Фармакологічні властивості та альфа-субодиничний склад нікотинових ацетилхолінових рецепторів нейронів вегетативних гангліїв щура

При послідовній аплікації усіх чотирьох -специфічних антитіл декілька нейронів виявилися чутливими тільки до 5-субодиниці. Цікаво, що на відміну від нейронів субепікардільного сплетення, де при послідовній аплікації антитіл нам не вдалося повністю заблокувати амплітуду АХ-потенціалу, на одному з нейронів підщелепного ганглія під дією антитіл було отримано майже повне блокування ЗПСП, хоча зазвичай амплітуда відповідей не блокувалася повністю.

Антитіло проти 4-субодиниці заблокувало на 11% ЗПСП, що були отримані від одного з нейронів при послідовній аплікації антитіл, тоді як антитіло проти 5-субодиниці спричинило майже повне блокування ЗПСП. При цьому мембранний потенціал протягом усього експерименту залишався стабільним. На нашу думку, в даному випадку 4- та 5-субодиниці можуть належати різним типам НХР, при цьому, можливо, 5-субодиниця формує канал з не -субодиницями. Наші дані співпадають з даними, що опубліковані групою авторів (Skok V.I., 2002, Xu W., et al., 1999), які показали, що 5-субодиниця формує гетеромерні канали як з 2, так і з 4-субодиницями. Оскільки 5-субодиниця не може формувати повноцінний НХР за відсутності інших -субодиниць (Ramires-Latorre J.,et al., 1996), треба припустити, що у підщелепному ганглії вона поєднана з іншим аніж 3, 4 та 7 типом субодиниць. Тому, за нашим припущенням, в цьому ганглії НХР можуть експресувати різні комбінації -субодиниць - як 5*, так і 35*.

Нейрони підщелепного ганглія та субепікардіального сплетення виявилися чутливими до всіх чотирьох -специфічних антитіл. Оскільки обидва ганглія відносяться до парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи, нам здалося правомірним порівняти відносні ступені пригнічення амплітуд АХ-викликаних потенціалів нейронів даних гангліїв. Для цього ми визначили достовірність різниці середніх. У зв'язку з тим, що ми мали лише малочисельні вибірки, оцінку різниці середніх проводили за критерієм Фішера. Як показав аналіз, середні значення для чотирьох досліджуваних субодиниць НХР нейронів підщелепного та інтракардіального ганглія розрізняються недостовірно. Це свідчить про те, що субодиничний склад нейронів цих двох парасимпатичних гангліїв є схожим в межах спектру -субодиниць, що досліджені.

За нашими даними, у нейронах підщелепного ганглія 7-вмісні НХР зустрічаються удвічі рідше, аніж у нейронах субепікардіального сплетення. Незважаючи на це, обидва ці ганглії споріднює те, що 7-вмсні НХР рідше зустрічаються на нейронах парасимпатичних гангліїв, ніж симпатичних. Зокрема, за даними імуногістохімічного дослідження з використанням антитіла проти 7-субодиниці, була показана позитивна реакція на всіх нейронах (Skok M.V. et al., 1999). Не можна виключати, що невелика кількість 7-вмісних НХР є однією із суттєвих відмінностей НХР нейронів підщелепного ганглія.

Виходячи із вищенаведеного, ми припускаємо, що нейрони підщелепного ганглія можуть експресувати декілька підтипів НХР, що містять наступні комбінації -субодиниць: 35*; 7*; 5* та 4. В спектрі субодиниць, що досліджувались, нейрони субепікардіального сплетення та підщелепного ганглія значно не відрізняються, але 7-субодиниця НХР на нейронах першого ганглія зустрічається вдвічі частіше. Відмінністю підщелепного ганглія є те, що в ньому 5-субодиниця представлена в комбінації з невідомою субодиницею, а наявність 3-, 5, та 7-субодиниць НХР вище в симпатичних (Skok M.V. et al., 1999), ніж в парасимпатичних гангліях.

Слід зазначити, що в наших дослідженнях ми не вивчали -субодиничний склад НХР і не брали до уваги внесок -субодиниць в гетерогенність рецепторів гангліїв, що вивчались.

ВИСНОВКИ

1. Методами петч-клемп в конфігурації “ціла клітина” та внутрішньоклітинного мікроелектродного відведення були досліджені фармакологічні властивості нікотинових ацетилхолінових рецепторів (НХР) нейронів вегетативних гангліїв та їх передбачуваний -субодиничний склад. Досліджені механізми блокуючої дії мекаміламіну та іонів свинцю на недисоційовані нейрони верхнього шийного ганглія (ВШГ) щура, а також дії специфічних антитіл проти 3-, 4-, 5- та 7-субодиниць НХР на нейрони ВШГ, підщелепного ганглія та субепікардіального сплетення щура.

2. Аналіз залежностей амплітуд трансмембранних струмів від дози агоніста та незалежне від підтримуваного на мембрані потенціалу блокування АХ-викликаних струмів надають підстави говорити про переважно конкурентний механізм блокування нейронних НХР мекаміламіном та іонами свинцю.

3. Виявлено три групи нейронів ВШГ за їх чутливістю до дії іонів свинцю на синаптичну передачу. Припускається, що суттєва різниця в чутливості нейронів до блокуючої дії іонів свинцю пов'язана з різним субодиничним складом їх НХР. Холінорецептори тонічних нейронів утворені за участю 32-субодиниць, а низько- та високочутливих фазних нейронів - 34- та 7-субодиниць, відповідно.

4. Показана наявність додаткового блокуючого ефекту АХ-викликаних струмів нейронів ВШГ при послідовному додаванні в перфузійний розчин двох антитіл різної специфічності. Встановлено, що нейрони ВШГ експресують 3- та 7-субодиниці НХР, що входять до складу різних рецепторів.

5. Методом вивчення АХ-викликаних потенціалів на тлі додавання антитіл та їх послідовної комбінації показана наявність 3-, 4-, 5- та 7-субодиниць НХР на нейронах підщелепного ганглія та субепікардіального сплетення, до того ж 7-субодиниця НХР зустрічається більш ніж у два рази рідше на нейронах першого ганглія.

6. Показано, НХР, що містять усі досліджені субодиниці, однаково часто зустрічаються як на сомі, так і на постсинаптичній мембрані підщелепного ганглія.

7. Нативні нейрони симпатичного ВШГ та парасимпатичного підщелепного ганглія містять НХР з різним -субодиничним складом як на сомі, так і на постсинаптичній мембрані.

8. Кожний нейрон ВШГ, підщелепного ганглія та субепікардіального сплетення може експресувати декілька підтипів НХР, а нейрони в межах ганглія відрізняються за спектром представлених підтипів НХР, що може бути основою їхньої різної чутливості до антагоністів і, можливо, різних функцій.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Пурнынь Е.Э., Войтенко С.В., Ремизов И.Н., Рихальский О.В., Скок В.И., “Механизм действия мекамиламина на никотиновые холинорецепторы нейронов симпатического ганглия крысы”.// Нейрофизиология/ Neurophysiology, 2001,33, №1, с. 28-32.

2. Пурнынь Е.Э., Ремизов И.Н., Рихальский О.В., Скок В.И., “Действие ионов свинца на синаптические ответы нейронов симпатического ганглия крысы”.// Нейрофизиология/Neurophysiology, 2001, 33, №5, с. 329-334.

3. Voitenko L.P., Voitenko S.V., Skok M.V., Purnyn H.E., Skok V.I., “Nicotinic acetylcholine receptor subtypes in rat superior cervical ganglion neurons as studied by sequential application of two -subunit-specific antibodies”.// Neuroscience Letters, 2001, 303, pp. 37-40.

4. Purnyn H.E., Skok M.V., Rikhalsky O.V., Skok V.I., “Subunit composition of nicotinic acetylcholine receptors in neurons of the rat intracardiac ganglia”. // Proceedings of the International Summer Workshop “Pharmacology of Synaptic transmission in Nervous System”. Kiev, Ukraine, June 16-18, 2002.// Neurophysiology (Нейрофизиология), 2002, 34, N2/3, pp. 223-225.

5. Purnyn H.E., Rikhalsky O.V., Skok M.V., Skok V.I., “Functional Nicotinic Acetylcholine Receptors in the Neurons of Rat Intracardiac Ganglia”.// Фізіологічний журнал, 2004, 50, №4, с. 79-84.

Тези доповідей

1. Skok V.I., Voitenko L.P., Purnyn H.E., Bobryshev A.Yu., Shkarban I., Skok M.V., Voitenko S.V., Glushakov A.A., Koval O.M., “Alpha-subunit composition of neuronal nicotinic acetylcholine receptors: structural and functional heterogeneity”.// A joint meeting between Bogomoletz Institute of Physiology and Nenski Institute of Experimental Biology/ Sulejow, May 7-9, 2001, L.11.

2. Rikhalsky O.V., Purnyn H.E., Maslov V.Yu., Skok V.I., “The blocking effect of lead ions on neuronal nicotinic acetylcholine receptors of rat superior cervical ganglion”.// Fourth conference of the Czech Neuroscience Society., Prague, October 26-27, 2001, p. 73.

3. Ремізов І.М., Пурнинь О.Е., Рихальський О.В., “Вплив іонів свинцю на синаптичні та ацетилхолінові відповіді нейронів верхнього шийного ганглія щура”.// Матеріали XVI з'їзду Українського фізіологічного товариства, Вінниця, 28-30 травня 2002 р., с.12-13.

4. Purnyn H.E., Skok M.V., Rikhalsky O.V., Horn J.P., Skok V.I., -Subunit composition of nicotinic acetylcholine receptors in neurons of the rat submandibular ganglia.// Proceedings of the II-nd International Symposium “Smooth Muscle Physiology and Biophysics”, Kiev, October 28-31, 2003, 35, N3/4, p. 368.

5. Рихальський О.В., Пурнинь О.Е., Маслов В.Ю., Блокування іонами свинцю ацетилхолініндукованих струмів у нейронах верхнього шийного ганглія щура.// Матеріали Конференції молодих вчених Інституту фізіології “Перспективні напрями досліджень сучасної фізіології”, Київ, 17-18 листопада 2003, Нейрофизиология / Neurophysiology, 2004, 36, №1, с.87-88.

Размещено на Allbest.ru