Мембранні та клітинні механіми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м'язів

Враховуючи результати експериментальних досліджень, наведених в дисертації, а також дані літературних джерел можна концептуально сформулювати наступне. Дослідження дії фактора переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів золотистого стафілокока на ключові ланки проведення сигналу нейромедіаторів в гладеньких м'язах taenia coli дозволили вперше встановити нову властивість цієї імуноактивної субстанції як неімунної дії високоефективного модулятора процесів збудження та гальмування в цих ГМ. При всій складності механізмів, за якими здійснюється парасимпатичний контроль ацетилхоліном скорочувальної активності ГМ кишечника, можна упевнено стверджувати, що трансформуючи шляхи проведення сигналу агоніста від М₂ і М₃ холінорецепторів до скорочувального апарата ГМК, ФП активує його збуджувальну дію. В основі цього явища лежить надлишкове підвищення [] за рахунок активації фактором переносу як механізмів надходження до ГМК через Ca²⁺ канали L-типу, так і механізмів вивільнення цих катіонів з ріанодинчутливого депо СР за механізмом, відмінним від КІВК. Проміжні ланки проведення сигналу агоніста від М₂ і М₃ холінорецепторів посередньо G_i/o і G_g/11 білків, відповідно механізми Ca²⁺- та IP₃ - індукованого вивільнення Ca²⁺ з ріанодин- та IP₃ -чутливого депо СР пригнічуються ФП.

Через систему внутрішньоклітинних посередників в ГМК кишечника пов'язані зі скорочувальним апаратом не тільки мускаринові, але й пуринорецептори, певні ланки (Р_2У - (М₃) рецептори, G_g/11 білок, механізм ІР_3--індукованого вивільнення Са²⁺) проведення сигналу агоністів від яких є спільними. Важливим наслідком дії ФП на неадренергічне нехолінергічне гальмування ГМ t. coli є його трансформація у збудження, що за кінцевим ефектом споріднене ефекту відомого блокатора SK_Ca каналів апаміну, але на противагу останньому, субстанція, не впливаючи на їх провідність, блокує певні внутрішньоклітинні шляхи проведення АТФ сигналу в ГМК. Регуляторні механізми, пов'язані з активацією як -, так і -адренорецепторів, нечутливі до дії ФП. З'ясувалось, що ФП також ефективний модулятор пригнічувального впливу NO на збуджувальну дію ацетилхоліну в ГМ t. coli. Вірогідно, активуючи вивільнення Ca²⁺ з ріанодинчутливого депо СР за механізмом, відмінним від КІВК, а також рецепторкерований вхід через потенціалкеровані Ca²⁺ канали L-типу, фактор переносу усуває зазначений вище ефект оксиду азоту. В той же час, механізми пригнічувальної дії останнього в цих ГМ залишаються нечутливими до впливу ФП. Враховуючи все вище зазначене, можна передбачити, що за умов активації антигенами золотистого стафілокока лімфатичної системи кишечника, в його ГМ будуть превалювати процеси збудження як наслідок потенціювання субстанцією лейкоцитів - фактором переносу імунної реактивності холінергічного збудження та трансформації NO-ергічного його контролю, а також НАНХ гальмування у збудження.

Як і фактор переносу, так і активні субстанції бактерій Staphylococcus aureus, що його індукують, модулюють регуляторні механізми скорочення вісцеральних ГМ. Пригнічуючи збуджувальну дію АХ, ні пептидоглікан, ні білок А в ГМ міометрія, а останній також в ГМ t. coli не вступають у конкурентні відносини з холінорецепторами. Їх інгібуючий вплив здійснюється за неконкурентним механізмом, в основі якого лежить активація К_Ca каналів великої провідності ПМ ГМК. Центральною ланкою в ланцюгу цих подій є підвищення [] за рахунок підсилення надходження цих катіонів до ГМК - через потенціалкеровані Ca²⁺ канали L-типу. Цей шлях, як з'ясувалось, незалежно від об'єкту досліджень, є універсальною мішенню активуючої дії усіх досліджених субстанцій St. aureus, стафілотоксину (розведення 1:10000000) та фактора переносу до цих антигенів. Додатковий механізм підвищення [] - вивільнення цих катіонів з IР₃-чутливого депо СР в ГМ t.coli активується білком А, тоді як в ГМ міометрія - він залишається нечутливим до дії БА та ПГ. Підвищуючи провідність плазматичної мембрани ГМ t. coli до іонів , що надходять до ГМК через ПККК L-типу, активуючи вивільнення цих катіонів з ріанодинчутливого депо СР за механізмом, відмінним від КІВК, пептидоглікан, напротивагу ГМ міометрія, підсилює збуджувальну дію АХ. Блокуючи проведення сигналу агоніста по електро- та фармакомеханічному шляхах від М₂ та М₃ холінорецепторів до скорочувального апарата ГМК, стафілотоксин пригнічує холінергічне збудження. Судячи з результатів експериментів, проведених на модельних системах (препарати неочищеного актоміозину ГМ), скорочувальний апарат не бере участь у зазначених вище ефектах бактеріальних субстанцій на збуджувальну дію агоніста. Їх Ca²⁺, Mg²⁺ - AТФ-азна активність не зменшується, а навпаки - підсилюється білком А, не змінюючись при дії пептидоглікану. Як з'ясувалось, в ГМ міометрія збуджувальна дія окситоцину нечутлива до впливу бактеріальних субстанцій. Отже, механізми дії білка А, пептидоглікану, стандартного стафілококового токсину в ГМ кишечника і міометрія зводяться до трансформації ними ключових ланок проведення сигналу ацетилхоліну від холінорецепторів до ефектора, наслідком чого, можна думати, будуть зміни нейрогуморальної регуляції їх скорочувальної активності. Виходячи з встановленого експериментального факту про провідну роль міжклітинного матриксу стінки аорти, що визначає її неактоміозинове механічне напруження, в пригнічувальному ефекті пептидоглікану на базальний тонус цих судин, можна очікувати зміни кардіо- та гемодінаміки організму, інфікованого бактеріями золотистого стафілокока. Подано гіпотетичну схему трансформації субстанціями золотистого стафілокока та фактором переносу до цих антигенів механізмів холінергічного збудження та неадренергічного нехолінергічного гальмування гладеньких м'язів.

Механізми напруження скінованих кільцевих гладеньких м'язів сліпої кишки. У роботі також з метою коректності аналізу механізмів дії імуноактивних речовин на фізіолого-біофізичні властивості кільцевих ГМ сліпої кишки, було вперше на скінованих сапоніном тонких (150-250 мкм) препаратах встановлено величини рСа, необхідні для запуску, розвитку максимального значення їх напруження. Досліджено участь кальмодуліну (КМ), блокатора механізму активації комплексом Са²⁺-КМ кінази легких ланцюгів міозину хлорпромазину, цАМФ-ту у регуляції цього процесу. Доведено участь механізмів транспорту Са²⁺ внутрішньоклітинних депо цих катіонів (СР, мітохондрії) в обмеженні рівня Са²⁺-активованого напруження як “зверху”, так і “знизу”.

ВИСНОВКИ

1. З використанням методик: модифікованого одинарного сахарозного містка, тензометрії, фіксації потенціалу, реєстрації електричної провідності штучних біліпідних мембран, визначення АТФ-азної активності скорочувальних білків, кінетичного аналізу досліджено модуляцію ключових ланок механізмів збудження та гальмування в гладеньких м'язах імуноактивними речовинами: встановлено, що фактор переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів золотистого стафілокока, деполяризуючи мембрану гладеньких м'язів taenia coli, збільшує амплітуду та частоту поодиноких спонтанних скорочень, що зливаючись, утворюють суцільний тетанус, величина якого зменшується блокатором потенціалкерованих Са²⁺ каналів L- типу ніфедипіном. Субстанція збільшує фазний і тонічний компоненти гіперкалієвої контрактури.

2. Фактор переносу підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну на гладенькі м'язи кишкового тракта, пригнічує скорочення, які активуються іонами Са²⁺, що вивільняються з ІР₃- та ріанодинчутливого депо, усуває блокуючу дію нітропрусиду натрію на холінергічне збудження.

3. ФП трансформує гальмівну дію екзогенного АТФ на ГМ taenia coli у збуджувальну (замість гіперполяризації, АТФ деполяризує ГМК), зменшує АТФ компонент НАНХ гальмівних синаптичних потенціалів, усуває розслаблюючий ефект АТФ на тонічну складову ацетилхолінового скорочення. Збудження, що виникає при цьому, пригнічується блокаторами пуринорецепторів піридоксилсульфат-6-азофеніл-2',4'-бісульфонієвою кислотою та Cibacron blue. Механізми розслабляючої дії нітропрусиду натрію, норадреналіну, ізопреналіну на t.coli нечутливі до впливу фактора переносу.

4. Очищений білок А, пептидоглікан золотистого стафілокока підсилюють гіперкалієву контрактуру гладеньких м'язів міометрія і taenia coli, пригнічуючи скорочення, що індукуються в НБР кофеїном. Білок А збільшує потенціалзалежний Са²⁺ струм мембрани ізольованих гладеньком'язових клітин, викликає флуктуації електричної провідності штучних біліпідних мембран. Стандартний стафілококовий токсин в залежності від ступеня розведення підсилює або пригнічує скорочення, викликане гіперкалієвою деполяризацією ГМК.

5. За принципом неконкурентного інгібування очищений білок А в гладеньких м'язах taenia coli та міометрія, а пептидоглікан - в гладеньких м'язах міометрія пригнічують збуджувальну дію ацетилхоліну, в основі якої лежить активація Са²⁺ залежних К⁺ каналів великої провідності плазматичної мембрани гладеньком'язових клітин. Центральною ланкою в ланцюгу цих подій є підвищення внутрішньоклітинної концентрації Са²⁺ за рахунок підсилення їх надходження до клітин через потенціалкеровані Са²⁺ канали L-типу. Механізми збуджувальної дії окситоцину в гладеньких м'язах міометрія нечутливі до дії бактеріальних субстанцій.

6. Пептидоглікан в гладеньких м'язах taenia coli підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну, пригнічуючи її в присутності ніфедипіну. Попереднє вивільнення іонів Са²⁺ з ріанодинчутливого депо усуває потенціюючий вплив субстанції на скорочення, які активуються цими катіонами, що вивільнюються з ІР₃-чутливого депо. Збуджувальна дія ацетилхоліну на кільцеві гладенькі м'язи сліпої кишки пригнічується стандартним стафілококовим токсином. Пептидоглікан не змінює, а очищений білок А підсилює Са²⁺, Mg²⁺-AТФ-азну активність гладеньком'язового актоміозину.

7. Пептидоглікан зменшує неактоміозинове механічне напруження інактивованих інгібіторами клітинного метаболізму препаратів стінки аорти. Викликаний норадреналіном, ацетилхоліном, серотоніном тонус препаратів стінки аорти, легеневої, мезентеріальної та хвостової артерій не змінюється під дією очищеного білка А та пептидоглікану.

8. Деполяризуючи мембрану гладеньких м'язів сліпої кишки, простагландин Е₂, зменшує, а в кільцевих гладеньких м'язах фундальної частини шлунку - повністю блокує НАНХ гальмівну синаптичну передачу, знижує електротонічні та збуджувальні синаптичні потенціали. Екзогенний АТФ, адреналін, ацетилхолін знижують, а блокатори -, -, адрено- та холінорецепторів не змінюють ефективність дії простагландину Е₂ на електричну та скорочувальну активність taenia coli. Простагландини Е₁ і Е₂ викликають флуктуації електричної провідності штучних біліпідних мембран за канальним механізмом, модулюють граміцидин Д індуковану канальну провідність.

9. Деполяризуючи мембрану кільцевих гладеньких м'язів фундальної частини шлунку, брадикінін пригнічує НАНХ гальмівні синаптичні потенціали, збільшуючи їх в taenia coli, зменшує електротонічні, залишаючи без змін збуджувальні синаптичні потенціали. Флавоноїди: рутин, кверцетин в залежності від концентрації та часу аплікації модулюють синаптичну передачу збудження та гальмування в кільцевих гладеньких м'язах сліпої кишки.

10. Встановлена невідома раніше властивість імуноактивної субстанції очищеного діалізату лейкоцитів - фактора переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів St. aureus трансформувати НАНХ гальмування у збудження в ГМ кишечника може скласти основу розробок теоретичних положень щодо можливого застосування в медичній практиці препаратів ФП для лікування захворювань шлунково-кишкового тракта, зумовлених підвищеною реактивністю гладеньких м'язів до пуринергічних стимулів, а також при розробці нормативних документів щодо впровадження в практику для імунізації та створення превентивного протистафілококового імунітету препаратів імуноактивних субстанцій цього антигену.

11. На скінованих сапоніном тонких кільцевих гладеньких м'язах сліпої кишки показана фундаментальна роль іонів Са²⁺ та кальмодуліну у їх скороченні. Видалення останнього з середовища інкубації практично унеможливлює його розвиток. Інгібування хлорпромазином механізму активації комплексом Са²⁺- кальмодулін кінази легких ланцюгів міозину пригнічує Са²⁺-індуковане скорочення. В обмеженні його рівня як “зверху”, так і “знизу” задіяні механізми транспорту Са²⁺ з внутрішньоклітинних депо їх запасання, між якими, як було встановлено, має місце механізм перерозподілу цих катіонів.

12. Встановлено, що розслабляючий ефект цАМФ на скорочення скінованих гладеньких м'язів, індуковане іонами Са²⁺ пов'язане як зі зниженням чутливості скорочувального апарата до цих катіонів ([цАМФ] < 1 мкМ/л), так і активацією механізмів їх накопичення саркоплазматичним ретикулумом ([цАМФ] > 10 мкМ/л). цАМФ в концентраціях більше 1 мкМ/л, але менше 10 мкМ/л активує механізми вивільнення Са²⁺ з мітохондріального депо гладеньком'язових клітин.

ПЕРЕЛІК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ за темою дисертації

1. Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Шуба М.Ф., Холодна Л.С. Фактор переносу модулює гальмівну дію нейромедіаторів на гладенькі м'язи кишечника // Фізіологічний журнал .- 2002.-Т.48, № 5. - С.9-16.

2. Давидовська Т.Л., Тележкін В., Цимбалюк О.В., Богуцька К.І. Головний фактор патогенності золотистого стафілокока білок А - ефективний модулятор спонтанної електричної та механічної активності повздовжніх гладеньких м'язів сліпої кішки та збуджувальної дії в них ацетилхоліну // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 2002.- Вип.31. - С.175-181.

3. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Позур В.К. Вивчення впливу пептидоглікану золотистого стафілокока на збуджуючу дію ацетилхоліну в гладеньких м'язах кишечника // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2002. - Вип.38. - С.15-19.

4. Цимбалюк О.В., Давидовська Т.Л., Данилова В.М., Мірошниченко М.С., Холодна Л.С., Позур В.К. Вплив очищеного та клітинно-зв'язаного білка та пептидоглікану золотистого стафілокока на білки скоротливого апарату серцевого м'яза // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2002. - Вип.36-37. - С.83-91.

5. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С. Токсин стафілокока модулює регуляторні механізми скорочення-розслаблення кільцевих гладеньких м'язів кишечника // Біополімери і клітина. - 2001. -Т.17, № 1. -С.36-42.

6. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С., Прилуцький Ю.І., Костерін С.О. Про можливу участь мітохондрій у регуляції скоротливої активності гладенького м'яза // Біополімери і клітина. -2001. -Т.17, № 6. -С.522-525.

7. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С., Холодна Л.С., Позур В.К. Вплив активних субстанцій стафілокока на АТФ-азну активність актоміозину та міозину гладеньких м'язів // Український біохімічний журнал. -2001. -Т.73, №4. -С.24-28.

8. Костерін С.О., Мірошниченко М.С., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Прилуцький Ю.І. Феноменологічна механокінетична модель Са²⁺-залежного скорочення-розслаблення гладенького м'яза // Український біохімічний журнал. -2001. -Т.73, № 6. -С.138-142.

9. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Мірошниченко М.С., Костерін С.О. Кінетична характеристика кофеїнової контрактури гладеньких м'язів caecum // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2001. - Вип.33. - С.13-16.

10. Філіппов І.Б., Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П., Шуба М.Ф., Позур В.К. Пептидоглікан змінює механічні властивості стінок судин еластичного типу // Биополимеры и клетка. -2000. -Т.16, № 1.-С.35-39.

11. Семенова Н.П., Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Богуцька К.І., Мірошниченко М.С. Роль іонів Са²⁺ у регуляції скорочення та розслаблення гладеньких м'язів. // Вісник Харківського університету. -2000. - № 1. -С.1-9.

12. Давидовская Т.Л., Минченко П.Г., Богуцкая Е.И., Мирошниченко Н.С. Модулирующее действие хлорида алюминия и его комплекса с оксипроизводным 2-фенилхромона на регуляторные механизмы сокращения мышц // Биополимеры и клетка. -1998. -Т.14, № 6. -С.534-539.

13. Філіппов І.Б., Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П., Шуба М.Ф. Стафілокок. Механізми модулюючої дії на плазматичну мембрану // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. -1998. - Вип.28. - С.4-7.

14. Филиппов И.Б., Шуба М.Ф., Давидовская Т.Л., Холодная Л.С., Позур В.К., Любченко Т.А. Влияние активных субстанций золотистого стафилококка (белка А, пептидогликана) на сокращения гладких мышц, вызванные действием нейромедиаторов // Нейрофизиология./Neurophysiology. -1996. -Т.28, №1. - С. 30-35.

15. Афонін С.Е., Давидовська Т.Л., Любченко Т.А., Холодна Л.С., Шатурський О.Л., Шуба М.Ф. Вивчення мембранної активності білка А стафілокока на бімолекулярних ліпідних мембранах // Вісник Київського універ-ситету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. -1996. -Вип.26. - С.36-41.

16. Давидовська Т.Л., Зима В.Л. Скіновані гладеньком'язові клітини: регуляторні механізми скорочення-розслаблення гладеньких м'язів // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. -1993. -Вип.25. - С.73-80.

17. Давидовська Т.Л., Зима В.Л., Хестанов С.О. Властивості внутрішньоклітинних пулів кальцію в інтактних та демембранованих гладеньких м'язах // Молекулярная генетика и биофизика. -1992. -№ 17. - С.37-42.

18. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Бурдыга Ф.В., Хестанов С.А. Влияние хлорпромазина на сокращение и расслабление скинированных кольцевых гладких мышц толстого кишечника // Молекулярна генетика і біофізика. -1991. -№ 16. - С.45-49.

19. Давидовская Т.Л., Гианик Т., Байчи А., Лапуткова Г. Изменение электрической проводимости бислойных липидных мембран под влиянием простагландина Е₁ //Молекулярная генетика и биофизика. - 1991. - № 13. - С. 61-64.

20. Гианик Т., Байчи А., Лапуткова Г., Давидовская Т.Л., Ганчурин В.В. Изменение электрических параметров гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта и бислойных липидных мембран при действии простагландинов Е₂ и F_2б // Молекулярная генетика и биофизика. -1990. -№ 15. - С. 3-7.

21. Зима В.Л., Давидовская Т.Л., Бурдыга Ф.В. Влияние циклического аденозинмонофосфата и ионов кальция на механическую активность скинированных гладких мышц // Молекулярная генетика и биофизика. -1989.-№ 14. -С.36-41.

22. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Мирошниченко Н.С., Ганчурин В.В., Ен Гин Е. Действие некоторых флавоноидов на электрические свойства гладкомышечных клеток и их нервно-мышечные соединения // Молекулярная генетика и биофизика. -1986. -№ 11. - С.48-53.

23. Ганчурин В.В., Давидовская Т.Л. Взаимодействие простагландинов и экзогенных медиаторов при действии на гладкие мышцы // Молекулярная гене-тика и биофи-зика. - 1985. - № 10. -С.29-33.

24. Ганчурин В.В., Зима В.Л., Давидовская Т.Л. Влияние простагландинов Е₂ и F_2б на синаптическую передачу в гладкомышечных клетках желудка и толстого кишечника // Физиологический журнал. -1984. -Т. 30, № 2.. -С.162-167.

25. Пискорская Н.Г., Давидовская Т.Л., Власенко Н.И. Влияние брадикинина и ангиотензина на синаптическую передачу в гладких мышцах // Физиологический журнал. -1983. -Т.29, №1. -С.108-112.

26. Давидовська Т.Л., Шуба М.Ф., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В. Фактор переносу людини модулює скорочен-ня гладеньких м'язів taenia coli морських свинок. // Матеріали ХVІ з'їзду Українського фізіологічного товариства. -Вінниця. - Фізіологічний журнал. - 2002. -Т.48, № 2. -С.5.

27. Давидовська Т.Л.,Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Шуба М.Ф. Фактор переносу до антигенів Staphylococcus aureus змінює механізми дії нейромедіаторів гальмування та збудження в гладеньких м'язах кишечника. // Тези доповідей ІІІ з'їзду Українського біофізичного товариства. - Львів. -2002. -С.101.

28. Davidovskaya T.L., Philippov I., Tsimbalyuk O., Shuba M.F. The Transfer factor is modulating inhibitory action of neuromediators in visceral smooth muscle. // Abstracts of the International conference “ New technologies of isolation and application of biologically active substances”. - Aluscta (Crimea). -2002. -Р.143.

29. Davidovskaya T.L., Philippov I., Tsimbalyuk O., Shuba M.F. The mechanisms of exciting action of the Transfer factor on visceral s m c s. // Abstracts of the International conference “ New technologies of isolation and application of biologically active substances”. - Aluscta (Crimea). -2000. -Р.141.

30. Давидовская Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С. Белок А и пептидогликан Staphylococcus aureus изменяют АТФ-азную активность миозина и актомиозина гладких мышц. // Тезисы докладов Международной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения А.М. Уголева. - Санкт-Петербург. -2001. -С.389-390.

31. Davidovskaya T., Philippov I., Tsimbalyuk O., Davidovskaya N., Mirochnichenko M., Shuba M. Influence of Staphylo-coccus aureus active substance on the voltage operated Ca²⁺ channels of the smooth muscle cells and on the enzymatic activity on the smooth muscle enzymes // Abstracts of the 3 rd Meeting of the Federation of the European Pharmacologikal Societes. - Lyon. (Franсe.). - Fundamental and Clinikal Pharmacology. - 2001. -Vol. 15, № 1. - P.42.

32. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С. Порівняльна характеристика дії білка А зо-лотистого стафілокока на АТФ-азну активність скоротливих білків гладеньких та серцевого м'язів // Матеріали ІІ конференції Українського товариства нейронаук, присвяченої 70-річчю кафедри фізіології Донецького ДМУ ім. М. Горького. - Донецьк.- Архів клінічної та експериментальної медицини. -2001. Т. 10, № 2. - С.146.

33. Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Холодна Л.С., Шуба М.Ф. До питання про вплив фактора переносу до антигенів золотистого стафілокока на регуляторні механізми скорочення-розслаблення вісцеральних м'язів // Матеріали VІІ Міжнародної конференції ” Інформотерапія. Теоретичне та практичне застосування”. -Київ. -2001. - С.41-42.

34. Цимбалюк О.В., Давидовська Т.Л., Мірошниченко М.С. Вивчення впливу токсину стафілокока на скорочення гладеньких м'язів, що викликані дією гіперкалієвого розчину, кофеїну та нейромедіаторів // Матеріали VІ Міжнародної конференції “Інформотерапія. Теоретичне та практичне застосування”. - Київ. -2000. -С. 89.

35. Fadeenko N.P., Davidovskaya T., Lyubchenko T.A., Goleva E.G., Kholodnya L.S., Shuba M.F. Transfer factor role in signal transduction // Abstracts of the XI International Congress on transfer factor . -Mexiko (Mexica). -1999. -Р.18.

36. Davidovskaya T.L., Savinaynen L.P., Phylippov I.B., Shuba M.F. Staphylococcus aureus peptidoglycan changes mechanical properties of vascular wall intercellular matrix // Abstracts of the XIIIth International Congress of Pharmacology. -Mьnchen (Germany). - Archives of Pharmacology. - 1998. -Vol.358, №1. -P.37.

37. Мірошниченко М.С., Давидовська Т.Л., Богуцька К.І. Дослідження дії іонів алюмінію, кверцетину та їх комплексу на ме-ханізми скорочення м'язів // Матеріали ХV з'їзду Українського біофізичного товариства. -Донецьк. - Фізіологічний журнал. -1998.- Т.44, № 3. -С.77.

38. Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П. Активні субстанції стафілокока змінюють пасивну напругу судин еластичного типу // Тези доповідей ІІ з'їзду Українського біофізичного товариства. -Харків. -1998. -С.129.

39. Davidovskaya T.L., Philippov I.B., Kholodnya L.S. Modulating action of protein A and peptidoglykan Staphylococcus aureus on regulatory mechanisms of smooth muscle receptor complexes // Abstracts of the First FETS Congress.- Maаstricht (Nerherlands). - European Jornal of Physiology. -1995. -Vol.430, № 4. - Р.32.

40. Давидовська Т.Л., Холодна Л.С., Шатурський О.В., Шуба М.Ф. Модулююча дія білка А стафілокока на провідність біліпідних мембран // Матеріали І з'їзду Українського біофізичного товариства. -Київ. -1994. -С.80-81.ъ

41. Gianic T., Davidovskaja T.L, Zaputkova G., Baichi A., Ganchurin V.V. The change of electrical membranes permeability of smooth muscle cells and bilayer lipid membranes under the action on prostaglandin // V International simposium “Physiology and pharmacology of smooth muscle”. - Varna (Bulgaria). - 1988. - P.57.

42. Zyma V.L., Davidovskaya T.L., Yakubzova I.V.cAMP and contraction-eka[ation regulation of skinned smooth muscle // V.International simposium “Physiology and pharmacology of smooth muscle". - Varna (Bulgaria). -1988. - P.149.

43. Давидовська Т.Л., Зима В.Л., Бурдига В.Ф. Напруження інтактних та демембранованих гладеньком'язових смужок caecum при дії хлорпромазину // Матеріали XVI з'їзду Українського фізіологічного товариства ім. І.П. Павлова. - Харків. - 1990. - Т.1. - С. 86.

44. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Ганчурин В.В. Влияние простагландинов на нервно-мышечную передачу в гладких мышцах // Zbornic abstract vedeckej konferencie rieљitelov II.smeru: Molecularne mechanizmy a energetika pohyblivosti. -Smolenice (ИSSR). -1986. -Р.67.

45. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Мирошниченко Н.С., Хиля В.П. Влияние некоторых производных хромона на електрофизиологические свойства и сократительную активность гладких мышц // Тез. докл. ІІІ Всесоюзной межуниверситетской конференции по физико-химической биологии. - Тбилисси (Грузия). -1982. -С.145-146.

АНОТАЦІЇ

Давидовська Т.Л. Мембранні та клітинні механізми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м'язів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Методом модифікованого одинарного сахарозного містка, тензометрії, “patch-clamp”, реєстрації електричної провідності штучних БЛМ, визначення АТФ-азної активності скорочувальних білків, кінетичного аналізу досліджувались механізми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м'язів (ГМ). Концептуально сформульовано принципи, за якими здійснюється їх вплив. Доведено, що модулюючи шляхи проведення сигналу агоніста від М₂ і М₃ холінорецепторів, фактор переносу (ФП) імунної реактивності до корпускулярних антигенів Staphylococcus aureus підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну (АХ) в ГМ t. coli та усуває пригнічувальний вплив на неї NO. Гальмівні ефекти NO, норадреналіну, ізопреналіну нечутливі до дії ФП. Блокуючи певні шляхи проведення сигналу агоніста від Р_2У рецепторів до активації SK_Са каналів, ФП трансформує гальмівну дію екзогенного АТФ у збуджувальну, пригнічує АТФ компонент гальмівних синаптичних потенціалів. За принципом неконкурентного інгібування, очищений білок А (БА) і пептидоглікан (ПГ) St. aureus пригнічують збуджувальну дію АХ в ГМ міометрія, а БА - також в ГМ t.coli. ПГ активує в цих м'язах холінергічне збудження. Механізми збуджувальної дії окситоцину в ГМ нечутливі до впливу БА і ПГ. На противагу ПГ, БА підсилює АТФ-азну активність актоміозину. Стандартний стафілококовий токсин блокує проведення сигналу АХ по електро- і фармакомеханічному шляхах від М₂ і М₃ холінорецепторів до скорочувального апарата (СА). У зниженні ПГ базального тонусу стінки аорти провідна роль належить міжклітинному матриксу. Встановлено, що простагландини (ПРГ) групи Е, брадикінін, флавоноїди не тільки модулятори імунної системи, але й синаптичної передачі НАНХ гальмування та холінергічного збудження в ГМ шлунка і кишечника. ПРГЕ₁ і Е₂ індукують флуктуації електричної провідності БЛМ за канальним механізмом, модулюють граміцидин Д сформовану канальну провідність. На скінованих ГМ caecum визначені граничні [Ca²⁺], необхідні для розвитку напруження СА, в обмежені рівня якого як “зверху”, так і “знизу” задіяні внутрішньоклітинні депо цих катіонів. Показано, що цАМФ знижує чутливість СА до Ca²⁺, активує механізм їх накопичення СР, а при певних концентраціях індукує вивільнення цих катіонів з мітохондрій ГМК.

Ключові слова: гладеньком'язові клітини, ацетилхолін, АТФ, кальмодулін, цАМФ, скорочення, синаптичний потенціал, Ca²⁺ струм, скінування, Staphylococcus aureus, фактор переносу, білок А, пептидоглікан, простангландини, брадикінін, флавоноїди.

Давидовская Т.Л. Мембранные и клеточные механизмы действия иммуноактивных веществ на электрогенез и сокращения гладких мышц. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.02 - биофизика. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2003.

Методом модифицированного одинарного сахарозного мостика, тензометрии, “patch-clamp”, регистрации электрической проводимости искусственных билипидных мембран (БЛМ), определения АТФ-азной активности сократительных белков (СБ), кинетического анализа исследовались механизмы действия иммуноактивних веществ на электрогенез и сокращения гладких мышц (ГМ). Концептуально сформулированы принципы, по которым осуществляется их влияние. Установлено, что в основе усиления фактором переноса (ФП) иммунной реактивности к корпускулярным антигенам Staphylococcus aureus ацетилхолинового (АХ) возбуждения ГМ t. coli лежит увеличение рецепторуправляемого входа Са²⁺ в гладкомышечные клетки (ГМК) через Са²⁺ каналы L-типа. Повышение не сопровождается активацией Са²⁺ индуцированного высвобождения Са²⁺ (КИВК) из рианодинчувствительного депо саркоплазматического ретикулума (СР). Этот механизм угнетается ФП. На участке пути проведения сигнала АХ от рецептора М₃ посредством G_q/11 белка, фосфолипазы С, инозитолтрифосфата (IР₃), высвобождения Са²⁺ из IР₃-чувствительного депо СР, ФП угнетает последний. Активируя высвобождение Са²⁺ из рианодинчуствительного депо по механизму, что отличается от КИВК и вход Са²⁺ через каналы L-типа, эта субстанция трансформирует угнетающее влияние NO на АХ возбуждение в ГМ в активирующее. При этом, тормозные эффекты, вызванные в этих ГМ оксидом азота, активацией - и -адренорецепторов остаются нечувствительными к действию ФП. Путём блокирования определенных внутриклеточных участков проведения сигнала агониста от Р_2у рецепторов до активации Са²⁺-зависимых К⁺ каналов малой проводимости, ФП трансформирует тормозное действие экзогенного АТФ в возбуждение (вместо гиперполяризации плазматической мембраны (ПМ) возникает её деполяризация), блокирует АТФ компонент тормозных синаптических потенциалов (ТСП). Показано, что ведущие факторы патогенности St.aureus: пептидогликан (ПГ), очищенный белок А (БА) угнетают возбуждающее действие АХ в ГМ миометрия и t. coli (БА) по принципу неконкурентного ингибирования, в основе которого лежит активация ВК_Са каналов . Центральным звеном в цепи этих событий является повышение за счет усиления поступления их в ГМК через Са²⁺ каналы L-типа, а в ГМК t. coli - также за счет высвобождения Са²⁺ из IP₃-чувствительного депо. В ГМК миометрия IP₃-чувствительного депо СР нечувствительно к действию БА и ПГ. Механизмы возбуждающего действия окситоцина в последних также нечувствительны к влиянию этих субстанций. БА и ПГ неспособны формировать специфические канальные структуры по типу известных моделей ионных каналов. БА модифицирует БЛМ, вероятно, по принципу “дефектного” механизма. Способность ПГ увеличивать возбуждающее действие ацетилхолина в ГМ кишечника связана с активацией Са²⁺ проводимости ПМ, а также механизмов их высвобождения из IP₃- и рианодинчувствительного депо СР. Методом “patch-clamp” показано потенциирующее действие БА на І_Са ГМК t. coli. Установлено, что БА в отличие от ПГ в концентрациях 10^-3 мг/мл и выше увеличивает Са²⁺, Mg²⁺, АТФ-азную активность актомиозина ГМ.

Установлено, что стандартный стафилококковый токсин в зависимости от степени его разединения увеличивает или уменьшает I_Са Са²⁺ каналов L-типа, угнетает высвобождение Са²⁺ из рианодинчувствительного депо СР, блокирует проведение сигнала АХ по электро- и фармакомеханическому путях от М₂ и М₃ холинорецепторов к сократительному аппарату (СА).

Выяснено, что в угнетающем эффекте ПГ на базальный тонус препаратов стенки аорты важная роль принадлежит соединительнотканному матриксу. В то же время ПГ и БА не влияют на сосудистые ГМ мышечного, а последний - и эластичного типа. Установлено, что иммуноактивные вещества простагландины (ПРГ) группы Е, брадикинин, флавоноиды не только модуляторы имунной системы, но и синаптической передачи НАНХ торможения и холинэргического возбуждения в ГМ желудочно-кишечного тракта. ПРГЕ₁ и Е₂ индуцируют флуктуации электрической проводимости искусственных БЛМ, увеличивают грамицидин Д сформированную канальную проводимость. В работе также на скинированных сапонином тонких ГМ caecum с целью корректности анализа биофиизических механизмов действия иммуноактивных веществ исследовались их регуляторные процессы.

Ключевые слова: гладкомышечные клетки, ацетилхолин, АТФ, кальмодулин, цАМФ, сокращение, синаптический потенциал, Са²⁺ ток, скинирование, Staphylococcus aurеus, фактор переноса, белок А, пептидогликан, простагландины, брадикинин, флавоноиды.

Davidovska T. L. Membrane and cellular mechanisms of immunoactive substances action on smooth muscle electrogenesis and contraction. - Manuscript.

Thesis for a doctoral degree by seciality 03.00.02 - biophysics. -Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2003

The mechanisms of immunoactive substances action on the smooth muscle (SM) electrogenesis and contraction were studied by the methods such as “single sucrose bridge”, tension measure, “patch-clamp”, defining ATP-ase activity of contractile proteins, detection of artificial membrane electrical conductance, kinetic analysis, the mechanisms of immunoactive substances action upon the smooth muscle (SM) electrogenesis and contraction were studied.

The concept of the principles of immunoactive substances action was formulated. It was established, that transfer factor (TF) of cell immunity to Staphilococcus aureus corpuscular antigen enhances excitatory effect of acetilcholine (ACh) in t.coli SM and reduces NO inhibitory action, noradrenalin, isoprenolin non-sensitive to TF action by the modulation of the agonist signal conducting ways from M2 to M3 choline receptors. TF transforms the inhibitatory action of exogenous ATP in SM into excitatory one, by the blocking of the determinate agonist signal conducting ways from P2Y receptors to SK_Ca activation.

Refined Protein A (PA) and peptidoglicane (PG) of St. aureus inhibit Ach excitive action mechanisms in SM t.coli and miometrium, by principle of non-competitive inhibition. Oxytocine excitatory effect mechanisms in SM t.coli and miometrium are non-sensitive to PA and PG influences. PA versus PG enhances actomiosin ATP-ase activity. Standard Staphylococcus toxin blocks the agonist signal electro/pharmaco-mechanical conducting ways from M2 and M3 choline receptors to contractile apparatus. The leading role of intercellular matrix is a reduction of the aorta wall basal tonus by PG.

Prostaglandin (PRG) group E, bradikinin, flavonoids not only modulate the immune system but also they modulate a synaptic trannsmission of (NANCh) inhibition and cholinergic excitation in didestive tract SM.

PRGE induces fluctuation of artificial bimolecular lipidic membrane condactance by channel mechanism, and conductance of membranes, modified by gramicidine D. Required concentation of Ca²⁺ to develop the tension of CA were determinated in ceacum skinned annular SM. The intracellular stores of Ca²⁺ regulate these values. It was shown, that cAMP reduces CA sensitivity to Ca²⁺, activity of cation accumulation mechanism of sarcoplasmic reticulum, and at certain concentrations induce calcium release from the mitochondria.

Key words: smooth cells, acetylcholine, ATP, calmodulin, cAMP, contraction, synaptic potentials, Ca²⁺ current, skinning, Staphylococcus aureus, transfer factor, protein A, peptidoglican, prostaglandin, bradikinin, flavonoids.

Размещено на Allbest.ru