Введение к работе
Актуальность проблемы. Пептидные регуляторы физиологических функций организма привлекают в настоящее время пристальное внимание исследователей. Сушествованне многочисленных семейств регуляторных пептидов обеспечивает разностороннюю модуляцию физиологических процессов и адаптацию к изменяющимся условиям внешней среды. Изучение пептидов различных классов позволяет раскрыть неизвестные раннее принципы регуляции процессов в организме (Ашмарин, 1988).
Одним из активно исследуемых классов опиоидных пептидов являются дерморфины, выделенные впервые в 1981 г. из кожи южноамериканских лягушек из рода Phyllomedusa (Broccardo et al, 1981). Позднее дерморфины были найдены в мозге и желудке млекопитающих (Melchiorri, 1984). Это открытие положило начало целому ряду исследований как самого дерморфина (ДМ), так и его природных и синтезированных аналогов, что привело к описанию обширной семьи дерморфиноподобных пептидов. Показано, что ДМ обладает высоким сродством к ц-опиоиднLм рецепторам, намного превышающим сродство к этому типу рецепторов всех известных к настоящему времени опиоидов (Р. Melchiorri and L. Negri, 1996). Наблюдающееся явление объясняется специфическими пространственными взаимодействиями лиганд-рецептор, в которых важную роль играют строение, конформация и физико-химические свойства молекулы лиганда. Длительность и мощность многих эффектов ДМ объясняется не только наличием ароматических колец двух аминокислотных остатков - [Туг'] и [Phe']; присутствием уникальной аминокислоты [D-Ala^], но и наличием циклической аминокислоты [Pro*], которая существенно уменьшает вероятность деградации пептида под действием эндопептйдаз (Malfroy et al., 1982). Установлепо также, что наличие [Pro*] остатка на С-конце молекулы ДМ повышает вероятность присутствия в пептиде Р-поворота цепи, образованного взаимодействием остатков [Туг'] и [Phe'], необходимого для связывания с ц- и 8-опиоидными рецепторами (Tancredi Т. et al., 1991). Учитывая вышеперечисленные факторы можно предположить что наличие [Pro ] в молекуле ДМ во многом опеределяет специфику его биологической активности.
Известно, что ДМ обладает не только мощным анальгетическим эффектом, но и участвует в регуляции функций терморегуляторной, нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем (Р. Melchiorri and L. Negri, 1996). В литературе существует достаточно больщое количество работ, посвященных эффектам ДМ, однако данные оказываются весьма противоречивыми. Объясняется это, в первую очередь, тем, что разные группы авторов используют различные дозы, способы и сроки введения пептида, виды экспериментальных животных, а также методы исследования, что, в значительной мере осложняет интерпретацию полученных результатов и определение роли ДМ в регуляции физиологаческих функций в организме млекопитающих. Одним из перспективных подходов к решению этой задачи является комплексное исследование эффектов ДМ с использованием набора тестов позволяющих охарактеризовать спекгр физиологической активности пептида и его воздействие на различные формы поведения, функцию сердечно-сосудистой системы и болевую чувствительность
живОТНЫХ. С ЦСЛЬЮ H3V4CH4SI МЄХДНЮМОВ ПЄЙСТВИЯ JT^f її ВЬІЯВЛЄНИЯ рОПИ LL-/^ГТТТ/>ТГ ГГТТГ lFY П^ Т If* ҐТ*Т*Л ТТЛ Л в 7^^ї7ТТтї777Т-ПТ еГЛ б ТЖҐЛ ГГ/*! F 'Ef ч РҐ^ТҐҐУ ЇЖ ЯТП'ІТТІ ТТҐЛі МГ*ТГ ГГПЛйП T7T.r*7Y*ff
спектром физиологической активности, что представляет несоменный
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является комплексное исследование физиологаческих эффектов ДМ при системном введении, а также изучение влияния стерео-химических модификaций аминокислотного остатка [Pro*] на характер физиологической активности пептида. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Изучение влияния ДМ и ряда его аналогов на ориентировочно-исследовательское поведение и спонтанную двигательную активность животных в различных экспериментальных условиях.
-
Исследование зависимости влияния ДМ на спонтанное поведение животных от дозы пептида.
-
Изучение влияния ДМ на орпентировочно-исследовательское поведение и спонтанную двигательную активность животных на фоне введения налоксона -блокатора опиоидных рецепторов.
-
Оценка характера влияния ДМ и ряда его аналогов на процессы формирования условных рефлексов с положительным и отрицательных подкрепелением.
5. Исследован1е зависимости анальгетической активности ДМ и ряда его
аналогов от дозы и способа введения пептидов.
6. Изучение воздействия ДМ и его аналогов на длительность кардиоинтервалов
ЖивоТНых, находящихся в свободном поведении.
Научная гтовизпя. Впервые систематически" исследована физиологическая" активность ДМ и ряда его структурных аналогов - природного [Нур6]ДМ и нозых синтетических - [ВРго*]ДМ и [с1НРгоІДМ. Проведен сравнительный анализ воздействия" природного прототипа и его аналогов на различные формы поведения и болевую чувствительность животных. Впервые исследовано влияние ДМ и его аналогов на функцию сердечно-сосудистой системы крыс, находящихся в свободном поведении. Выявлена зависимость характера физиологической активности исследуемых пептидов от стерео-химических модификаций аминокислотного остатка [Pro*].
Теоретическая и практическаа значимость работы. Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что ДМ и его аналоги при системном введении обладают широюгл; спектром физиологической активности, оказывая воздействие на спонтанное поведение (ориентировочно-исследовательскую реакцию и спонтанную двигательную активность), на функцию сердечнососудистой системы и на болевую чувствительность белых крыс. Показано, что доза ДМ, являющаяся "пороговой" для проявления его анальгетической активности, обладает ярковыраженньм стабильным нейротропным эффектом. В представленной работе продемонстрирована перспективность интраназального способа введения данного класса пептидов. Полученные данные свидетельствуют об изменении характера физиологической активности ДМ при
замене [Pro6] на его стерео-химические изомеры, что подтверждает важную роль этого аминокислотного остатка в реализации биологической активности пептида и открывает перспективы целенаправленного синтеза аналогов с определенным спектром физиологической активности.
Апробация работы. Результаты работы были изложены на 6-ой конференции Международного общества изучения поведения (Сан-Диего, 1997); на 6-м съезде Международной ассоциации нейротоксикологов (Венгрия, 1997); на XXXIII Международном конгрессе физиологических наук (Санкт-Петербург, 1997); на 5-м Международном конгрессе фармакологии поведения (Брно, 1998); на 11-м и 12-м съездах нейропсихофармакологов (Париж, 1998; Лондон, 1999); на Научной конференции молодых ученых (Москва, 1999); на конференции с международным участием "Роль нейромедиаторов и регулятрояых пептидов в процессах жизнедеятельности" (Минск, 1999); на 4-ой Финско-Русской зимней школе (Твармине, 2000); на 5-м региональном съезде нейропсихофармакологов (Санкт-Петербург, 2000). По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Структура и oбъем диссертации. Дисертационная работа состоит из
введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования,
изложения результатов работы и их обсуждения, заключения, выводов и списка
литературы. Работа изложена на страницах, содержит рисунков и
1т$. таблиц. Список литературы включает ЗіІ^І
источников.