Введение к работе
Актуальность работы. Исследования последних десятилетий показали, что тромбин - сериновая протеиназа, участвующая в тромбообразовании, обладает также свойствами сигнальной молекулы, то есть способен активировать специфические мембранные рецепторы к тромбину, т.н. PAR-рецепторы (от англ. Proteinase Activated Receptors) (Niclou et al., 1998; Turgeon et al., 2000). PAR-рецепторы - 7-доменные, G-белок сцепленные рецепторные белки, обнаружены на мембранах разных типов клеток, в том числе нейронов и их отростков. Активация PARs тромбином или синтетическими агонистами может способствовать, в зависимости от концентрации, либо гибели нейронов, либо (в низких концентрациях) устойчивости к действию повреждающих факторов (Xi et al., 1999; Striggow et al., 2000; Smirnovaetal., 2001).
Известно, что мотонейроны скелетных мышц мыши обладают PAR-рецепторами (Smirnova et al., 2001). Исследования в культуре и in vivo показали, что экзогенный тромбин при действии на PAR-рецепторы мотонейронов способен ускорять созревание моторных аксонов и моторной иннервации скелетных волокон в раннем онтогенезе путем ускорения процесса элиминации множественной иннервации и формирования одиночной концевой пластинки на мышечном волокне (Jia et al., 1999; Lanuzaetal., 2001; Lanuzaetal., 2003).
В ряде работ описано увеличение плотности PAR-
рецепторов и содержания РНК протромбина в поврежденном
седалищном нерве и денервированной скелетной мышце
(Smirnova et al., 1996; Kim et al., 1998; Niclou et al., 1998;
Friedman et al., 1999). В связи с этим весьма актуальным
является вопрос о способности тромбина оказывать
дозозависимые разнонаправленные влияния на
поврежденный мотонейрон и его аксоны. В последнее время особенно актуальным становится выявление возможного нейротрофического действия тромбина, поиск эффективных доз экзогенного тромбина и агонистов PAR для облегчения
регенерации моторных и сенсорных аксонов после травмы периферического нерва и для восстановления нервно-мышечной передачи в мышцах в ходе их реиннервации.
Цели и задачи исследования. Целью данной работы
было исследовать возможные нейротрофические эффекты
экзогенного тромбина: его способность облегчать
функциональное восстановление передавленного
периферического нерва и реиннервацию мышц, усиливать активность нововообразуемых нервно-мышечных контактов путем активации PAR рецепторов и внутриклеточных каскадов в составе нерва и моторных синапсов.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие конкретные задачи:
Изучить изменения функциональных параметров регенерирующего нерва (п. fibularis) мыши при однократной аппликации на передавленный нерв тромбина, трипсина или пептидов-агонистов PAR1 и РАК2-рецепторов.
Сопоставить характер спонтанной и вызванной синаптическои активности у интактных и новообразуемых нервно-мышечных синапсов мышцы - длинного разгибателя пальцев (m.EDL) - на фоне действия агониста PAR1 рецепторов.
3. Исследовать эффект увеличения амплитуды ПКП
под действием PAR1-агониста, обнаруженный у
новообразованных синапсов, в условиях предварительного
действия блокатора ІР3-рецепторов, ингибиторов
протеинкиназы С и протеинкиназы А.
Научная новизна исследования.
В работе впервые обнаружена способность экзогенного тромбина при аппликации на поврежденный нерв в месте его пережатия ускорять восстановление функциональных параметров нерва в ходе его дальнейшей регенерации и прорастания на периферию. Новыми являются и обнаруженные факты эффективного действия синтетических пептидов агонистов PAR1 и PAR2 рецепторов на регенерацию нерва, способность агонистов, в зависимости от дозы, ускорять, либо тормозить функциональное восстановление
передавленного нерва. Впервые показано, что активация PAR-рецепторов стимулирует не только долговременные пластические перестройки мышечных волокон и синапсов, но и эффективно контролирует синаптическую передачу в моторных синапсах, модулируя состояние холинергической постсинаптической мембраны и секреции медиатора ацетилхолина.
Научное и практическое значение работы.
Полученные в работе факты, раскрывающие активную роль
тромбина и его рецепторов в процессах регенерации
поврежденного нерва, важны для понимания роли PAR-
рецепторов в системе нерв-мышца, для оценки роли
эндогенного тромбина и других эндогенных активаторов PAR1
и РАК2-рецепторов в процессах репарации нерва и
выживания периферических нейронов после травм in vivo.
Способность синтетических агонистов тромбиновых
рецепторов эффективно ускорять регенерацию
передавленного нерва может в дальнейшем иметь
практический выход - для создания лекарственных
препаратов, нацеленных на улучшение процессов
восстановления поврежденных периферических нервов.
Очевидную научно-практическую ценность имеют и
обнаруженные в работе факты острого облегчающего
действия агонистов тромбиновых рецепторов на нервно-
мышечную передачу в незрелых, новообразуемых нервно-
мышечных синапсах скелетной мышцы в ходе ее
реиннервации. Это открывает возможность использования
подобных препаратов для облегчения синаптической
передачи и двигательной активности при патологиях,
сопровождающихся развитием денервационно-
реиннервационного синдрома у животных и человека.
Положения, выносимые на защиту
1. Тромбин и агонисты PAR-рецепторов оказывают облегчающее действие на процессы функционального восстановления периферического нерва в период его регенерации in vivo после механического передавливания.
2. Активация PAR-рецепторов специфическим агонистом PAR1-рецепторов может вызывать облегчение или подавление синаптической передачи в новообразованных нервно-мышечных синапсах скелетной мышцы. Реализация и направленность эффекта PARI-агониста зависит от активности протеинкиназ А и С в составе синапсов.
Апробация диссертации.
Материалы работы были представлены на XIX Международном конгрессе по тромбозу и гемостазу (Бирмингем, Великобритания, 2003), международном семинаре «Прогресс в биотехнологии и нейробиологии -интегративная медицина», (Хургада, Египет, 2004), 8-ой Международной Пущинскои школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2004), XVII Международном конгрессе по фибринолизу и протеолизу (Мельбурн, Австралия, 2004), школе по нейронаукам IBRO"Receptors, channels, messengers" (Ялта, Украина, 2004), всероссийской конференции «Тромбозы, геморрагия, ДВС-синдром. Современные достижения» (Ярославль, 2005), школе международного физиологического общества "The study of nociception from periphery to brain stem" (Киев, Украина, 2006), XX съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 2007).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и 10 тезисов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов, объектов и материалов исследования, изложения результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 171 листе, содержит 78 рисунков. Список литературы включает 150 источников.
![Влияние половых стероидов (этинилэстрадиола и левоноргестрела) на взаимодействие тромбин-фибриноген в кровотоке (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4500/209024.png "Влияние половых стероидов (этинилэстрадиола и левоноргестрела) на взаимодействие тромбин-фибриноген в кровотоке (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Матейкович Елена Александровна")
