Введение к работе
Актуальность темы. Ионные каналы и нейрорецепторы возбудимых мембран играют ключевую роль при генерации, распространении и передаче нервного импульса. Исследование особенностей функционирования и организации этих мембранных образований является актуальной проблемой современной биофизики и нейрофизиологии. При решении этих проблем достигнуты определенные успехи благодаря разработке новых методов, математическому моделированию и применению в качестве инструментов исследований различных нейротоксинов природного происхождения. В частности, благодаря таким токсинам как тетродотоксин. с'акситоксин, ве-ратридин, аконитин, батрахотокеин и полипелтидннм нейротокси-нам скорпионов, выяснена функциональная организация и структу-, ра потенциалзависимых Ма+-каналов. С помощью прескнаптических нейротоксинов,таких как ботулиновый и столбнячный токсины, латротоксина и некоторых токсинов вмей.прослежена цепь событий в процессе синтеза,накопления и секреции медиатора. Незаменимую услугу оказали постсинапгические кейротоксгаш змей, избирательно и необратимо взаимодействующие с никотиновым холино-рецептором. Использование этих токсинов в качестве аффинных дигандов позволило выделить холинорецепгор и установить его химическую природу.
Однако несмотря на достигнутые успехи все еще остаются недостаточно изученными глутаматергические синапсы,играющие важную роль в центральной нервной системе позвоночных. Аналогичная ситуация и с кальциевыми каналами , обеспечивающими процессы секреции медиаторов, сокращение мышечных волокон и деятельность сердечно-сосудистой системы.В связи с этим поиск но-
вых. нейротоксинов,специфически взаимодействующих с Са^-кана-лами и глутаматергическими синапсами,является одной из актуальнейших аадач нейрофизиологии и биофизики.
Безусловно,результаты этих исследований позволят более подробно охарактеризовать фармакологические свойства Са2+-ка-налов и глутаыатергических синапсов и будут способствовать создании перспективных фармакологических средств целенаправленного действия для профилактики и лечения патологий нервной и сердечно-сосудистой систем.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось изучение механизма действия новых нейротоксинов из ядоЪ пауков Arglope lobata и Agelena lablrlntlca на кальциевые каналы и глутаматергические синапсы.
В процессе исследования решались следующие задачи.
I. Изучить действие яда паука Arglope lobata и его компонентов на глутвыатчувствительные идентифицированные нейроны виноградной улитки НеЦх pomatia.
2.Иеучить действиеядов пауков Arglope lobata и Agelena lablrlntlca и их компонентов на нервно-мышечные синапсы лягушки и саранчи.
З.Исследовать взаимодействие яда паука Agelena lablrlntlca и его компонентов с потеншалзависимыми Саг*-каналами преси-наптических иембран нервно-мышечных синапсов лягушки.
Научная новизна. В процессе исследований выявлены яды пауков и их компоненты,избирательно взаимодействующие с глута-маткыми рецепторами нейронов виноградной улитки Helix pomatla и-нервно-мышечными синапсами саранчи Locusta mlgratorla,а также с Са2*"- каналами пресинаптических мембран.
Обнаружено, что яд паука Argiope lobata и его ниэкомолеку-
-5-; лярные компоненты- аргиолобатин и A-V-2 дозазависимым образом подавляют глутаматактивируемые входящие и выходящие токи нейронов ППа4 и ППаї виноградной улитки. Установлено, что действие низкомолекулярного компонента аргиолобатина имеет неконкурентный , а компонента - A-V-2 конкурентний характер. Конкурентный характер действия компонента A-V-2 свидетельствует о его взаимодействии с узнающим участком глутаматногр рецептора нейронов виноградной улитки.
Установлено, что аргиолобатин, при периодической аппликации глутамата,существенно усиливает степень десенситизации глутаматного рецептора саранчи. Показано, что взаимодействие аргиолобатина с глутаматным рецептором синапсов саранчи влияет на функциональное состояние участка десенситизации данного рецептора.
Обнаружено , что яд паука Agelena labirintica подавляет спонтанную секрецию медиатора и уменьшает квантовый состав потенциалов концевой пластинки лягушки. Показано,что эти эффекты яда паука Agelena labirintica обусловлены его взаимодействием с Са2+ -каналами пресинаптичеоких мембран. Установлено, что блокирование пресинаптичеоких Са2+ - каначов вызывает компонент яда - Agl-1,имеющий молекулярную массу около 1000 Да.
Теоретическое и практическое значение. Представленные экспериментальные данные вносят вклад в исследование особенностей функционирования и организации глутаматергических синапсов и Кальциевых каналов и определяют возможные способы регуляции их функционального состояния. :
Выявленные новые компоненты ядов пауков Arglope lobata и
Agelena labirintica - аргиолобатин, A-V-2 и Agl-1 пополнят ар-
'сенал инструментов исследования глутаматергических синапсов и
- 6 -потенциалзависимых кальциевых каналов и найдут широкое применение в медико-биологических исследованиях.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на IV сгезде физиологов Узбекистана (Ташкент, 1988); на Всесоюзной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения академика АН Армянской ССР, члена-кореспондента АН СССР Х.С.Коштоянца (Москва, октябрь 1990); на 1 съезде физиологов Ср. Азии и fa-захстана (Душанбе, 1991), а также на объединенном семинаре лабораторний Института физиологии и биофизики АН РУз.
Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации изложены в 6 печатных работах.
Объем работы. Диссертация изложена на страницах машинописного ' текста и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования , изложения экспериментальных результатов и и: обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Диссертация содержит одну таблицу и ^рисунков.