суток довольно высокая и примерно-одинаковая у всех ферментов пентозофосфатного пути.
Голодание в течение 2 суток не привело к изменениям в типе пространственного распределения в дольке уровня активности ферментов пентозофосфатного пути. Мезор уровня активности Г-6-ФДГ, ИЦДГ-NADP и ДГ-NADP во всех клетках дольки практически не отличался от контроля. Величина мезора уровня активности 6-ФГДГ во всех зонах дольки была повышена (на 24-38%) по сравнению с контролем. Следовательно, как и в случае ферментов цикла Кребса, голодание в течение 2 суток действует избирательно на активность ферментов пентозофосфатного пути. Однако можно заключить, что в этот срок в целом имелась некоторая активизация процессов в данном метаболическом комплексе. По результатам корреляционного анализа, синхронность пространственных изменений уровня активности в разное часы суток не отличалась от контроля у Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ДГ-NADP и уменьшалась (на 14%) у ИЦДГ-NADP.
Через 9 суток голодания общий характер пространственного распределения уровня активности ферментов пентозофосфатного пути оставался таким же, как и в контроле. Однако мезор уровня активности уменьшался во всех клетках дольки для Г-6-ФДГ (на 3.5-43%) и ИЦДГ-NADP (на 16- 20%), а также в клетках 3-й зоны для 6-ФГДГ (на 10-13%). Мезор уровня активности ДГ-NADP не изменялся по сравнению с контролем. Полученные данные свидетельствуют о снижении в этот срок общей активности метаболических процессов в пентозофосфатном пути. По результатам корреляционного анализа, величина синхронности пространственных изменений активности в разные часы суток у всех ферментов пентозофосфатного пути через 9 суток голодания оставалась такой же, как и в контроле. Видно, что, как и в контроле, у всех ферментов в часы минимума уровня активности в ритме градиент пространственных изменений выражен гораздо отчетливее, чем в часы максимума.
Синхронность временных изменений в подзонах дольки уровня активности ферментов пентозофосфатного пути в целом несколько ниже, чем ферментов цикла Кребса. У активности последнего фермента в отдельных подзонах дольки ритмичность изменений иногда отсутствовала. Для всех ферментов было характерно ослабление корреляционной связи между временными изменениями уровня активности в подзонах дольки с топографическим отдалением последних друг от друга, хотя это происходило в неодинаковой степени. Величина у этих изменений в двух наиболее отдаленных подзонах была меньше таковой в соседних подзонах. Таким образом, зависимость динамики временных изменений уровня активности от пространственного положения ферментов пентозофосфатного пути в дольке выражена в общем сильнее, чем у ферментов цикла Кребса.
Спустя 2 суток голодания наблюдалась «перестройка» двухфазных суточных ритмов уровня активности Г-6-ФДГ в монофазные, захватывающая, однако, в этот срок не всю дольку, а только ее центральную и срединную зоны. Для активности остальных ферментов пентозофосфатного пути не обнаруживалась перестройка фазовой структуры ритмов, но для всех них были характерны небольшие фазовые сдвиги (на 2-4 ч).
Синхронность ритмов в подзонах дольки в среднем не изменялась у 6-ФГДГ и ДГ-NADP, она снижалась у Г-6-ФДГ на 9% и ИЦДГ-NADP на 18%. Степень уменьшения синхронности ритмов в наиболее удаленных друг от друга подзонах дольки была примерно такая же, как и в контроле, у 6-ФГДГ, но больше у Г-6-ФДГ (на 28%) и особенно ИЦДГ-NADP (на 41%). Синхронность возрастала (на 20%) у ДГ-NADP. Итак, через 2 суток голодания имеются заметный внешний десинхроноз в организации в дольке ритмов активности Г-6-ФДГ и ИЦДГ-NADP, внутренний десинхроноз в системе ритмов активности этих же ферментов и внутренний десинхроноз активности всего комплекса ферментов пентозофосфатного пути.
Через 9 суток голодания фазовая структура ритмов уровня активности Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ДГ-NADP в дольке не отличалась от контроля, хотя некоторые фазовые сдвиги отмечались. У ИЦДГ-NADP в отличие от контроля в некоторых подзонах дольки ритмы были не монофазные, как в контроле, а двухфазные. Корреляционный анализ показал, что синхронность ритмов в подзонах у Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ИЦДГ-NADP примерно такая же, как в контроле, но у ДГ-NADP синхронность на 24% выше. Зависимость синхронности ритмов в подзонах от топографического их взаиморасположения у Г-6-ФДГ и 6-ФГДГ не отличалась от контроля, у ИЦДГ-NADP она была несколько усилена, а у ДГ-NADP заметно ослаблена (почти в 2 раза).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что через 9 суток голодания у активности ферментов пентозофосфатного пути наблюдаются слабо выраженные признаки внешнего десинхроноза. Десинхроноз внутри организации ритмов в дольке незначительный, как и во всей системе ферментов пентозофосфатного пути в целом. Этим состояние данной системы отличается от такового в комплексе ферментов цикла Кребса.
У всех ферментов пентозофосфатного пути мезор уровня активности в дольке печени интактных животных имел сходное пространственное распределение. Активность этих ферментов была наиболее высокой в центре дольки. В направлении к клеткам перипортальной области она снижалась. Видно, что все ферменты пентозофосфатного пути в контроле характеризуются зависимостью пространственного распределения уровня активности в дольке от фазы суточного ритма. Пространственный градиент более выражен в часы минимума показателя. Степень синхронности пространственных изменений уровня активности в разные часы суток довольно высокая и примерно-одинаковая у всех ферментов пентозофосфатного пути.
Голодание в течение 2 суток не привело к изменениям в типе пространственного распределения в дольке уровня активности ферментов пентозофосфатного пути. Мезор уровня активности Г-6-ФДГ, ИЦДГ-NADP и ДГ-NADP во всех клетках дольки практически не отличался от контроля. Величина мезора уровня активности 6-ФГДГ во всех зонах дольки была повышена (на 24-38%) по сравнению с контролем. Следовательно, как и в случае ферментов цикла Кребса, голодание в течение 2 суток действует избирательно на активность ферментов пентозофосфатного пути. Однако можно заключить, что в этот срок в целом имелась некоторая активизация процессов в данном метаболическом комплексе. По результатам корреляционного анализа, синхронность пространственных изменений уровня активности в разное часы суток не отличалась от контроля у Г-6-ФДГ, 6-ФГДГ и ДГ-NADP и уменьшалась (на 14%) у ИЦДГ-NADP.
Через 9 суток голодания общий характер пространственного распределения уровня активности ферментов пентозофосфатного пути оставался таким же, как и в контроле. Однако мезор уровня активности уменьшался во всех клетках дольки для Г-6-ФДГ (на 3.5-43%) и ИЦДГ-NADP (на 16- 20%), а также в клетках 3-й зоны для 6-ФГДГ (на 10-13%). Мезор уровня активности ДГ-NADP не изменялся по сравнению с контролем. Полученные данные свидетельствуют о снижении в этот срок общей активности метаболических процессов в пентозофосфатном пути. По результатам корреляционного анализа, величина синхронности пространственных изменений активности в разные часы суток у всех ферментов пентозофосфатного пути через 9 суток голодания оставалась такой же, как и в контроле. Видно, что, как и в контроле, у всех ферментов в часы минимума уровня активности в ритме градиент пространственных изменений выражен гораздо отчетливее, чем в часы максимума.