.

Електрофізіологічні показники нейронів виноградного равлика і поведінка щурів при дії деяких n-уроноілпохідних амінокислот (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 3070
Скачать документ

ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО

РАВАЄВА МАРИНА ЮРІЇВНА

УДК 612.014.46:612.821:615.214:547.455

Електрофізіологічні показники нейронів виноградного равлика і поведінка
щурів при дії деяких n-уроноілпохідних амінокислот

Спеціальність 03.00.13 – “Фізіологія людини і тварин”

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня

кандидата біологічних наук

Сімферополь – 2006

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у Таврійському національному університеті

ім. В.І. Вернадського

Науковій керівник: доктор біологічних наук,

Коренюк Іван Іванович

професор кафедри фізіології людини і тварин

та біофізики Таврійського національного

університету ім. В.І. Вернадського

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Соболєв Валерій Іванович

завідувач кафедри фізіології людини і тварин

Донецького національного університету МОН України;

доктор медичних наук, професор

Євстафьєва Олена Володимирівна

завідувач кафедри нормальної фізіології

Кримського державного медичного університету

ім. С.І. Георгієвського МОЗ України

Провідна установа: Донецький державний медичний університет ім.
М. Горького МОЗ України, м. Донецьк

Захист відбудеться 21 вересня 2006 р. о 14.00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради К 52.051.04 при Таврійському національному
університеті ім. В.І. Вернадського за адресою: пр. Вернадського, 4,
Сімферополь, 95007

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Таврійського національного
університету ім. В.І. Вернадського за адресою: пр. Вернадського, 4,
Сімферополь, 95007

Автореферат розісланий 18 серпня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук
Хусаінов Д.Р.

Підписано до друку 09.08.06 Формат 60х80/16

Тираж 100

Надруковано у видавничому відділі

Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського

95007, м. Сімферополь,

пр. Вернадського, 4

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Дослідження в області пошуку засобів, що модулюють
діяльність центральної нервової системи (ЦНС), є актуальною науковою
задачею сучасної нейронауки (Головенко Н.Я., 2004). Велике значення в
регуляції цих процесів мають глутамінова кислота і гліцин, які виконують
медіаторну функцію: глутамінова кислота є збудливим, а гліцин – навпаки,
гальмівним нейромедіатором (Раєвський К.С 1986; Хухо Ф. 1990; Громова
О.А., Кудрін А.В. 2001). Порушення співвідношення гальмівних і збудливих
нейромедіаторних амінокислот лежить в основі патогенезу різних психічних
захворювань (Алієв З.Н., 2000), тому ці амінокислоти застосовуються в
клініці для корекції розладів діяльності нервової системи (Комісаров
І.В., Лещінська Є.Я., 1997), але низька здатність до проникнення через
гематоенцефалічний бар’єр (ГЕБ) обумовлює недостатність їх
терапевтичного ефекту при важких психічних захворюваннях (Ковальов Г.В,
Рахімов А.І., Сажін В.А. та ін., 1990). У зв’язку з цим проводяться
дослідження, направлені на синтез і вивчення біологічної активності
різних похідних медіаторних амінокислот (Мішин М.А., Гусєва Е.Г., Думпіс
М.А., 1991; Топузян В.О., 1992). Так, алкілювання або ацилювання
(-аміногрупи сполук цього ряду підвищує їх мембранотропність, а також,
приводить до появи нових, не характерних для вільних амінокислот
психофармакологічних властивостей (Ковальов Г.В, 1972, 1990; Гаряєв
А.П., 1991; Ряховська М.І. 1990). Так, встановлено, що N-ацилпохідні
гліцина і (-аланіна здібні проявляти гіпотензивні властивості (Ковальов
Г.В, 1990), а диетиловий ефір L–глутамінової кислоти проявляє деякі
психотропні ефекти (Жданов Е.А., 1996). На сьогодні синтезовано нові
N-уроноілпохідні амінокислот, такі як N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден-
SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a -D-галактопірануроноіл)-(-аланін
(ДАГУ-Ала), N-(1,2:3,4-ди-О-іопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-D,L-глутамінова кислота (ДАГУ-Глу) і
N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-гліцин (ДАГУ-Глі) (Кур’янов В.О.,
Чупахіна Т.О., Чирва В.Я., 2001), які, як передбачається, здатні
проникати через ГЕБ і надавати нейро- і психотропний ефекти, проте, їх
біологічна активність поки не вивчена.

Дослідження біологічної активності нових модифікованих медіаторних
амінокислот і вивчення їх нейро- і психотропній активності проводяться з
використанням різних методів і об’єктів. Найадекватнішим і широко
використовуваним об’єктом для нейрофізіологічних, біофізичних і
нейрофармакологічних досліджень є нейрони молюсків, іонні механізми
електрогенеза і закономірності функціонування яких принципово схожі з
такими для нейронів ссавців (Костюк П.Г., Кришталь О.О., 1981; Костюк
П.Г., 1986; Магура І.С., 1989; Кононенко М.І., 1981, 2001; Лук’янець
О.В., 2003). Дана модель використовується і для дослідження іонних
механізмів дії різних фармакологічних препаратів (Аршавський А.О., 1986;
Кононенко М.І., 1996, 2001). Оскільки рівень активності нейронів
визначає співвідношення процесів збудження-гальмування нервової системи,
що в цілому обумовлює поведінкову активність тварин, зміна якої, при
системному введенні тестованих речовин свідчить про зміну рівноваги цих
процесів, тому вивчення поведінкової реакцій щурів при системному
введенні нових похідних амінокислот є актуальною самостійною науковою
задачею.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження
проводилися в рамках науково-дослідницьких робіт кафедри фізіології
людини і тварин та біофізики і кафедри органічної хімії Таврійського
національного університету ім. В.І. Вернадського за програмами:
“Механізми і функціональне значення ритмічної активності нейронів” (№
держреєстрації 0100U001369 (1999 – 2001 р.р.), “Дослідження
функціональної організації нервової системи і механізмів впливу хімічних
сполук на нейрони” (№ держреєстрації 0103U00209) (2003 – 2005 р.р.) і
“Вивчення будови і властивостей вуглеводів і вуглеводвмісних сполук і
біополімерів” (№ держреєстрації 0197 U001964) (2001 – 2005 р.р.).

Мета дослідження – вивчення особливостей впливу нових N-уроноілпохідних
амінокислот на електричну активність, трансмембранні іонні струми
нейронів виноградного равлика і поведінку щурів в різних стрес-моделях.

Задачі дослідження

Встановити наявність ефектів, порогові концентрації і з’ясувати
особливості функціонального стану нейронів молюска при позаклітинній
аплікації наступних N-уроноілпохідних амінокислот:
N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-(-аланін, N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL
97 \f “Symbol” \s 14 a -D-галактопірануроноіл)-гліцил-D,L-глутамінова
кислота і N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-гліцин, 1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден-
SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a -D-галактопіранозилуронова кислота.

Дослідити динаміку трансмембранних іонних струмів ідентифікованих і
неідентифікованих нейронів під впливом
N-уроноілпохідних амінокислот і таким чином визначити іонні механізми їх
дії.

Вивчити поведінку щурів при дії N-уроноілпохідних амінокислот в серії
експериментальних моделей стресу різної природи: в тестах “відкрите
поле”, “чорно-біла камера”, “підвішування за хвіст” і “вимушеного
плавання” Порсолта. Провести порівняльний аналіз психотропної дії
похідних амінокислот в стрес-тестах залежно від природи і сили
використаних стресорів.

Дослідити ульцеротропну дію N-уроноілпохідних амінокислот при стресі,
викликаному тривалим плаванням.

Об’єкт дослідження – електрична активність нейронів виноградного
равлика, поведінка щурів в різних стрес-тестах, N-уроноілпохідні
амінокислот.

Предмет досліджень – вплив N-уроноілпохідних амінокислот на електричну
активність нейронів виноградного равлика і на поведінку щурів в
стрес-моделях.

Методи дослідження – внутрішньоклітинне відведення і диференціювання
електричних сигналів нейронів; стрес-моделі: “відкрите поле”,
“чорно-біла камера”, “підвішування за хвіст”, тест Порсолта, викликаний
тривалим плаванням ульцерогенез.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше досліджено вплив на
нервові клітини равлика і поведінкову активність щурів нових
N-уроноілпохідних амінокислот. Показано, що
N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-гліцин зміщує рівень МП у бік
гіперполяризації та пригнічує вхідні натрієві і кальцієві іонні струми,
а N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-(-аланін і N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL
97 \f “Symbol” \s 14 a -D-галактопірануроноіл)-глицил-D,L-глутамінова
кислота деполяризують мембрану та інгибують переважно вихідні калієві
трансмембранні іонні струми. В роботі вперше здійснено дослідження
особливостей поведінки щурів в серії експериментальних моделей стресу
при системному введенні вищеперелічених сполук. Показано, що досліджені
похідні залежно від хімічної структури здатні надавати різноспрямований
психотропний ефект при їх системному введенні:
N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-гліцин надає антиульцерогенний ефект і
анксиолітичну дію, що перевершує ефекти пірацетама, а
N-(1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопірануроноіл)-гліцил-D,L-глутамінова кислота проявляє
анидепресантну дію, що перевершує ефекти антидепресанта амітріптіліна.

Теоретичне і практичне значення роботи. Одержані результати мають
теоретичну цінність, оскільки значно розширюють уявлення про іонні
механізми дії амінокислот та їх нових похідних на нейрони молюска.
Практичне значення результатів роботи полягає в тому, що визначено
порогові концентрації досліджених сполук, встановлено залежності
доза-ефект і хімічна структура-ефект, що повинно бути враховано при
розробці лікарських препаратів на їх основі. Одержані дані також
доповнюють відомості про спектр фізіологічно активних властивостей
похідних амінокислот і можуть слугувати базою для створення на їх основі
ефективних стрес-протективних нейротропних препаратів. Результати
дослідження використовуються у навчальному процесі в курсі лекцій і
практичних занять за темами “Фізіологія людини і тварин”, “Фізіологія
збудливих тканин”, “Нейрофізіологія” на кафедрі фізіології людини і
тварин Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського
(акт впровадження від 6.07.2006 р.) і кафедрі нормальної фізіології
Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського
(акт впровадження від 30.06.2006 р.).

Особистий внесок здобувача полягає в самостійному виконанні
науково-дослідної програми впродовж 2000 – 2005 рр., аналізі наукової
літератури, отриманні і обробці експериментальних даних, підготовці
наукових статей і оформленні дисертаційної роботи. В розробці концепцій
досліджень і обговоренні одержаних результатів активну участь брали
науковий керівник і співавтори опублікованих робіт, яким автор глибоко
вдячна.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи були
представлені на Міжнародній конференції, присвяченій пам’яті І.В.
Шостаковської (Львів, 2002); Всеукраїнській науково-практичній
конференції “Проблеми вікової фізіології” 29-30 вересня 2005 р. (Луцьк –
Шацькі озера); ((( міжнародній конференції українського товариства
нейронаук (Донецьк, 2005 р.); Наукових конференціях
професорсько-викладацького складу Таврійського національного
університету ім. В.І. Вернадського (Сімферополь, 2000 – 2006 рр.).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 4 наукові роботи в
наукових журналах, включених в перелік видань, затверджених ВАК України
і 3 тези доповідей на з’їздах і конференціях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 137
сторінках друкарського тексту. Дисертація складається із списку умовних
скорочень, вступу, огляду літератури, опису вживаних методів, викладення
результатів власних досліджень і їх обговорення, закінчення, висновків і
списку літератури. Робота ілюстрована 20 рисунками і 8 таблицями. Список
літератури містить 241 джерело, з них 114 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У ВСТУПІ обґрунтовується актуальність вибраної теми досліджень,
сформульовані мета і задачі дослідження, визначена новизна, теоретичне і
практичне значення одержаних результатів.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В даному розділі описуються дані про біологічну активність амінокислот
та їх похідних. Розкриваються особливості функціонування нейронів
виноградного равлика та їх реакції у відповідь на дію амінокислот,
нейромедіаторів і гормонів. Наведено короткі характеристики
експериментальних етологічних стрес-моделей.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Перша частина експериментів була проведена на 341 ідентифікованих і 261
неідентифікованих нейронах дорзальної поверхні підглоткового комплексу
гангліїв равлика Helix albescens Rossm., на яких було вивчено вплив
хімічних сполук.

Навкологлоткове нервове кільце витягували з тіла равлика і фіксували за
нерви за допомогою вольфрамових голок в експериментальній камері, дно
якої вкрито силіконом. З’єднувальнотканинні оболонки ганглія видалялися
механічним шляхом, без обробки ферментами. Стандартний розчин Рінгеру
для безхребетних, яким омивалося навкологлоткове нервове кільце
(швидкість зміни розчинів – 20 – 25 мл/год), мав наступний іонний склад
(в мМ): NaCl 100, KCl 4, CaCl2 10, MgCl2 4, ТРИС-HCl 10; рН 7,45
(Kononenko N.I., 1994). Всі використані в роботі хімічні сполуки
розводилися стандартним розчином Рінгеру до потрібних концентрацій і
вводилися одноразово в об’ємі 1,0 мл в експериментальну камеру об’ємом
0,5 мл. Реєстрація фонової активності проводилася впродовж 10 хв, після
чого проводилася аплікація тестованої сполуки. Експозиція сполук у
позаклітинному середовищі тривала 5-10 хв, відмивання – 20-40 хв.

При реєстрації електричної активності в нейрони вводили один
мікроелектрод, який був пов’язаний з вхідним передпідсилювачем,
сполученим з підсилювачем нейронної активності УФУ-БКН. За електричною
активністю нейронів спостерігали з екрану двохпроменевого осцилографа і
з монітора комп’ютера. В якості індиферентного електроду використовували
електрод від стимулятора ЕСЛ-2 з діодним містком 1 Ом – 1 кОм. Через
індиферентний електрод подавався калібрувальний сигнал амплітудою 75 мВ
і тривалістю 100 мс. Мікроелектроди (з опором 10–30 МОм, заповнені 2.5 М
розчином KCl) були пов’язані з електричною частиною установки через
сольовий місток і Ag-AgCl електрод. Введення мікроелектродів в нейрони
здійснювали під контролем стереоскопічного панкратичного мікроскопа МСПЕ
-1 з оптоволоконним освітлювачем ОВС-1.

Електрична активність нейронів реєструвалася впродовж заданого часу за
допомогою розробленої в нашій лабораторії програми (Замотайлов А.А.,
Коренюк І.І., 2004). Дана програма дозволяє проводити безперервний запис
на протязі 30 хв, з можливістю подальшого перегляду, масштабування,
розділення одержаних даних на окремі файли, одержати усередненні
потенціалі дії (ПД) за будь-який період, та їх першу похідну шляхом
диференціювання електричного сигналу за методом Ньютона (Press W. H. et
al., 1992).

Друга частина експериментів проведена на 110 безпородних білих
щурах-самцях, вагою 180-200 г. Вивчення поведінкових реакцій при дії
тестованих сполук проводили в серії експериментальних моделей стресу
різної природи: “відкрите поле” (Буреш Я., Бурешова О., Х’юстон Д.П.,
1991), “чорно-біла камера” (Crawley J.N., 1985), тест “вимушеного
плавання” Порсолта (Porsolt R.D. et al., 1977, 1993) тест “підвішування
за хвіст” (Greenshaw A.J. et al., 1988). В окремій серії експериментів
вивчали ульцерогенну дію тестованих сполук при стресі, викликаному
тривалим плаванням (Сел’є Р., 1982). Тестовані сполуки вводилися
внутрішньочеревинно об’ємом 0,2 мл в дозі 50 мг/кг. В якості засобів
порівняння використовувались визнані фармпрепарати: ноотроп пірацетам в
дозі 200 мг/кг (Петров В.І., Соломін М.Ю., 1998) і антидепресант
амітріптілін – 20 мг/кг (Ноздрачов А.Д., Янцєв О.В., 1995).

Статистична обробка даних електрофізіологічних досліджень проводилася з
використанням непараметричного критерію Вілкоксона, а етологичних – за
критерієм Манна-Уітні. Вірогідними вважалися відмінності ефектів
тестованих сполук у порівнянні з фоном (при електрофізіологічних
дослідженнях), та з контролем (внутрішньочеревинно 0,2 мл 0,9 % NaCl)
(при етологічних дослідженнях) при р?0,05. При проведенні етологічних
експериментів всі біоетичні норми були дотримані. Евтаназію щурів
проводили з використанням ефіру.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Електрофізіологічні параметри активності нейронів при дії похідних
амінокислот.

При проведенні досліджень встановлено, що нейротропний ефект сполук
ДАГУ-Глі і 1,2:3,4-ди-О-ізопропіліден- SYMBOL 97 \f “Symbol” \s 14 a
-D-галактопіранозилуронової кислоти (ДАГУ) у нейронів ППа2 виявляється в
концентрації 10-6 М (поріг), а для нейронів ППа1, ППа7 і
неідентифікованих нейронів порогова концентрація сполук ДАГУ, ДАГУ-Глі,
ДАГУ-Ала, ДАГУ-Глу складає 10-5 М.

При аплікації ДАГУ-Ала (рис.1, А) в концентрації 10-4 М на перших 20-30
с експозиції сполуки відбувається деполяризація мембрани на 7,2±1,6 мВ
(р?0,05), збільшується частота генерації імпульсів (ЧГІ) в 1,5 – 2
(р?0,05) рази і знижується амплітуда ПД на 8,6±0,9 мВ (р?0,05).
Необхідно відзначити, що протягом 5 хв експозиції сполуки відбувається
поступове відновлення початкового рівня мембранного потенціалу (МП), ЧГІ
і амплітуди ПД. При концентрації 10-3 М на перших 20 с експозиції
спостерігається зниження МП на 10,1±1,3 мВ (р?0,05), збільшення ЧГІ в
2,3 – 2,6 рази (р?0,05), зниження амплітуди ПД на 8,4±1,6 мВ (р?0,05) і
до п,ятої хвилини експозиції спостерігається тільки тенденція
відновлення параметрів електричної активності нейронів. В концентрації
10-2 М вже на перших 10 с експозиції збільшується деполяризація мембрани
(на 14,1±1,9 мВ, р?0,001), ЧГІ (в 2,5-3 рази, р?0,001), та знижується
амплітуда ПД (на 25,4±2,1 мВ, р?0,001), і до 5 хв експозиції не
спостерігається навіть тенденції до відновлення початкових параметрів
потенціалів.

Ефект ДАГУ-Глу в концентрації 10-4 М у всіх досліджених нейронів
виражається в зсуві МП на 2-3 мВ у бік деполяризації, незначному
підвищенні ЧГІ і зниженні амплітуди ПД на 6,2±1,9 мВ (р?0,05). При
концентрації 10-3 М у більшості досліджених нейронів (91,0 %)
відбувається зсув МП у бік деполяризації на 7,2±2,4 мВ (р?0,05) і
зниження амплітуди ПД на 32,2±12,3 мВ (р?0,001). У 9 % нейронів
спостерігається різке зниження МП на 40,3±5,8 мВ (р?0,001) і повністю
припиняється генерація ПД, після чого МП за 16 – 20 с падає до нуля. В
концентрації 10-2 М (рис. 2, А) відбувається зсув МП у бік деполяризації
на 3,3±1,2 мВ, дещо знижується ЧГІ і амплітуда ПД. Даний ефект
зберігається 35 – 40 с, а потім, за 20 – 30 с відбувається зсув МП до
нуля, що супроводжується збільшенням ЧГІ і зниженням амплітуди ПД до
повного їх зникнення.

ДАГУ-Глі в концентрації 10-5 М тільки у нейронів ППа2 викликає незначне
зниження ЧГІ на 10 хв експозиції, а решта показників не змінюється. В
концентраціях 10-4 і 10-3 у всіх досліджених нейронів на перших
секундах експозиції відбувається зсув МП у бік гіперполяризації, а його
глибина і тривалість у різних типів нейронів варіює. Так, у нейронів
ППа2 рівень МП збільшується на 4,2±1,1 мВ, який протягом 10 с
відновлювався до початкового значення. У нейронів ППа1 і ППа7
гіперполяризаційний зсув був трохи глибше (7,3±2,1 мВ (р?0,05)), проте
через 10 с МП починає поступово відновлюватися, і до 5 хв експозиції
сполуки повертається до фонового рівня. По мірі відновлення МП у всіх
нейронів спостерігається збільшення ЧГІ в 1,5 – 2,5 рази (р?0,05), а у
нейронів ППа1, що генерують пачки, збільшується кількість ПД в пачці в
1,5 – 2 рази (р?0,05) без зміни міжпачкових інтервалів. Амплітуда ПД у
нейронів ППа1 і ППа7 знижується на 6,3±2,2 мВ (р?0,05), а у нейронів
ППа2 – вірогідно не змінюється. В концентрації 10-2 М ця сполука
короткочасно (50-70 с) збільшує гіперполяризаційний зсув МП на 32,8±9,6
мВ (р?0,001), після чого рівень МП поступово знижується, що
супроводжується збільшенням ЧГІ (у нейронів, що мають у фоні пачкову
активність, спостерігається зменшення кількості ПД в пачці та зменшення
міжпачкового інтервалу) і зменшенням амплітуди ПД на 14,5±2,9 мВ
(р?0,001).

Дія в-аланіна (в-ала) на всі дослідженні нейрони в концентраціях 10-4,
10-3, 10-2 М, також як і при аплікації ДАГУ-Ала, виявляється в
дозозалежному зсуві МП у бік деполяризації на 3,4±1,2; 8,3±1,6 мВ
(р?0,05) і 16,5±3,9 мВ (р?0,001), збільшенні частоти імпульсації і
зменшенні амплітуди ПД на 7,3±3,2 мВ (р?0,05); 14,8±1,9 (р?0,001) і
30,7±2,1 (р?0,001) мВ відповідно.

Аплікація D,L-глутамінової кислоти (D,L-Глу) у вказаних концентраціях
також приводить до дозозалежного зсуву МП у бік деполяризації на 5,4±1,9
(рис. 3); 10,4±3,6 (р?0,05) і 21,5±3,1 мВ (р?0,001), збільшення частоти
імпульсації і зниження амплітуди ПД на 12,4±2,1 (р?0,05); 25,2±2,5
(р?0,001) і 36,4±6,7 мВ (р?0,001). Необхідно відзначити, що при
аплікації даної амінокислоти в концентрації 10-2 М на фоні деполяризації
мембрани відбувається повне припинення імпульсації.

Дія дипептида гліцил-гліцина (Глі-глі) в концентраціях 10-4, 10-3 і 10-2
М виявляється в дозозалежному зсуві МП у бік деполяризації на 3,3±1,7;
9,3±2,6 (р?0,05) і 13,4±3,4 мВ (р?0,001), збільшенні частоти імпульсації
і зменшенні амплітуди ПД на 2,4±0,8; 6,5±2,7 (р?0,05) і 12,4±3,1 мВ
(р?0,001) відповідно. Цікаво відзначити, що у нейронів ППа1, що
демонструють у фоні пачковий ритм активності, при аплікації даної
сполуки відбувається зменшення флуктуацій МП і міжпачкового інтервалу,
проте кількість ПД в пачках не змінюється.

Дія ДАГУ в концентрації 10-5 М на нейрони ППа2 виражається у незначному
збільшенні ЧГІ та їх амплітуди (на 4,5±1,3 мВ) без зміни рівня МП. При
концентраціях 10-4 і 10-3 М у всіх нейронів МП протягом 30 с зміщується
у бік гіперполяризації (на 2,4±0,6 і 4,3±1,8 мВ (р?0,05) відповідно), що
супроводжується розрідженням імпульсації в 1,5 – 2 рази (р?0,05),
амплітуда ПД істотно не змінюється, а потім МП і частота імпульсації
відновлюються до фонового рівня. У нейронів ППа1, що генерують у фоні
пачкову активність, відбувається збільшення кількості ПД в пачці без
істотної зміни міжпачкового інтервалу. При концентрації 10-2 М
гіперполяризація мембрани зростає до 10,3±2,6 мВ (р?0,001), знижується
амплітуда ПД на 5,5±1,5 мВ (р?0,001). У нейронів ППа1, що мають пачкову
активність у фоні, спостерігається зменшення кількості ПД в пачці і
зменшення міжпачкового інтервалу.

Слід зазначити, що дія всіх тестованих похідних в концентраціях 10-5 і
10-4 М має оборотний характер, а при 10-3 і 10-2 М – частково оборотний
або необоротний, оскільки відмивання впродовж 20-40 хв приводить до
повного відновлення початкового рівня імпульсації.

Таким чином, результати цього дослідження показали, що ДАГУ і ДАГУ-Глі
дозозалежно зміщують рівень МП у бік гіперполяризації і знижують
амплітуду ПД, а ДАГУ-Ала, ДАГУ-Глу, в-ала, D,L-Глу і Глі-глі навпаки,
деполяризують мембрану, збільшують частоту імпульсації і знижують
амплітуду ПД. Оскільки зростання імпульсної активності нейронів може
бути пов’язано з блокуванням кальцій-залежної калієвої провідності
(Kononenko N.I., 2000; Кононенко М.І., Костюченко О.В., 2001), можна
вважати, що ефекти, викликані цими похідними, можуть бути обумовлені
зниженням даного іонного струму. Зниження амплітуди ПД, що
супроводжується збільшенням ЧГІ, також може бути пов’язано із зменшенням
кальцієвого компоненту потенціалів. Для того, щоб детально з’ясувати,
які іонні механізми задіюються в реалізації вищеописаних нейротропних
ефектів, нами був проведений аналіз швидкості зростання і спаду ПД, які
є адекватним відображенням максимумів швидкості вхідних і вихідних
трансмембранних іонних струмів (Магура І.С., 1981).

Аналіз одержаних даних показав (див. таблицю, рис. 1, Б; 2, В; 3, В), що
всі тестовані сполуки дозозалежно зменшують швидкості вхідних і вихідних
іонних струмів у більшості досліджених нейронів.

Таблиця. Динаміка трансмембранних іонних струмів при дії сполук.

Сполуки Іонні

струми (В/с) Фон Концентрації (М)

10-5

10-4

10-3

10-2

ДАГУ

вхідні 24,6±5,1 22,3±1,9 20,6±0,3 17,5±0,9* 12,3±2,1*

вихідні 17,2±3,0 16,4±1,3 15,1±0,2 12,5±0,6* 10,6±1,4*

ДАГУ-Ала

вхідні 29,6±5,3 28,1±2,3 25,2±2,5 17,1±2,1* 10,2±2,3**

вихідні 18,2±3,2 17,1±2,5 12±2,8* 8,3±2,3** 5,1±1,9**

в-ала

вхідні 24,6±5,3 23,6±2,1 18,3±1,2 15,5±3,0* 5,5±3,6**

вихідні 17,9±2,6 16,8±2,1 12,4±1,3* 8,6±1,3** 3,4±2,4**

ДАГУ-Глу вхідні 25,6±2,4 23,3±2,4 21,9±2,4 18±3,3 12,3±3,6**

вихідні 18,6±1,9 16,6±2,6 15,3±1,3 13,2±2,9* 10±3,2**

D,L-Глу вхідні 23,6±2,1 19±3,4 12±4,3* 10,7±3,6* 8,5±5,4**

вихідні 20,1±2,3 15,6±2,3 7,2±2,4* 5,3±2,3** 3,2±1,5**

ДАГУ-Глі

вхідні 24,5±5,4 22,2±3,4 18,3±0,5* 15,2±2,1* 11,2±1,3**

вихідні 17,2±3,3 16,3±1,5 15,2±0,3 13,9±0,8* 9,8±0,9**

Глі-глі

вхідні 29,6±3,0 28,1±2 27,3±0,6 25,1±1,7* 18,6±2,0**

вихідні 19,1±2,4 18,3±2,2 15,1±1,9* 11,3±2,1* 8,2±2,1**

Примітка: * – р*8\^???Ae?Oeaaeth| ¤ Oe ae e a$ 2 4 ` Oe ^?ae6 | ~ e ??E?? ??E?? ?E?E?E5) лію (Магура І.С., 1981. 2002; Kostyuk P.G. 1980, 1981), то одержані дані вказують на пригнічення похідними амінокислот натрієвих, кальцієвих і калієвих іонних струмів більшості досліджених нейронів, проте, спрямованість ефектів є неоднаковою. Так, ДАГУ-Ала, ДАГУ-Глу (-ала, D,L-Глу і дипептид Глі-глі інгибують переважно вихідні калієві, а ДАГУ-Глі – вхідні натрієвий і кальцієвий іонні струми. Не можна виключити і впливи даних сполук на струми іонів хлору, які залежно від його внутрішньоклітинної концентрації можуть робити певний внесок як у вхідні, так і у вихідні трансмембранні іонні струми, викликаючи тим самим відповідно гіпер- або деполяризацію мембрани (Герасимов В.Д., 1982; Kato M., Oomura У., Marohashi J., Shimizu N., 1983; Кертис Д.Р. 1989). Необхідно відзначити, що ДАГУ надає пригноблюючу дію на всі трансмембранні струми в рівній мірі, в-ала і D,L-Глу надають більш виражену, а дипептид Глі-глі – менш виражену дію, ніж їх N-уроноілпохідні (див. Табл.). Таким чином, ацилювання амінокислот в-аланіну і D,L-глутамінової кислоти знижує їх активність, а ацилювання дипептида гліцил-гліцину модифікує його біологічний ефект. На висхідній фазі першої похідної фонових ПД деяких нейронів ППа1 і неідентифікованих нейронів (ВГ) нерідко виявляється виїмка, яка відповідає закінченню пасивної деполяризації мембрани соми струмом, який росповсюджується від тригерной зони аксона. Ця виїмка названа А-потенциалом або препотенціалом (Магура І.С., 1981; Eccles J.C., 1957; Екклс Дж., 1966), а також відображає розвиток збуджуючого постсинаптичного потенціалу (ЗПСП). Представляється цікавим прослідити, як змінюються параметри даної виїмки при дії тестованих сполук, оскільки це дозволить судити про вплив похідних на транссинаптичну передачу між нейронами. Так, при аплікації ДАГУ-Ала і в-ала в концентраціях 10–4 і 10–3 М параметри струмів ЗПСП істотно не змінюються, а в концентрації 10-2 М трохи знижуються. Аплікація ДАГУ-Глу в концентраціях 10-4 і 10-3 М приводить до незначного збільшення амплітуди вхідних трансмембранних іонних струмів, обумовлюючих ЗПСП, а при 10-2 М (рис. 2, В) їх швидкість зростання під час перших 30 с експозиції сполуки зменшується на 50-60 % (р?0,05), проте потім збільшується, і до 50 с експозиції швидкість зростання А-потенциала перевищує швидкість зростання висхідної фази ПД. При дії D,L-Глу (рис. 3, В) швидкість зростання А-потенциала не змінюється, проте спостерігається збільшення його тривалості, або відбувається сумація чи синхронізація струмів, що зумовлюють ЗПСП. Аплікація ДАГУ-Глі в концентраціях 10-3 і 10-2 М приводила до зниження даних струмів на 60 - 80 % (р?0,05), а Глі-глі – вже в концентрації 10-4 М зменшує ці параметри на 40 % (р?0,05), а в концентраціях 10-3 і 10-2 М – на 60-100 % (р?0,001). При дії ДАГУ в концентраціях 10–4, 10–3 і 10-2 М параметри А-потенціалу вірогідно не змінюються. Таким чином, аналіз характеру зміни А-потенціала показав, що сполуки ДАГУ, ДАГУ–Ала і в-ала не надають істотного впливу на іонні струми ЗПСП. Сполуки ДАГУ–Глу і D,L–Глу збільшують швидкість іонних струмів ЗПСП, що свідчить про їх здатність полегшувати транссинаптичну провідність, а ДАГУ–Глі і Глі–глі пригничують іонні струми ЗПСП, і відповідно, синаптичну провідність. Резюмуючи результати електрофізіологічної частини дослідження дії тестованих сполук можна зробити висновок, що механізми нейротропного ефекту похідних амінокислот полягають в зниженні (пригніченні) трансмембранних іонних струмів, що призводить до зміни рівня МП, ЧГИ і амплітуди ПД, синаптичних потенціалів і міжклітинних зв'язків. У свою чергу такі зміни функціонального стану нейронів ведуть до зміни збудливості ЦНС, слідством чого є модифікація поведінкової активності тварин. У зв'язку з цим, виникла необхідність з'ясувати наявність і спрямованість психотропних властивостей сполук при їх системному введенні. Дослідження поведінкової активності щурів при системному введені N-уроноілпохідних амінокислот. В результаті проведених досліджень було з'ясовано, що на фоні системного введення тестованих похідних у щурів виявляються виражені зміни поведінкових реакцій на стрес. Встановлено, що при слабкому стресі (тест “відкрите поле”) введення ДАГУ–Глі призводить до достовірного (р?0,05) пригнічення локомоторної, дослідницької активності і дефекації, а грумінг – навпаки, збільшується. ДАГУ–Глу також, пригнічує горизонтальну та вертикальну рухову активність (р?0,05), але при цьому збільшуються дослідницька активність, грумінг та дефекація (р?0,05). В цілому, ефекти, що спостерігаються при введені ДАГУ–Глі і ДАГУ–Глу свідчать про зниження стресованості тварин. При ін'єкції ДАГУ–Ала навпаки, достовірно (р?0,05) підвищуються показники локомоції, дослідницької активності і дефекації. Таким чином, сполуки ДАГУ–Глу і ДАГУ–Глі проявляють виражені антистресові ефекти, а сполука ДАГУ–Ала надає психостимулюючу дію. При порівнянні ефектів, викликаних тестованими похідними з ефектами пірацетама і амітріптіліна, виявлено, що ефекти ДАГУ–Глі є аналогічні ефектам антидересанта амітріптіліна (рис. 4). При помірному стресі (“чорно-біла камера”) (рис. 5) тільки ДАГУ–Глі незначно підвищує частоту виглядань (з 4,1(0,8 до 4,2(1,2 у.о.) і виходів (з 0,9(0,3 до 1(0,5 у.о.), а також тривалість виходів (від 10,5(5,7 до 14,3(7,5 с (р=0,05)) щурів у світлий відсік камери, тобто ця сполука знижує рівень тривожності тварин. На рис. 5 представлені показники (%) активності тварин відносно контролю. Як видно з рисунка, дія ДАГУ–Глі на дослідницьку активність щурів перевершує по силі пірацетам і амітріптілін. Можна припустити, що дана сполука має анксіолітичний профіль. Дія решти тестованих сполук в даному тесті виражається в зниженні всіх поведінкових параметрів (рис. 5). В моделях сильного стресу (рис. 6), тільки ДАГУ–Глу збільшує тривалість активного плавання тварин в тесті Порсолта (від 142,2(11,6 до 159,3(0,5 с, р(0,05), і зменшує латентний період пасивного зависання щурів в тесті “підвішування за хвіст” (від 13,7(3,3 до 11,7(0,8 с р(0,05). Необхідно відзначити, що при введенні інших сполук тривалість активного плавання знижується, а пасивного зависання, навпаки – збільшується. Таким чином, з ряду тестованих сполук тільки ДАГУ–Глу здатна надавати антидепресантну дію, причому, як видно з рис. 6, А, даний ефект перевершує дію антидепресанта амітріптіліна. В моделі стресового ульцерогенезу, викликаного тривалим плаванням, у тварин в шлунку виявляються епітеліальні і субепітеліальні крововиливи, загальна площа яких при введенні ДАГУ–Ала незначно (до 7,3(2,4 мм2) знижується, а при введенні ДАГУ і ДАГУ–Глу, навпаки, незначно збільшується (до 13,2(3,9 мм2 і 11(1,2 мм2 відповідно) в порівнянні з контролем (10,2(2,1 мм2). Тільки при введенні сполуки ДАГУ–Глі у тварин вірогідно (р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020