Роль оксида азота (NO) в регуляции процессов освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы Мухтаров, Марат Рахимзянович

Введение к работе

Актуальность исследования. В середине 80-х годов был открыт и начал активно изучаться новый внутри- и межклеточный посредник свободнорадикальный газ оксид азота II (N0), выполняющий различные сигнальные функции как в центральной, так и периферической нервной системе (Гуляева, 1995; Реутов с соав., 1997; Уразаев, Зефиров, 1999; Bredt, Snyder, 1992; Schuman, Madison, 1994; Grozdanovic, Baumgarten, 1999). В частности показано, что NO угнетает вызванное, не оказывая влияния на спонтанное квантовое освобождение медиатора из двигательных нервных окончаний ЛЯГУШКИ (Lindgren, Laird, 1994). Согласно другим данным, N0 угнетает как вызванную так и спонтанную квантовую секрецию ацетилхолина (АХ) в hcdbho-мьішєчном синапсе лягушки (Зе(Ьиров с соав 1999а б") В то же время ничего не известно о влиянии N0 на сектзецию медиаторэ. в нервно-мышечном соединении теплокровньтх Особый интерес представляет ВОГГОос о ВОЗМОЖНОЙ

ПОЛи і^Сі ТІ ЇЗЄТА/ЧЯНІЇМ неКВахГТОвОН сеКЮЄПИи \ЇЄДИЗТОТ)а. и""! тгвигательн ьтх

окончаний (Katz Miledi 1977; Vyskocil Hies 1977)

величины мембранного потенциала покоя (МПП)

al 1982; ОгасЬтяп et al 1982) Известно что наиболее рачтшм признаком ппстденегжяттипнттьту измрнрний в \тьтіптте ятшяется снижени є* МТТП ( АІbuqіірглік* pfr яі 1971) vrx чя л/гиттеттст пя^птїчГ rfivnnrfмHn илтг*тр.итетті,ноггі

хлорного транспорта

исчезновением неквантовой секрешш AX в результате денерваин Ши о кий

с соа 1985а; Nikolsky et 1 1996) Пш это устано єно что "п

. " ' ,"ме_!{, L₃ NO л зо

изфрм <рр , ор^ощ и в г в

мышечных волокнах преимущественно в области концевых пластинок (Brenman

_{'!: ' ; usner}^> _am^m _{' ; ao ' _.:} ^го_^7ТадмГ^и_'

, Ь), также исчезает после перерезки нерва Oliver et al., ьу ьсть данные, что N0 способен выступать в качестве ретроградного синаптического сигнала, участвующего в формировании нервно-мышечного соединения в эмбрионах Xenopm /aev^Wang et al., и*». Между тем, неквантовый АХ тоже принимает участие в ооразовании трофических связей между нейроном и клетками мишенями в 'мбрионах Хепорш в период ранней фазы синаптогенеза (Young, Poo, 1983; Sun, Poo, 1985) и в раннем постнататьном периоде развития

мышечных волокон крысы (Vyskocil, Vrbova, 1993). Наконец, недавно было показано, что неквантовый АХ участвует в поддержании МПП мышечных волокон путем опосредуемой Mj-холинорецепторами и Са²⁺-зависимой активации синтеза молекул N0 в саркоплазме (Urazaev et al, 1997, 1999, 2000).

Исследование влияния N0 на квантовое и неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных позволит получить более полное представление о его роли в модуляции процессов неиросекреции у позвоночных.

Цель и основные задачи исследования. Целью работы явилось изучение механизмов влияния N0 на процессы секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных. В соответствии с этой целью были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Исследовать влияние N0 на спонтанную и вызванную квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных.

2. Исследовать влияние NO на неквантовое освобождение медиатора из двигательных нервных окончаний теплокровных.

3. Исследовать возможность участия системы гуанилатциклаза/цГМФ в регуляции процессов секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных, осуществляемой N0.

Положения, выносимые на защиту:

4. N0 не оказывает влияния на спонтанную и вызванную квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных.

5. Увеличение количества N0 во внеклеточной среде или активация его синтеза оказывает угнетающее действие на неквантовую секретно медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных, а нарушение синтеза NO приводит к усилению выброса неквантового АХ.

6. Влияние N0 на неквантовую секрецию АХ в нервно-мышечном соединении теплокровных осуществляется посредством активации гуанилатциклазы нервных окончаний.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые показано, что N0 участвует в регуляции неквантовой секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных: увеличение N0 во внеклеточной

среде или активация его синтеза приводит к угнетению неквантовой секреции АХ, а нарушение синтеза NO - к ее усилению. Впервые установлено, что влияние NO на неквантовое освобождение АХ осуществляется путем активации гуанилатциклазы нервных окончаний. Впервые показано, что у теплокровных N0 не оказывает влияния на квантовую секрецию медиатора из двигательных нервных окончаний.

Научно-практическая ценность. Полученные результаты позволяют составить более полное представление о физиологической роли N0 в процессах синаптической передачи у животных различных систематических групп. Установление факта избирательного влияния N0 на неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных позволит ближе подойти к пониманию физиологической роли данного вида секреции и последствий его нарушения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на итоговых конференциях КИББ КНЦ РАН (Казань, 1997-1999), конференции молодых ученых и специалистов КГМУ (Казань, 1997), 111 Республиканской научной конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1997), V и VI Всероссийских школах молодых ученых "Актуальные проблемы нейробиологии" (Казань, 1998, 1999), 28 ежегодном конгрессе Общества нейронаук (Лос-Анджелес, США, 1998), Симпозиуме "Исследования в области нейронаук в Университете Восточной Каролины сегодня и завтра" (Гринвилл, США, 1998).

Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 132 страницы состоит из введения, обзора литературы, описания методики исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и указателя цитируемой литературы. Список цитируемой литературы включает 250 источников, из них 215 - иностранных авторов. Диссертация содержит 16 рисунков и 4 таблицы.