авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 26 |

«МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ АКАДЕМИЙ НАУК СОЮЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЩЕСТВ СТРАН СНГ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ ...»

-- [ Страница 6 ] --

ОЦЕНКА ПРОНИЦАЕМОСТИ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА IN VITRO Н.А. Малиновская, А.В. Моргун, Г.А. Киричкова, Ю.А. Панина, Ю.К. Комлева Красноярский государственный медицинский университет им. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, Красноярск, Россия Объект исследования – белые беспородные крысята в возрасте семи суток (n=6). На льду производили забор коры больших полушарий головного мозга для выделения и культивирования астроцитов и эндотелиоцитов согласно про токолам McCarthy и de Vellis (1980) и S. Duport и др. (1998). После 3 суток культивирования создавались простейшие «контактные» модели гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) согласно классификации T. Terasaki и др. (2003) и G. Li и др. (2010). На нижнюю сторону «перевернутых» нейлоновых фильтров с порами диаметром 0.4 µm, покрытых поли-L лизином, наносился 1 мл культуры эндотелиоцитов, после 2-часовой инкубации на верхнюю часть фильтров наносили 1 мл культуры астроцитов. Полученные сокультуры инкубировались до получения монослоя. Проницаемость ГЭБ in vitro оценивалась путем оценки времени (секунды, с) проникновения 1 мл красителя (метиленовый зеленый и ней тральный красный) через фильтр с прикрепленными на его поверхности клетками и объема жидкости (мл), попавшего во флакон под фильтром. Проводилась оценка проницаемости как интактных образцов, так и образцов с патологиче ским изменением клеточной проницаемости (15-минутная инкубация со 100 мкл 96% этанола и 25000 МЕ/1 мл гамма интерферона) in vitro. Статистический анализ проводился с помощью тестов Манна–Уитни и Уилкоксона, все резуль таты представлены в виде M±m (М – среднее значение, m – ошибка среднего). Ввиду малого объема выборок (n=2) и пилотного характера проводимого исследования, не выявлено значимых изменений, однако обнаружены тенденции к увеличению проницаемости ГЭБ при приложении этанола и гамма-интерферона: уменьшается время фильтрации (11,5±0,5 с на интактных сокультурах, 6,5±0,5 с при приложении этанола и 7,5±0,5 – гамма-интерферона) при тенден ции к увеличению объема проникшей во флакон жидкости (интактные клетки – 0,8±0,03 мл, с модуляторами – по 0,9±0,03 мл). Таким образом, «пилотное» исследование показало возможное применение метода оценки проницаемо сти ГЭБ для красителей на интактных сокультурах и при моделировании патологических процессов in vitro. Требуют ся дальнейшие исследования для получения статистически значимых результатов. Исследование выполнено при под держке внутривузовского гранта А КрасГМУ.

ИЗУЧЕНИЕ СУЛЬФГИДРИЛЬНЫХ ГРУПП КРОВИ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ДЕЦИМЕТРОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ М.Т. Аббасова Институт физиологии им. А.И. Караева, Баку, Азербайджан В последние годы вероятным механизмом реализации внешних электромагнитных воздействий на живые орга низмы стали рассматривать модификацию свободно-радикальных реакций, проистекающих в клетках и тканях под влиянием электромагнитной энергии и/или информации. Отдельные данные, касающиеся изменений перекисного Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября окисления липидов и антиоксидантной защиты, свидетельствуют в пользу неспецифической адаптивной реакции ор ганизма к облучению неионизирующими ЭМИ.

В этой связи изучение содержания SH-групп, которое отражает уро вень неспецифической резистентности организма, может быть полезным для экспериментального обоснования окси дативной природы биологических эффектов ЭМИ. Необходимо изучать как низкомолекулярные, так и белковые тио лы, особенно в циркулирующей крови, которые путем образования и распада смешанных дисульфидов участвуют в поддержании буферной окислительно-восстановительной системы, антиоксидантной активности и модуляции специ фической активности ферментов, иммуноглобулинов, мембранных белков. Нами изучались SH-группы в плазме крови у крыс, хронически облучаемых ЭМИ 460 МГц до 14 дней (ежедневно по 20 мин при плотности потока излучения 30 мкВт/см2). Сульфгидрильные группы белков и небелковых соединений крови определяли фотоколориметрическим ультрамикрометодом по В.Ф. Фоломеевой. Обнаружено повышение уровня общих восстановленных тиолов в крови в среднем на 40% в течение всего облучения. При этом уровень низкомолекулярных тиолов к концу срока облучения снижается до 70% от уровня контроля, а содержание восстановленных белковых тиолов подвергается двукратному увеличению. В сыворотке получены похожие, но несколько менее выраженные изменения;

здесь к концу экспозиции наблюдается снижение на 30–40% уровня небелковых тиолов и повышение на 50–75% – белковых тиолов. Обнару женные изменения в содержании различных тиолов-восстановителей в крови дают дополнительную информацию о том, что механизм действия облучения организма неионизирующим ЭМИ может опосредоваться через свободноради кальные процессы, а в соответствующий адаптивный ответ вовлечены окислительно-восстановительные преобразова ния белковых и небелковых тиолов.

РЕГУЛЯЦИЯ ХОЛОДОВОГО РЕЦЕПТОРА TRPM8 ЧЕРЕЗ М3-ХОЛИНОРЕЦЕПТОР-СТИМУЛИРОВАННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ А.П. Кондрацкий, А. Бавенков, Я.М. Шуба, Н. Преварская, Р. Скрыма Международный центр молекулярной физиологии, Киев, Украина;

Университет Вилленев Даск, Лилль, Франция Активируемый холодом и ментолом член семейства TRP каналов TRPM8 (transient receptor potential channel melastatin member 8) преимущественно экспрессируется в сенсорных нейронах, в которых он представляет собой де тектор внешних холодовых температур неболевого диапазона. Активация TRPM8 также регулируется многочислен ными эндогенными факторами, такими как фосфорилирование, pH, Ca2+ и липидные вторичные посредники. Один из таких посредников – арахидоновая кислота (АК) известен как ингибитор TRPM8 канала, однако физиологические сигнальные механизмы, задействованные в регуляции TRPM8 через АК. В данной работе мы показали, что необходи мая для подавления TRPM8 АК может быть получена при стимуляции M3 мускариновых холинорецепторов, сопря женных с сигнальным каскадом гидролиза фосфолипидов цитозольной фосфолипазой A2 (cPLA2), приводящим к на работке AК. Стимуляция M3-рецепторов, гетерологически коэкспрессированных с TRPM8 в клетках HEK-293, при помощи неселективного мускаринового агониста оксотреморина (Oxo-M) приводила к ингибированию TRPM8 опосредованного мембранного тока, которое могло быть повторено приложением 10 мкмоль/л AК и предотвращено путем фармакологического (с использованием арахидонил-трифлурометил-кетона, AACOCF3) или РНК интерференционного подавления cPLA2. Ингибирование TRPM8 Oxo-M оказалось нечувствительным к блокирова нию фосфолипазы Ц (PLC), свидетельствуя о том, что оно не требует увеличения внутриклеточной концентрации кальция или активации фосфорилирования, зависящего от протеинкиназа С-условий, необходимых для «классическо го» механизма активации cPLA2. Наши результаты показывают наличие функциональной связи между М3 рецепторами и TRPM8 каналами через cPLA2/AК с вовлечением «неклассического» механизма активации cPLA2 и предлагают новый сигнальный путь физиологической регуляции TRPM8 через мускариновые рецепторы.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТЕОМИКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ МОДИФИКАЦИИ БЕЛКОВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ Н.В. Кулева, Н.Н. Вихорева, П.Г. Вихорев, М.Ф. Федорова, Р. Хоффманн, А. Манссон Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия;

Университет Калмара, Швеция;

Университет Лейпцига, Германия Одним из последствий действия свободных радикалов на белковые молекулы является окисление их боковых це пей и изменение их функциональной активности. Эти параметры можно использовать как биомаркеры окислительно го стресса, а в экотоксикологии и как биомаркеры загрязнения. Целью работы было исследование структурных и функциональных параметров актина из мышц ноги беломорской мидии под действием окислительного стресса, вы званного присутствием ионов меди в водной среде. С помощью очищенного препарата актина было показано, что при экспонирование мидии в морской воде, содержащей 5 мг хлористой меди в 1 л, наблюдается карбонилирование моно меров актина, образование агрегатов и укороченных мономеров, а также снижение скорости скольжения актиновых нитей в тесте «подвижность in vitro». Использование подходов протеомики для этой модели окислительного стресса показало, что при экспонировании с медью карбонилируются также парамиозин, тропоиозин и ряд других мышечных белков. Эта модификация белков может рассматриваться как биомаркер загрязнения водной среды ионами меди. На другой модели окислительного стресса, связанной c общим рентгеновским облучением крыс в дозе 5 Гр, применение методов протеомики показало, что в экстракте белков из мышц задних конечностей облученных крыс содержится карбонилированных белков, причем 20 из них было карбонилировано в контроле. В этом случае актин также оказался одним из наиболее модифицированных белков после радиационного воздействия. Карбонилированию подверглись также многие ферменты гликолиза. Применение протеомики позволяет найти новые, ранее неизвестные биомаркеры окислительного стресса и выявить особенности механизмов действия различных факторов окружающей среды.

Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября ВЛИЯНИЕ ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО АКТИВАТОРА АТФ-ЗАВИСИМЫХ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ ФЛОКАЛИНА НА ВОЗБУДИМОСТЬ И МЕМБРАННЫЕ ТОКИ КАРДИОМИОЦИТОВ О.И. Войтичук, Р.Б. Струтинский, А.А. Мойбенко, Я.М. Шуба Международный центр молекулярной физиологии, Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина АТФ-зависимые калиевые (КАТФ) каналы, активирующиеся при снижении отношения АТФ/АДФ, связывают мем бранный потенциал клетки и ее возбудимость с энергетическим балансом и метаболизмом. В условиях гипоксии и ишемии угнетение возбудимости при активации КАТФ-каналов способствует снижению входа Са2+ и ослаблению внутриклеточных кальцийзависимых сигнальных процессов, оказывая цитопротекторный эффект. Исследовано дейст вие активатора КАТФ-каналов – фторсодержащего аналога пинацидила флокалина на активность рекомбинантного кардиоспецифического КАТФ-канала в клетках НЕК-293 со стабильной гетерологической экспрессией образующих его Kir6.2 и SUR2A субъединиц (НЕК-2936.2/2A), а также на возбудимость и входящие токи нативных культивированных кардиомиоцитов неонатальных крыс. В клетках НЕК-2936.2/2 флокалин дозозависимо активировал глибенкламид чувствительный К+-ток через КАТР-каналы с ЕС50=8,8 мкмоль/л и коэффициентом кооперативности р=1,8±0,5. В нео натальных кардиомиоцитах приложение 5 мкмоль/л флокалина вызывало обратимую гиперполяризацию, укорачивало длительность спонтанных и вызванных потенциалов действия (ПД), уменьшало амплитуду кальциевых транзиентов, угнетало частоту и величину спонтанных сокращений. Флокалин уменьшал амплитуду и начальную скорость нарас тания ПД, что объяснялось частичным блокированием токов через потенциалзависимые натриевые каналы (ПЗНК, IC50=17,1 мкмоль/л, максимальный блок 53%) и высокопороговые кальциевые каналы (ВПКК, IC50=23,1 мкмоль/л, максимальный блок 38%) кардиомиоцитов. Блокирование ПЗНК сопровождалось замедлением кинетики инактивации тока и гиперполяризационным сдвигом его стационарной инактивации на 5,6 мВ. В случае ВПКК флокалин смещал стационарную активацию в сторону гиперполяризации на 5,3 мВ, не затрагивая инактивацию. Наши данные свиде тельствуют, что флокалин действительно является эффективным ингибитором электрической и сократительной ак тивности кардиомиоцитов через «открывание» кардиоспецифических КАТФ-каналов и что это его свойство в значи тельной степени может лежать в основе кардиопротекции при дополнительных преимуществах, связанных с наличием фтора в структуре препарата. Блокирование флокалином обоих деполяризирующих токов в близких диапазонах кон центраций в дополнение к способности открывать КАТФ-каналы усиливает угнетающее действие препарата на возбу димость кардиомиоцитов и расширяет спектр его фармакологического применения. Возможность блокирования ПЗНК и ВПКК должна учитываться при определении терапевтических доз препарата как кардиопротектора.

ГЕНОМНАЯ И НЕГЕНОМНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ХОЛОДОВОГО РЕЦЕПТОРА ТRРМ8 АНДРОГЕНАМИ Я.М. Шуба, А.П. Кондрацкий, Р. Скрыма, Н. Преварская Международный центр молекулярной физиологии, Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина;

Университет Вилленев Даск, Лилль, Франция TRPM8 – это неселективный, Са2+-проницаемый катионный канал из семейства TRP, который активируется холо довыми температурами и химическими имитаторами охлаждения – ментолом, ицилином, эвкалиптом. Он преимуще ственно экспрессируется в плазматической мембране (ПМ) сенсорных нейронов, где выполняет роль холодового ре цептора. Значительная экспрессия TRPM8 обнаружена также в простате, в которой она возрастает еще больше при злокачественном перерождении. Мы показали, что в эпителиальных клетках рака простаты (РП) TRPM8 может при сутствовать не только в ПМ, но и в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭР), где он отвечает за холод-, мен тол-индуцированное освобождение депонированного Са2+. Только полностью дифференцированные, секреторные эпителиальные клетки РП человека, сохранявшие андрогензависимость, экспрессировали функциональный TRPM как в ПМ, так и в мембране ЭР. При дедифференциации клеток РП в условиях длительного культивирования наблю далось исчезновение экспрессии плазмалеммального TRPM8 (ПМTRPM8) при относительной стабильности экспрес сии ретикулярного TRPM8 (ЭРTRPM8).

Присутствие ПМTRPM8 также прямо кореллировало с экспрессией андроге нового рецептора (АР) и андрогензависимостью клеток, а ЭРTRPM8 – нет. Мы заключили, что ЭРTRPM8 представля ет собой укороченный сплайс-вариант канала, существование которого постулировалось ранее, тогда как ПМTRPM является его классической, полноразмерной формой. Поскольку экспрессия ПМTRPM8 в простате зависит от наличия функционального АР, а ЭРTRPM8 нет, то соотношение между двумя изоформами может служить показателем андро гензависимости РП. Андрогены – тестостерон (ТСТ, 10 нМ) и дигидротестостерон (ДГТ, 10 нМ) – также быстро угне тали TRPM8-опосредованный мембранный ток и ментол-вызванные разряды потенциалов действия в сенсорных ней ронах заднекорешковых ганглиев крыс. Экспериментальные животные со сниженным уровнем циркуллирующих анд рогенов (кастрированные самцы, самки) демонстрировали повышенный порог холодовой чувствительности в пове денческих тестах по сравнению контрольными самцами, что указывает на функциональную значимость угнетения TRPM8 андрогенами в определении температурной чувствительности. В экспериментах с гетерологически эксперес сированным TRPM8 было установлено, что его ингибирование ТСТ и ДГТ происходит не по классическому геномно му механизму с вовлечением АР, а связано с уменьшением цАМФ-зависимого фосфориллирования канала. Негеном ная модуляция TRPM8 андрогенами в сенсорных нейронах может отвечать за индивидуальные, половые и возрастные различия в термочувствительности, связанные с гормональным статусом.

ВЛИЯНИЕ АЛЛОГЕННЫХ МОНОНУКЛЕАРНЫХ КЛЕТОК НА ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОСТНОГО МОЗГА ЖИВОТНЫХ З.Ж. Сейдахметова, Б.К. Оксикбаев, Г.К. Ташенова Институт физиологии человека и животных, Алматы, Казахстан Исследование возможности применения новых направлений в клеточной терапии связано с использованием фено мена пластичности ГСК, их способность трансформироваться в клетки, не только связанные с кроветворением. На Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября стоящее исследование направлено на оценку влияния мононуклеарной фракции костного мозга на морфогистологиче ские изменения в костном мозге лактирующих животных с моделью острого отравления солями свинца. Суспензию с содержанием жизнеспособных мононуклеарных клеток больше 90% вводили в бедренную вену животных, подверг шихся воздействию солей свинца. На пятые и десятые сутки у животных под эфирным наркозом забирали костный мозг. Количество недифференцированных бластных клеток на пятый день после введения МФККМ незначительно увеличивалось по сравнению с показателем контрольной группы. На десятый день этот показатель возвращался к по казателю контрольной группы. Количество эритрокариоцитов в мазках костного мозга лактирующих животных на пятый день после введения МФККМ достоверно увеличилось по сравнению с контрольной группой. Это увеличение указывает на усиление процессов эритропоэза при введении МФККМ. На десятый день после введения МФККМ уро вень содержания всех эритрокариоцитов несколько снижался, оставаясь выше исходного уровня в контроле. Анализ динамики изменения костномозгового лейко-эритробластического индекса показал, что на фоне интоксикации солями свинца и введения МФККМ наблюдается стойкое его снижение. Интоксикация свинцом приводит к выраженным из менениям в гемопоэтической ткани костного мозга животных. На миелограмме эритроциты видны в виде оксифиль ных безъядерных клеток, мегакариоциты встречаются в поле зрения редко в виде гигантской клетки. Эозинофилы всех генераций встречаются редко. Введение МФККМ приводит к коррекции костномозгового кроветворения, вызы вая относительную гиперплазию эритроидного ростка при сохраняющейся клеточности костного мозга и снижения лейко-эритробластического соотношения, что может являться признаком гиперплазии клеток эритропоэза.

РОЛЬ НИКОТИНАМИДА В МОДУЛЯЦИИ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В КОСТНОМ МОЗГЕ ПРИ НАРУШЕНИИ ГЕМОПОЭЗА Ю.А. Успенская Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия Поддержание стабильного уровня НАД+ в клетках необходимо для регуляции активности сигнальных путей, мо дуляции процессов пролиферации и апоптоза, в то время как применение ксенобиотиков, индуцирующих окислитель ный стресс, нарушает внутриклеточный пул пиридиновых нуклеотидов и АТФ вследствие активации полиАДФ рибозилполимеразы (ПАРП). Поддержание энергетического уровня в поврежденных клетках костного мозга путем подавления активности ПАРП может играть решающую роль в восстановлении их функции. Целью работы явилось выявление возможности коррекции миелотоксического действия доксорубицина субстратными ингибиторами фер ментов трансформации НАД+ (никотинамидом). Исследование пролиферативного статуса клеток костного мозга мы шей осуществлялось методом диффузионных камер in vivo. Детекция апоптоза и некроза в клетках проводилась по оценке экспрессии фосфатидилсерина. В наших экспериментах никотинамид восстанавливал пролиферативную спо собность клеток костного мозга, нарушенную доксорубицином. Эффективность никотинамида проявлялась и в плане предотвращения доксорубицин-индуцируемого апоптоза, в то время как сам никотинамид ингибировал пролифера цию клеток и потенцировал развитие запрограммированной клеточной гибели. Полученные данные свидетельствуют об участии НАД-зависимых процессов в модуляции ксенобиотиком механизмов клеточной смерти и/или репарации. С другой стороны, эффективность ингибиторов ПАРП может носить относительный характер, проявляющийся в потен цировании летального эффекта при окислительном стрессе. Известно, что под действием НАД+-гликогидролазы вне клеточный НАД+ деградирует до никотинамида и АДФ-рибозы. Нами установлено, что дополнительное воздействие никотинамида в таких условиях сопровождается повышением уровня НАД+ и усилением его эффекта. Следовательно, никотинамид обладает цитопротекторным действием при применении в физиологических концентрациях, однако ока зывает цитотоксический эффект при воздействии в высоких дозах. Полученные данные свидетельствуют о необходи мости соблюдения баланса реакций, модулятором которых является никотинамид. Таким образом, применение нико тинамида позволяет блокировать вызванное ксенобиотиком истощение клеточного пула НАД+ и связанное с этим из менение пролиферации и клеточной смерти в гемопоэтических клетках.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ЕЁ СОЛЕЙ НА НЕЙРОНЫ УЛИТКИ И.В. Черетаев, Д.Р. Хусаинов, И.И. Коренюк, О.В. Катюшина, Т.В. Гамма, О.И. Колотилова, В.Ф. Шульгин Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Украина Исследования на нейронах улитки Helix albescens с блокадой хлоридами кадмия и бария входящего тока кальция и выделения этого иона из внутриклеточного депо показали, что ионы кальция не участвуют ни в угнетающем действии ацетилсалициловой кислоты, ни в активирующем – ацетилсалицилатов кобальта и цинка. Выявлено, что аденозин трифосфат (регулятор энергозависимых метаболических процессов в нейронах, активатор P2-рецепторов мембранных каналов, субстрат для образования циклического аденозинмонофосфата) устраняет ингибирующий эффект ацетилса лициловой кислоты. Наши результаты позволяют считать, что подавление ацетилсалициловой кислотой синтеза аде нозинтрифосфата лежит в основе угнетения нейронной активности. Активирующие эффекты ацетилсалицилатов ко бальта и цинка, наоборот, усиливаются аденозинтрифосфатом, что может быть проявлением синергизма влияния ис следованных ацетилсалицилатов и аденозинтрифосфата. Мы не исключаем, что эффекты этих солей в какой-то степе ни могут быть обусловлены и увеличением синтеза аденозинтрифосфата в нервной клетке. Выяснено, что ацетилса лициловая кислота угнетает активность нейронов и вызывает длительную депрессию синаптической передачи, а её соли, наоборот, облегчают и потенциирует, соответственно. Мы полагаем, что облегчающие эффекты опосредованы циклическими аденозинмонофосфатом, а угнетающие – циклическим гуанозинмонофосфатом. В общем, наши резуль таты согласуются с тем фактом, что ацетилсалициловая кислота способна угнетать синтез простагландинов, действие которых на различные процессы, в том числе и протекающие в нейронах, реализуется через контроль синтеза цикли ческих нуклеотидов.

Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября МОДУЛЯЦИЯ САV3.1 T-ТИПА КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ НИКЕЛЕМ Е.В. Носаль, О.П. Любанова, Я.М. Шуба Международный центр молекулярной физиологии, Киев, Украина Никель считается селективным блокатором низкопороговых кальциевых каналов (Т-тип). Три клонированных подтипа Т-каналов, Cav3.1, Cav3.2 и Cav3.3, обладают различной чувствительностью к его действию. Так, Cav3.2 канал в 50 раз более чувствителен к Ni2+, чем Cav3.1-, и Cav3.3-каналы. Недавно в структуре Cav3.2-канала было идентифицировано внеклеточное место связывания для этого катиона, сформированное аминокислотами ІS3-IS4 уча стка с определяющим молекулярным элементом-гистидином, находящемся в 191 позиции (Н191), указывающее на новую роль ІS3-IS4 петли в контроле проницаемости и блока Т-типа кальциевых каналов. Известно, что все кальцие вые каналы, включая Т-тип, также имеют внутриканальное место связывания двухвалентных катионов, которое огра ничивает максимальный ток, переносимый проникающими Ca2+, Sr2+ или Ba2+ и определяет блокирование канала не проникающими катионами Cd2+, Co2+, Ni2+ ( в зависимости от типа канала). Однако, связь этих мест связывания с чув ствительностью Т-каналов к Ni2+ и ее зависимость от типа проникающего иона остается не установленной. В данной работе мы исследовали и сравнили чувствительность к Ni2+ Cav3.1-канала дикого типа с его мутантом, у которого глутамин (Q) в эквивалентной позиции к Н191 Cav3.2-канала был заменен гистидином (Q172H-мутант). Рекомби нантные низкопороговые кальциевые каналы были функционально экспрессированы в ооцитах Xenopus. Интеграль ные токи измерялись c использованием Ва2+, Sr2+ либо Ca2+ в концентрации 10 ммоль/л в качестве переносчиков заря да, после внутриклеточной инъекции 20 ммоль/л раствора ВАРТА. Нам удалось установить, что блок Cav3.1-каналов обусловлен связыванием Ni2+ с двумя сайтами – высоко- и низкоаффинным. Связывание Ni2+ с высокоаффинным сай том вызывало блокирование тока (IC50=0.01-1 мкM) на 20-30% и было потенциалзависимым, что говорит о его распо ложении внутри канала. Наибольший процент блока (70-80%) вызывался взаимодействием Ni2+ с низкоаффинным местом связывания (IC50=300-800 мкM). Наши данные свидетельствуют о том, что Q172H-мутация повлияла только на связывание Ni2+ с низкоаффинным участком (IC50=130-180 мкM). IC50 связывания Ni2+ с обоими сайтами как в Cav3.1-канале дикого типа, так и мутанте по-разному модулировалась типом проникающего иона, указывая на неоди наковую степень конкуренции Ca2+, Sr2+ или Ba2+ с Ni2+.

ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИИ НА УРОВЕНЬ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО КАЛЬЦИЯ В НЕЙРОНАХ ГИПОКСИЕ-ТОЛЕРАНТНОГО ВИДА КАРАСЯ И.А. Лукьянец, Е.А. Лукьянец Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Способность некоторых видов рыб и рептилий выживать в условиях глубокой гипоксии обусловлена существова нием нескольких механизмов адаптации этих животных к недостатку кислорода. Этот вопрос вызывает внимание многих исследователей, поскольку выяснение механизмов адаптации гипоксие-толерантных видов к условиям пони женного содержания кислорода может способствовать более полному пониманию процессов выживания. Известно, что в ответ на снижение парциального давления кислорода и у млекопитающих могут происходить изменения на уровне всего организма, на клеточном уровнях, кроме того, гипоксия может индуцировать экспрессию определенных генов. Кроме адаптивных физиологических ответов организма на пониженное содержание кислорода, гипок сия/ишемия также активирует патологические процессы, которые наблюдаются при ряде патологий, таких как ин сульт, инфаркт и другие. Наиболее уязвимыми к гипоксии/ишемии является ЦНС. Долговременная гипоксия/ишемия часто приводит к необратимым процессам и гибели нейронов путем некроза и апоптоза. В основе этих процессов ле жит значительное повышение уровня концентрации свободного кальция в цитоплазме клеток. Целью наших исследо ваний было изучение особенностей протекания кальциевого гомеостаза нейронов мозжечка гипоксие-толерантных животных в условиях экспериментальной гипоксии. В наших экспериментах с помощью микрофлуоресцентного ме тода измерения внутриклеточной концентрации кальция и полярографического метода измерения парциального дав ления кислорода мы исследовали изменения уровня свободного кальция в условиях экспериментальной гипоксии на нейронах серебряного карася. Наши эксперименты показали, что в нейронах мозжечка карася хорошо представлены основные системы, предназначенные для очистки цитоплазмы клетки от избыточного кальция;

среди них мы опреде лили участие митохондрий, Ca2+-АТФазы эндоплазматического ретикулума, а также Ca2+-АТФазы и Na+-Cа2+ обменника цитоплазматической мембраны. Нами были исследованы особенности функционирования этих систем в нормальных условиях и условиях гипоксии.

РОЛЬ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ В ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Е.А. Лукьянец Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Функциональная роль входа ионов кальция через ионные каналы как основного компонента одной из систем внут риклеточной сигнализации чрезвычайно многогранна. В возбудимых клетках такой вход, вызванный деполяризацией мембраны и открытием ее потенциал-управляемых кальциевых каналов, вызывает инициацию ряда основных клеточ ных функций. В случае патологических изменений в организме можно ожидать существенных нарушений в механиз мах такой кальциевой сигнализации, приводящих к соответствующим изменениям в функции нервных клеток. К та ким патологическим состояниям нервной системы относятся ишемия/гипоксия, эпилепсия и ряд других патологиче ских состояний, которые могут вызывать самые драматические изменения – такое чрезмерное повышение уровня ио нов кальция в клетке, которое приводит к ее гибели. В зависимости от уровня гипоксии и ее продолжительности кле точная смерть может быть результатом быстрого некроза или более медленных апоптотических процессов. Началь ным источником такого повышения уровня кальция в клетке является чрезмерный вход ионов в связи с массивной активацией мембранных кальций-проницаемых НМДА-каналов глутаматом;

возникающая деполяризация мембраны дополнительно активирует также потенциал-управляемые кальциевые каналы. Важным последующим звеном являет ся существенное повышение захвата ионов кальция митохондриями, которое может приводить к открытию в их мем Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября бране пор переходной проницаемости, через которые в цитозоль освобождается ряд факторов, стимулирующих про цесс апоптоза. Дисфункция других структур, участвующих в аккумуляции и транспорте кальция, может потенцииро вать такие повреждающие воздействия. Подробный анализ указанных процессов стал возможным благодаря измере ниям уровня ионов кальция в цитозоле и внутриклеточных структурах, а также взаимодействия таких изменений. Та кие исследования имеют первостепенное значение для понимания базисных механизмов развития патологических состояний и для поиска эффективных путей их компенсации.

РОЛЬ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ В ПРОТЕКАНИИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА Е.П. Костюк Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Основной целью наших экспериментов было исследование изменений внутриклеточного гомеостаза ионов каль ция в случае моделирования болезни Альцгеймера. Для этого мы использовали клетки гиппокампа, которые культи вировали с -амилоидом (модель болезни Альцгеймера). Мы обнаружили значительное увеличение базального уровня кальция в клетках, культивированных с A1-42. Концентрация цитоплазматического свободного кальция измерялась методом микрофлуорометрии с помощью флуоресцентного красителя Фура-2. Мы использовали митохондриальный разобщающий агент CCCP, для того чтобы сравнить вклад митохондрий в кальциевые сигналы в контроле и в мо дельных условиях.

Было установлено, что после 24-часовой инкубации культуры клеток гиппокампа с A1-42 ами лоидом уровень базального кальция составлял 138±12 нМ против 76±8 нМ в контрольных условиях. Амплитуда каль циевых транзиентов, индуцированных KCl раствором, в контрольных условиях составила 506±20 нМ, а в модельных клетках после инкубации с A1-42 она увеличилась до 622±34 нМ. В клетках, обработанных A1-42, кальциевые транзиенты, индуцированные KCl раствором и CCCP, были выше и шире, чем у контрольных нейронов. Длительное возвращение уровня кальция к базальному уровню указывает на накопление кальция в митохондриях или изменения в функции митохондриальных обменников. Очевидно, что если митохондрии не способны быстро поглощать кальций в процессе клеточного возбуждения, это может привести к необратимым патологическим изменениям и гибели нейро нов. Эти данные показывают, что изменения в кальциевой обменной функции митохондрий в протекании нейропатии при сахарном диабете и болезни Альцгеймера очень похожи, что указывает на то, что функция митохондрий и связан ных с ними структур (эндоплазматического ретикулума) изменяется аналогичным образом в периферических и цен тральных нейрональных системах при дегенеративных процессах.

АДРЕНЕРГИЧЕСКАЯ И ХОЛИНЕРГИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СОКРАТИМОСТИ МИОКАРДА У ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ С МОДЕЛЬЮ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА М.А. Мухамедьяров, А.В. Леушина, А.Л. Зефиров Казанский государственный медицинский университет, Казань, Россия Болезнь Альцгеймера (БА) – тяжелое нейродегенеративное заболевание, поражающее преимущественно пожилых людей. Среди пациентов с БА наблюдается повышенная встречаемость сердечно-сосудистых нарушений, однако при чина этого феномена не изучена. Целью данной работы явилось исследование возможных нарушений адрено- и холи нергической регуляции сократительной функции миокарда в модели БА у мышей. Эксперименты проводили при по мощи стандартной миографической методики на полосках миокарда трансгенных мышей с генетической моделью БА (APP+PSEN1) 8-11 месячного возраста и мышей дикого типа такого же возраста (контроль). Сокращение миокарда вызывали электрическими стимулами. Амплитудно-временные параметры сократительных ответов миокарда трансге нов и контрольных мышей достоверно не отличались. Норадреналин (10-5 М) в контроле вызывал увеличение силы сокращения предсердий до 140%, желудочков – до 137% от исходных значений. У трансгенных мышей влияние но радреналина на сократимость предсердий не отличалось от контроля, тогда как в отношении желудочков наблюдалось уменьшение силы сокращений до 90% от начальной величины. Под действием фенотерола (избирательный агонист бета2-адренорецепторов, 50 мкМ) в контроле наблюдалось увеличение силы сокращения предсердий и желудочков до 126 и 120% от исходных величин, соответственно. В экспериментах на трансгенных мышах фенотерол вызывал более выраженное (до 139% от исходной величины) и быстрое увеличение амплитуды сокращений предсердий;

при этом фенотерол вызывал незначительные изменения силы сокращений желудочков в исследуемых группах. Карбахолин (10-5 М) вызывал снижение силы сокращений предсердий трансгенов до 83%, а в контроле – лишь до 96% от началь ных значений. При воздействии на препараты желудочков, карбахолин увеличивал силу сокращений до 136% от на чального уровня у трансгенов и лишь до 112% в контроле. Таким образом, у трансгенных мышей с моделью БА на блюдались выраженные нарушения адрено- и холинергической регуляции сократимости миокарда, которые не могут быть объяснены только возрастными изменениями организма. Установленный феномен может вносить значительный вклад в патогенез БА и развитие сердечно-сосудистых нарушений у пациентов с БА. Работа поддержана ФЦП, гран тами Президента РФ, РФФИ, Carl Zeiss.

МОДУЛЯЦИЯ СВОЙСТВ ВОРОТНЫХ МЕХАНИЗМОВ К+ КАНАЛОВ ПРОНИКАЮЩИМИ ИОНАМИ Н.А. Богданова, В.А. Яворский, Н.Х. Погорелая, Е.А. Лукьянец, И.С. Магура Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Калиевые каналы выявлены практически во всех типах клеток изучаемых организмов. Они участвуют в различных проявлениях жизнедеятельности клетки, вовлечены в реализацию многих физиологических функций и патофизиоло гических процессов. К+ каналам свойственен мультиионный механизм проницаемости. Идентифицировано более их разновидностей. Функция калиевых каналов модулируется внутриклеточными и внеклеточными ионами калия.

Повышение [К+]0 вызывает либо высокий уровень нейрональной активности, либо специфическое действие нейроме диаторов на глиальные клетки. С нарушением функции К+ каналов связывают определенные типы эпилепсии, сердеч Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября ные аритмии, диабет II типа. К+ каналы имеют отношения к пролиферации некоторых разновидностей злокачествен но-трансформированных клеток. Разнообразные проявления функционирования К+ каналов занимают главное место в механизмах возбудимости и играют значительную роль в интеграционной деятельности нервных клеток, в частности, в ритмической генерации потенциалов действия. Характерная для каждого типа нейронов комбинация К+ каналов обеспечивает широкий спектр проявлений возбудимости и позволяет каждому нейрону отвечать специфическим обра зом на соответствующий входящий сигнал в определенное время. Особого внимания заслуживает модуляция свойств воротных механизмов К+ каналов проникающими ионами. Это касается, в частности, механизмов С-типа инактива ции. С-инактивация обусловлена относительно медленными изменениями внешнего входа в К+ канал. Ионы ТЕА ши роко используют для изучения структуры и функций калиевых каналов. Их размер соответствуют размеру гидротиро ваного иона калия. Находящиеся в наружном растворе ТЕА блокирует многие типы калиевых каналов. Используя подходы, основанные на молекулярной динамике, установлено, что место связывания ТЕА с калиевым каналом нахо дится вне электрического поля мембраны. Зависимость блокирующего эффекта ТЕА от наружной концентрации ио нов калия коррелирут с влиянием ионов калия на скорость инактивации.

КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ИНТЕГРАТИВНОЙ ФУНКЦИИ НЕРВНЫХ КЛЕТОК И.С. Магура, Е.В. Долгая Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Интегративная активность нейронов в значительной мере связана с механизмами их электрической возбудимости, осуществляемой различными типами потенциалуправляемых натриевых, калиевых и кальциевых каналов. Биофизиче ские и молекулярно-биологические исследования последних лет выявили большое количество типов перечисленных каналов. Особенно большим разнообразием и полифункциональностью отличаются калиевые каналы. Их роль в мно гочисленных проявлениях деятельности нейронов обусловлена избирательной экспрессией комбинаций калиевых каналов с различными свойствами. Эти каналы принимают участие в регуляции мембранного потенциала, модулиру ют электрическую возбудимость клеток и электрохимическую движущую силу для разнообразных транспортных ме ханизмов. Потенциалуправляемые калиевые каналы непосредственно принимают участие в формировании изменений мембранного потенциала во время потенциалов действия в возбудимых клетках. От активности калиевых каналов зависит как частота, так и их временные характеристики. Калиевые каналы играют определенную роль в клеточных механизмах обучения и памяти. Их регуляция осуществляется фосфолирированием и нековалентными взаимодейст виями с ионами, нуклеотидами, кислородом и такими заряженными молекулами, как полиамины. Экспрессия калие вых каналов в разных типах нейронов динамически регулируется. Молекулярный анализ событий, которые происхо дят при некоторых неврологических заболеваний, в частности болезни Альцгеймера, выявил определенные изменения в функции калиевых каналов. Воротные механизмы калиевых каналов могут модифицироваться проникающими ио нами.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕМБРАННЫХ ИОННЫХ КАНАЛОВ В.Ф. Сазонов Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина, Рязань, Россия Мембранные ионные каналы являются сложными интегральными белками, обеспечивающими обмен клетки с ок ружающей средой ионами (K+, Na+, H+, Ca2+, Cl-). Для обучения студентов нам представляется наиболее целесообраз ной функциональная классификация каналов не по их селективной проницаемости к определённым ионам, а по спо собу управления их деятельностью. Функциональная классификация ионных каналов: 1. Неуправляемые. (Независи мые.) Находятся в постоянно открытом состоянии и обеспечивают постоянный ионный ток. 2. Потенциал управляемые. (Потенциалчувствительные, потенциалзависимые, voltage-gated.) Открываются под действием сдвига электрического потенциала (электрического заряда) мембраны до критического уровня. 3. Лиганд-управляемые. (Хе мочувствительные, хемозависимые, хемо-управляемые, рецептор-активируемые.) Открываются при связывании ли ганда (трансмиттера) с рецепторным участком канала. 4. Вторично-управляемые. (Ион-активируемые, ион-зависимые, мессенджер-управляемые, управляемые метаботропными рецепторами.) Открываются под действием внутриклеточ ных вторичных мессенджеров (ионов кальция Ca2+, цАМФ, цГМФ, ИФ3, диацилглицерола). 5. Совместно управляемые. (NMDA-рецепторно-канальный комплекс.) Открываются одновременно как лигандами, так и опреде лённым электрическим потенциалом мембраны. 6. Стимул-управляемые. (Механочувствительные, stretch-activated, протон-активируемые.) Открываются под воздействием специфичного раздражителя. 7. Актин-управляемые. (Актин регулируемые, actin-regulated, actin-gated channels). Открываются и закрываются за счёт разборки-сборки примем бранных микрофиламентов с участием актин-связывающих белков. 8. Коннексоны. Образуют в мембранах контакти рующих клеток сквозные непрерывные каналы в зоне щелевых контактов для обмена ионами. Особую группу пред ставляют собой мембранные ионные насосы. Им можно дать название «энерго-управляемые ионные транспортёры».

Они не то чтобы открываются для прохождения ионов, как каналы других видов, но активно протаскивают через себя ионы, используя для этого энергию расщепления АТФ. Их работа зависит от поступления энергии в виде АТФ.

НЕСТАНДАРТНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ А.И. Соловьев Институт фармакологии и токсикологии, Киев, Украина Артериальная гипертония (АГ) – хроническое заболевание многофакторной и полигенетической природы, являет ся основной причиной смертности и нетрудоспособности населения Земли. Целью наших исследований являлось формирование теоретико-экспериментальной базы для создания принципиально новых лекарственных средств и не традиционных подходов к лечению АГ различного генеза. При проведении исследований использовалось изучение трансмембранных ионных токов в гладкомышечных клетках (ГМК) сосудов методом patch-clamp, синхронная регист Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября рации сократительной активности и концентрации ионизированного кальция [Сa2+]i в миоплазме ГМК, а также мето ды изучения экспрессии ионных каналов и ферментов, siРНК-индуцированный сайленсинг генов, кодирующих экс прессию ионных каналов и ферментных систем в ГМК. Са2+-десенситайзеры. На основе полученных нами данных об определяющей роли С- и Rho-киназ в развитии гиперсократимости ГМК при АГ была синтезирована группа химиче ских соединений, обладающих способностью расслаблять ГМК сосудов без сопутствующего снижения [Сa2+]i, т. е. так называемые кальциевые десенситайзеры – соединения, снижающие кальциевую чувствительность миофиламент ГМК.

Эти соединения, обладающие свойствами блокаторов Rho и C – киназ, способны эффективно снижать тонус сосудов и артериальное давление (АД) у крыс с генетически детерминированной АГ. Взрослые мезенхимальные стволовые клетки (ВМСК) человека. ВМСК человека были тестированы на крысах с АГ, индуцированной воздействием ионизи рующего облучения, и крысах с генетически детерминированной АГ. Однократное введение крысам ВМСК количест ве 16-20106 клеток приводило к нормализации нарушенного эндотелий-зависимого расслабления сосудов и функции Са2+-зависимых калиевых каналов большой проводимости (ВКСа) в ГМК, т. е. основных регуляторных механизмов, определяющих вазодилататорный потенциал сосудистой стенки, а также способствовало нормализации повышенного АД. siRNA-индуцированный сайленсинг генов. Открытие явления РНК-интерференции дало надежду на создание принципиально новых подходов к лечению АГ. Данная технология представляет собой один из высокоспецифичных современных методов целевой генотерапии, суть которого состоит в угнетении экспрессии определенного гена на стадии трансляции или в нарушении его транскрипции (пост-транскрипционный сайленсинг). Реализация этого про цесса происходит с помощью малых интерфeрирующих РНК (siRNA), которые имеют комплиментарную последова тельность к молекуле-мишени мРНК и через каскад сложных механизмов при участии белковых систем клетки (Dicer, RISC) обеспечивают селективную деградацию мРНК. Нами была предпринята первая попытка использовать феномен РНК интерференции для снижения давления у крыс с генетически детерминированной и индуцированной воздействи ем радиации АГ. Введение siRNA для специфического сайленсинга генов, кодирующих экспрессию дельта изофрмы С-киназы, в хвостовую вену крыс с генетически детерминированной гипертензией способствовало восстановлению эндотелий-зависимого расслабления сосудов, увеличению амплитуды тока через ВКСа и снижению АД.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ПОДКЛАССОВ ИМУНОГЛОБУЛИНОВ G ЧЕЛОВЕКА В.П. Завьялов, С.Н. Рязанцев, В.М. Тищенко Университет Турку, Турку, Финляндия;

Калифорнийский университет, США;

Институт белка, Пущино, Россия IgG инициируют воспалительные реакции в результате связывания двух или более молекул с поверхностью клет ки-мишени и последующим поливалентным взаимодействием IgG с комплементом (Clq) или FcR клеток. Подклассы IgG человека значительно отличаются этими взаимодействиями. Если hIgG1 и hIgG3 эффективно активируют класси ческий каскад комплемента (ККК), то hIgG2 и hIgG4 практически не активны. Мы изучили 3D структуру hIgG2 Kom с помощью 3D реконструкции одиночных частиц и метода электронной микроскопии (ЭМ) с негативным контрастом.

Модель 3D структуры hIgG2 построена с разрешением 1,78 нм (FSC=0.5), с использованием программы Electron Micrograph ANalysis (EMAN) 1.8. Молекула имеет ассиметричную структуру: одна из Fab субъединиц находится в тесном контакте с CH2 доменами и шарнирной областью;

другая Fab субъединица расположена на некотором отдале нии от Fc, причем наблюдается слабая электронная плотность, соединяющая Fab и Fc;

Fc субъединица деформирова на, возможно, вследствие тесных взаимодействий с Fab. Боковая проекция молекулы показывает, что длинные оси Fabs приблизительно перпендикулярны длинной оси Fc («треного-подобная» форма). Модель находится в согласии с данными дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и флуоресцентных исследований. Модель может объяснить, почему C1q- и FcR-связывающие центры в hIgG2 менее доступны и поэтому данный подкласс менее эф фективен в активации воспалительных реакций. ЭМ hIgG3 позволила обнаружить, что экстремально длинная шар нирная область этого подкласса при физиологических условиях существует в виде компактной глобулярной структу ры (ГС). Метод ДСК позволил заключить, что плавление ГС шарнирного участка hIgG3 является кооперативным про цессом. Модель «двух состояний», используемая для характеристики плавления небольших глобулярных белков, хо рошо описывает этот переход. Таким образом, в молекуле hIgG3 центральная часть шарнирного участка свернута в 13-й глобулярный домен. Мы предложили модель сворачивания 4 двойных поли-L-пролиновых спиралей центральной части шарнирного участка в компактную 3D структуру, похожую на «сложенную раскладушку». ГС шарнирного уча стка влияет на структуру CH2 доменов, что уменьшает эффективность ингибирования активации ККК компактной формой hIgG3. Таким образом, 13-й глобулярный домен модулирует эффекторные функции hIgG3. Новый взгляд на молекулярную анатомию hIgG подклассов является важным не только для понимания молекулярной физиологии им мунного ответа, но и позволяет создать новое поколение человеческих моноклональных антител для терапии различ ных заболеваний.

ИССЛЕДОВАНИЕ АТФ-ИНДУЦИРОВАННОЙ КАЛЬЦИЕВОЙ СИГНАЛІЗАЦИИ В ИЗОЛИРОВАННЫХ НОЦИЦЕПТИВНЫХ DRG НЕЙРОНАХ КРЫСЫ А.О. Пилипюк, А.А. Аксенчик, Е.А. Лукьянец Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина В данной работе изучалось действие АТФ на кальциевую сигнализацию в клетках ганглиев с помощью флуорес центного метода измерения концентрации внутриклеточного кальция с использованием кальций-чувствительного красителя fura-2. Моделирование нервного ответа проводили с помощью локальной аппликации во внеклеточный раствор деполяризирующего агента 50 мМ КCl. Исследование экспрессии пуриновых рецепторов на соме DRG нейро нов производилось путем регистрации кальциевых транзиентов в ответ на локальную аппликацию во внеклеточный раствор общего агониста этой группы рецепторов – 10 мкМ АТФ. В процессе исследований использовались нейроны большого, среднего и малого размера, последние относятся к ноцицептивным нейронам. Для определения свойств пуриновых рецепторов АТФ апплицировали последовательно несколько раз с интервалом в 60 секунд. Было установ Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября лено, что вторая аппликация АТФ вызывала кальциевый транзиент меньшей (на 30±4%) амплитуды по сравнению с первой (контрольной) аппликацией. Дальнейшие аппликации АТФ, разделенные 60- секундным интервалом, у неко торых типов клеток не вызывали заметного уменьшения амплитуды транзиента по сравнению со второй аппликацией в базовом растворе. При этом апплицирование АТФ с более высокой частотой (каждые 20–25 секунд) вызывало сни жение амплитуды транзиента практически до нуля. Такое свойство кальциевых транзиентов было характерным для ноцицептивных DRG нейронов маленького размера. В соответствии с этими результатами был сделан вывод о том, что в отличие от клеток среднего и большого размера, в клетках малого диаметра в основном представлены метабо тропные Р2Y рецепторы. Механизм кальциевого транзиента с их участием заключается в активации фосфоинозитид ного обмена приводящего к образованию IP3, который в свою очередь, активирует соответствующие рецепторы внут риклеточных кальциевых депо индуцируя выход ионов кальция из них в цитоплазму. Таким образом, после 3–4 по следовательных аппликаций АТФ внутриклеточные депо полностью истощаются, в результате чего наблюдается уменьшение амплитуды кальциевых транзиентов при повторных аппликациях АТФ. Полученные данные позволяют предположить, что в функционировании ноцицептивных (малых по размеру) DRG нейронов существенную роль мо гут играть Р2Y пуриновые рецепторы.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЛИЕВОГО ТОКА В КЛЕТКАХ ФЕОХРОМАЦИТОМЫ КРЫСЫ PC12 В УСЛОВИЯХ ГИПОКСИИ В.А. Яворский, Н.А. Богданова, Н.Х. Погорелая, Е.А. Лукъянец Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина Клетки линии PC12 используются как модель для изучения механизмов кислородной чувствительности. Подобно каротидным клеткам, эти клетки реагируют на гипоксию путем изменения калиевой проводимости, что в свою оче редь приводит к деполярзации мембранного потенциала клетки и секреции допамина. Наши исследования показали, что гипосульфит натрия (Na2O4S2), от 1 до 10 мМ, который вызывает химическую гипоксию, дозозависимо уменьшал калиевую проводимость клеток линии PC12. Кислород-чувствительный калиевый ток в среднем составлял 55% от общей амплитуды калиевого тока при приложении предельной концентрации 10 мМ. Концентрационная зависимость амплитуды калиевого тока определялась уравнением Больцмана со значениеми концентрации половинного ингибиро вания 2,7±0,2 мМ и коэффициентом наклона -0,9±0,2 мМ-1, потенциал-зависимость активации не изменялась. При этом в половине регистраций наблюдалось быстрое увеличение тока и утечки, если концентрация составляла более 5 мМ. Меньшие концентрации (1–2,5 мМ) в части клеток вызывали постоянный входящий ток амплитудой от 0,5 до 3 нА в условиях поддерживаемого потенциала -80 мВ, который обратимо уменьшался при смене гипоксического рас твора на контрольный. Химическая гипоксия в значительной мере уменьшала инактивацию калиевой проводимости с повышением неинактивируемой части калиевого тока от 40% в контрольном растворе до 80% в растворе с 2,5 мМ.

Было сделано прежположение, что химическая гипоксия оказывает комплексное воздействие на калиевую проводи мость со значительным уменьшением амплитуды калиевого тока в начале и постепенным восстановлением калиевой проводимости в условиях длительного действия гипоксии путем блокирования инактивации калиевых каналов. Пред положительно, данный механизм направлен на предотвращение чрезмерной активности клеток PC12 в условиях хро нической гипоксии.


Ca2+-ИНДУЦИРОВАННОЕ ВЫСВОБОЖДЕНИЕ Cа2+ ЧЕРЕЗ IP3 РЕЦЕПТОРЫ ПРИ АКТИВАЦИИ P2X РЕЦЕПТОРОВ В ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТКАХ РЕЗИСТИВНЫХ СОСУДОВ ПОЧКИ КРЫСЫ Д.В. Гордиенко Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина;

Лондонский университет Св. Георгия, Лондон, Великобритания P2X рецепторы опосредуют симпатический контроль и авторегуляцию кровообращения почки, вызывая сокраще ние гладкомышечных клеток (ГМК) кровеносных сосудов путем увеличения внутриклеточной концентрации ионов Ca2+ ([Ca2+]i). Хотя в настоящее время общепринято, что Ca2+ сигнальная система мышечных клеток состоит из мик родоменов, архитектура [Ca2+]i ответов на стимуляцию P2X рецепторов остаётся слабо исследованной. Используя конфокальную микроскопию, электрические регистрации методом перфорированного пэтча, иммуно-/органел селективное окрашивание, флэш-фотолиз и анализ экспрессии генов методом полимеразной цепной реакции с обрат ной транскрипцией (ПЦР-ОТ), мы исследовали на субклеточном уровне Ca2+ сигнальную систему, которая активиру ется в ГМК резистивных сосудов почки крысы при стимуляции P2X рецепторов селективным агонистом -meATP.

ПЦР-ОТ анализ на одиночных свежеизолированных ГМК показал присутствие генов, кодирующих P2X1 и P2X4 ре цепторы, инозитолтрифосфатный рецептор (IP3R) тип 1 и рианодиновый рецептор (RyR) тип 2. При поддерживаемом потенциале -50 мВ -meATP вызывал входящий катионный ток (IP2X) дозозависимым образом (EC50=1,1±0,1 мкМ).

Фармакологические и биофизические свойства IP2X свидетельствуют об експрессии в этих ГМК двух типов функцио нирующих P2X рецепторов: гомомерного P2X1 и гетеромерного P2X1/4. Амплитуда [Ca2+]i ответов также зависела от концентрации -meATP (EC50=0,18±0,01 мкМ). Деполяризация, вызываемая 10 мкМ -meATP, запускала выброс Ca2+ из подмембранного (“junctional”) саркоплазматического ретикулума (jSR), обогащенного IP3Rs, но не RyRs.

Опустошение кальциевых депо, блок потенциал-управляемых Ca2+ каналов (VGCCs) или IP3Rs подавлял этот подмем бранный [Ca2+]i скачок значительно сильнее, чем блок RyRs: уменьшение аплитуды ответа на 53%, 39% или 48% в сравнении с 18% соответственно. Эффект опустошения кальциевых депо или ингибирования IP3Rs значительно ос лаблялся после блока VGCCs. Таким образом, деполяризация ГМК резистивных сосудов почки при активации P2X рецепторов запускает выброс Ca2+ из jSR через IP3Rs, которые ативируются Ca2+, входящим через VGCCs. Этот фуда ментальный механизм обеспечивает конвергенцию сигнальных путей электро- и фармако-механического сопряжения в сосудистых ГМК.

Поддержано BHF (PG/08/062/25382).

Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября ВХОД Ca2+ В КЛЕТКУ И ВЫСВОБОЖДЕНИЕ Ca2+ ИЗ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ДЕПО ПРИ АКТИВАЦИИ Р2Х РЕЦЕПТОРОВ МЕЗЕНТЕРИАЛЬНОЙ АРТЕРИИ МОРСКОЙ СВИНКИ К.Ю. Суханова, Д.В. Гордиенко Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина;

Лондонский университет Св. Георгия, Лондон, Великобритания Увеличение внутриклеточной концентрации ионов кальция ([Ca2+]i) является ключевым событием, приводящим к сокращению всех типов гладкомышечных клеток (ГМК). АТФ, активирующий постсинаптические P2X рецепторы ГМК, является одним из основных нейротрансмитеров, которые осуществляют симпатический контроль диаметра кровеносных сосудов. Поскольку вазоконстрикция в органах брюшной полости, вызываемая повышением симпатиче ской активности, является важным рефлексом, стабилизирующим системное кровяное давление во время физических нагрузок/упражнений. Понимание механизмов, вызывающих увеличение [Ca2+]i при активации P2X рецепторов в ГМК мезентериальных артерий, имеет важное физиологическое значение. Используя метод лазерной конфокальной микроскопии, мы исследовали относительный вклад входа Ca2+ в клетку и его высвобождения из внутриклеточных депо в повышение [Ca2+]i при активации P2X рецепторов в ГМК мезентериальной артерии морской свинки. Свеже изолированные ГМК загружали высокоафинным Ca2+ индикатором fluo-3 и стимулировали 10 мкМ селективного аго ниста P2X рецепторов,-methyleneadenosine 5-triphosphate (,-meATP). Высокочастотное двумерное (x-y) сканиро вание показало, что активация P2X рецепторов запускала выброс Ca2+ из подмембранного (“junctional”) саркоплазма тического ретикулума (jSR), за которым следовала Ca2+ волна, быстро распрстраняющаяся к ценру клетки. Пик ам плитуды,-meATP-вызванного [Ca2+]i сигнала уменьшался на 64% при блокировании потенциал-управляемых Ca2+ каналов (VGCCs) с помощью 5 мкМ никардипина;

на 81% после опустошения внутриклеточных кальциевых депо путем 10-минутного инкубирования в 10 мкМ циклопиазоновой кислоты (CPA), селективного ингибитора Ca2+ АТФазы сарко-эндоплазматического ретикулума (SERCA) и на 91% при блокировании VGCCs в ГМК с опустошен ным кальциевым депо. Эффект опустошения кальциевых депо на,-meATP-индуцированные ответы значительно ослаблялся после блока VGCCs: инкубация в СРА уменьшала амплитуду,-meATP-вызванного ответа на 81% в от сутствии никардипина и только на 53% (n=8) после 30-секундной преинкубации с никардипином.

Таким образом, наши результаты являются прямой демонстрацией того, что: (1) P2X рецепторы ГМК мезентери альной артерии являются Ca2+ проницаемыми;

(2) высвобождение Ca2+ из внутриклеточных депо вносит существен ный вклад в увеличение [Ca2+]i при активации P2X рецепторов;

(3) вход Ca2+ через VGCCs, активируемые P2X рецеп тор – опосредованной деполяризацией, является основным механизмом, индуцирующим высвобождения Ca2+ из внут риклеточных депо.

Поддержано The Wellcome Trust (075112) & British Heart Foundation (PG/08/062/25382).

ПУТИ И МЕХАНИЗМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ [Са2+]i ПРИ СТИМУЛЯЦИИ ИОНОТРОПНЫХ ПУРИНОРЕЦЕПТОРОВ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК СЕМЯВЫВОДЯЩИХ ПРОТОКОВ МОРСКОЙ СВИНКИ Ю. Дыскина, Д. Гордиенко Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина;

Лондонский университет Св. Георгия, Лондон, Великобритания Сократительная активность гладких мышц контролируется автономной нервной системой путем модуляции внут риклеточной концентрации ионов Са2+ ([Са2+]i) гладкомышечной клетки (ГМК) вследствие активации рецепторов плазматической мембраны. АТФ является одним из основных симпатических нейротрансмиттеров, действие которого опосредовано ионотропными пуринорецепторами (P2X рецепторами), ответственными за наиболее быстрые события нервно-мышечной передачи. Нарушения этого сигнального пути в урогенитальной системе может приводить к пато логиям эякуляции. Поэтому понимание механизмов P2X рецептор-опосредованной регуляции [Са2+]i в ГМК семявы водящих протоков имеет важное физиологическое значение. Используя высокочастотную двумерную сканирующую конфокальную микроскопию, мы исследовали на субклеточном уровне изменения [Са2+]i в ГМК семявыводящих про токов морской свинки, вызываемых стимуляцией P2X рецепторов селективным агонистом,-methyleneadenosine 5 triphosphate (,-meATP). Аппликация 10 мкM,-meATP приводила к резкому повышению [Са2+]i в подмембранных регионах клетки. Опустошение Са2+ депо путем блокирования Са2+-АТФ-ази саркоплазматического ретикулума (СР) при помощи 50 мкМ циклопиазоновой кислоты (СРА) уменьшало амплитуду начального ответа на 53%. Последую щее (поле опустошения депо) блокирование потенциалуправляемых Са2+ каналов (VGCCs) с помощью 5 мкM приво дило к уменьшению амплитуды ответа на 70%. Блок VGCCs сам по себе уменьшал амплитуду ответа на 58%, а после дующая инкубация в СРА редуцировала ее еще на 20%. На фоне никардипина опустошение депо уменьшало [Са2+]i ответ всего на 30%, а в его отсутствие – на 53%. Таким образом, активация P2X рецепторов ГМК семявыводящих протоков морской свинки не только обеспечивает непосредственный путь для входа Са2+ в клетку, но также вызывая деполяризацию мембраны, приводит к входу Са2+ через VGCCs, что, в свою очередь, является основным событием, вызывающим выброс Са2+ из внутриклеточных депо.

Поддержано The Wellcome Trust (075112).

ИЗМЕНЕНИЕ Р2Х-ОПОСРЕДОВАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК РЕЗИСТИВНЫХ СОСУДОВ ПОЧКИ КРЫСЫ ПРИ СПОНТАННОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ О.В. Повстян, М.И. Хархун, Д.В. Гордиенко Институт физиологии им. А.А. Богомольца, Киев, Украина;

Лондонский университет Святого Георгия, Лондон, Великобритания Увеличение [Ca2+]i в гладкомышечных клетках (ГМК) резистивных сосудов почки крысы при активации Р2Х ре цепторов происходит благодаря входу ионов Са2+ в клетку через Р2Х рецепторы и потенциал-управляемые Са2+ кана лы, а также Са2+-индуцированному выбросу ионов Са2+ из саркоплазматического ретикулума (СР) как через рианоди новые рецепторы (RyRs), так и через инозитол 1,4,5-трисфосфатные рецепторы (IP3Rs). Целью данного исследования Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября было сравнение Р2Х-опосредованных сигналов, вызванных 10 мкМ -meАТФ, в свежеизолированных ГМК рези стивных сосудов почки спонтанно-гипертензивных крыс (Spontaneously Hypertensive Rats, SHR) и их нормотензивном контроле (Wistar Kyoto, WKY). Катионный ток через Р2Х рецепторы (IP2X) регистрировался при поддерживаемом потенциале -50 мВ методом перфорированного пэтча. Мониторинг изменений [Ca2+]i в ГМК, загруженных fluo-3, осуществлялся при помощи быстрого (33–40 Гц) двумерного (x-y) конфокального сканирования. Данные представле ны как среднее ± S.E.M. Обнаружено, что плотность IP2X была значительно (p0,01) меньше в ГМК SHR по сравне нию с ГМК WKY: 57±7 пA/пФ (n=18) и 101±12 пA/пФ (n=25), соответственно. Амплитуда -meАТФ индуцированного увеличения [Ca2+]i была также значительно (p0,001) редуцированной в ГМК SHR: F/F0 составля ло 1,6±0,1 (n=89) по сравнению с 3.9±0.2 (n=95) в ГМК WKY. Вклад входа ионов Са2+ через Р2Х рецепторы в этот сигнал был уменьшен в ГМК SHR, в то время как вклад их входа через Са2+ каналы – увеличен. Несмотря на умень шение загрузки СР ионами Са2+ в ГМК SHR, относительный вклад их выброса из СР в Р2Х-опосредованный ответ был подобным в обеих группах. Блок RyRs 100 мкМ рианодина уменьшал Са2+ сигнал значительно сильнее в ГМК SHR, в то время как эффект ингибирования IP3Rs 30 мкМ 2-APB был сходным в обеих группах. Эти результаты сви детельствуют о том, что при активации Р2Х рецепторов в ГМК резистивных сосудов почки SHR: (1) вход ионов Са2+ и их выброс из СР значительно редуцированы;


и (2) главной причиной уменьшения выброса является уменьшенная за грузка СР ионами Са2+ вследствие увеличения их утечки через RyRs. Уменьшение P2X-опосредованных сигналов мо жет лежать в основе ослабления симпатических и ауторегулятивных ответов кровеносных сосудов почки и приводить к повреждению гломерул при гипертензии. BHF PG/08/062/25382.

НАДЕЖНОСТЬ И РЕЗЕРВНОСТЬ ВНУТРИОРГАННОГО КОМПЛЕКСА БИОАМИНОВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ С.Ю. Виноградов, С.В. Диндяев, В.В. Криштоп, А.А. Параскун, Ф.А. Ромашин, И.Ю. Торшилова Ивановская государственная медицинская академия, Иваново, Россия В ходе гистохимических цитоспектрофлуорометрических исследований целого ряда внутренних органов (щито видная железа, яичники, матка, легкие, молочные железы, сердце) лабораторных млекопитающих на предмет выявле ния, оценки концентрации и динамики распределения в них серотонина, катехоламинов и гистамина определены ин теграции биоаминпозитивных гетерогенных и гетероморфных структур. Они составляют морфофункциональный внутриорганный комплекс биоаминового обеспечения (ВКБО) рабочих элементов для выполнения ими характерной деятельности. В состав ВКБО входят: симпатические нервные волокна (терминали и сплетения), биоаминпозитивные клеточные элементы различных источников эмбрионального происхождения (тучные клетки, макрофаги, апудоциты), сосуды микроциркуляторного русла. Исследования проводились в условиях нормальной жизнедеятельности организ ма (в т. ч. в фазах полового цикла), при физиологических напряжениях (беременность, лактация), в течение хрониче ских экспериментов (общая гипотермия, гиподинамия, гемитиреоидэктомия, прерывание лактации, фармако- и гор мономедикация). В иерархической организации структур ВКБО выделяются элементы, специализирующиеся на про дукции, захвате, депонировании, инактивации, транспортировке, полезной утилизации и разрушении биоаминов. Ре зультаты компьютерно-статистического анализа показывают, что взаимосодействия структур ВКБО в пространстве и времени характеризуются закономерными устойчивыми хроносопряжениями и корреляциями филогенетически древ них и новых способов управления функциональной активностью органа, его адаптационно-компенсаторными реак циями, гистогенезом и регенерацией. Динамика конкурентных отношений биоаминов, ситуационная готовность ре цепторно-циклазных систем, взаимодействие центральных и местных механизмов биоаминового обеспечения рабочих структур во многом определяют периодичность, фазовость и волнообразность основных процессов жизнедеятельно сти тканей и органов. ВКБО обладает высокой степенью надежности, резервности и избыточности, что позволяет ему выполнять запрограммированные функции при сохранении своих основных морфофункциональных параметров.

ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ОТВЕТА КОЛЛАГЕНОВОГО МАТРИКСА СУХОЖИЛИЙ И КОЖИ КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА НА КРАТКОВРЕМЕННЫЙ ПИЩЕВОЙ СТРЕСС В.А. Писклова, О.В. Седлецкая, А.В. Наглов Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина Пищевой стресс создавали кратковременным переведением белых крыс в возрасте 3 и 20 месяцев на режим голо дания (2 недели кормления комбикормом по 6 г/животное через день) – откорм (кормление ad libitum в течение 2 недель). Режим голодание–откорм повторяли после месячного перерыва, когда все измеряемые параметры у экспе риментальных крыс не отличались от таковых у нормальных сверстников. Сравнение двух режимов позволило судить об особенностях характера ответной реакции. В качестве объекта исследования был выбран коллаген хвостовых и ахилловых сухожилий, кожи спины и хвоста. Ответ коллагенового матрикса изученных органов оценивали по концен трации коллагена в органах, его растворимости при нагревании и в 1М NaCl;

характер поперечного связывания в кол лагене определяли электрофоретически. Голодание в обоих режимах приводит к существенному снижению структур ной стабильности коллагенового матрикса всех изученных органов (снижается концентрация, повышается раствори мость коллагена, уменьшается количество поперечно связанных электрофоретических фракций). Откорм же приводит к выраженному упрочнению матрикса. При выбранном режиме откорма скорость изменений превосходит таковую для нормальных сверстников. Несмотря на сходство динамики ответа коллагенового матрикса на первое и второе предъявление пищевого стресса, выявлены существенные тканевые, возрастные и кратные различия в силе и характе ре ответа. У 3-месячных животных при первичном пищевом стрессировании выявлена максимальная выраженность (она превышает таковую у взрослых и после вторичного воздействия). Наибольшие изменения наблюдаются в коже спины по сравнению с кожей хвоста и в ахилловых сухожилиях по сравнению с хвостовыми. Характер ответа колла генового матрикса на пищевой стресс определяется кратностью воздействия – если у молодых животных вторичное предъявление стимула вызывает лишь меньшие по силе изменения, то у взрослых изменяется и характер ответа: при Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября первичном стрессировании у них изменялись лишь концентрация и количество внутримолекулярных сшивок, а после вторичного – степень изменения концентрации существенно снижается, а возрастает вклад межмолекулярного связы вания и химического модифицирования уже существующих связей.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ ОБЪЕМА КЛЕТОК СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОК ПОЧКИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ГИПОТОНИЧЕСКОЙ СРЕДЫ Г.С. Батурина, А.В. Иляскин, Л.Е. Каткова, Е.И. Соленов Институт цитологии и генетики, Новосибирск, Россия Для поддержания жизнеспособности и функциональной активности в условиях осмотически нестабильной среды клетки должны обладать эффективными механизмами регуляции объема. Эта проблема особенно актуальна для кле ток эпителия почечных канальцев, т.к. осмотическое давление канальцевой жидкости изменяется в широких пределах.

В настоящей работе исследовали кинетику изменения объема главных клеток собирательных трубок наружного моз гового вещества почки в процессе адаптивной реакции на гипоосмотический шок. Водную проницаемость определяли по скорости нарастания объема клеток при быстрой смене осмолярности среды с 280 до 140 мОсм/л. Кинетику изме нения объема клеток регистрировали с помощью флуоресцентного метода, основанного на эффекте гашения красите ля Calcein белками цитоплазмы. Согласно полученным результатам, адаптации клетки к гипоосмотической среде со путствует значительное снижение водной проницаемости плазматической мембраны. Характерные времена возраста ния объема в гипотонической среде значительно увеличиваются после первого воздействия осмотического шока (=0,25±0,03 и 0,81±0,09 с (n=7), p0,01). Хелатирование внутриклеточного кальция приводит к возрастанию харак терного времени регуляторного снижения объема клеток (=1,3±0,3 с n=8 и 8,5±1,8 с, n=6, p0,01, в контроле и после хелатирования внутриклеточного кальция). У таких клеток повторное воздействие осмотического шока не вызывает дальнейшего снижения водной проницаемости (=1,11±0,12 с, n=14 и 1,15±0,08 с, n=14). Методом Western blot анализа показано, что в препаратах плазматических мембран клеток, подвергавшихся гипотоническому шоку, снижается со держание водных каналов. Резюмируя, можно предположить, что обнаруженный эффект быстрого снижения водной проницаемости эпителиальных клеток в среде с низким осмотическим давлением имеет адаптивное значение. Клетки с пониженной водной проницаемостью в меньшей степени набухают при гипоосмотическом шоке и соответственно меньше подвержены риску разрушения. Очевидно, что кальций играет значительную роль в регуляции клеточного объема. Можно предположить, что интернализация водных каналов является одним из механизмов, определяющих быстрое снижение водной проницаемости клеток собирательных трубок при воздействии гипоосмотической среды.

Работа выполнена при поддержке: РФФИ (09-04-00197), «Ведущие научные школы» НШ-6477.2010.4, грант СО РАН №58.

ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РКС НА РЕГУЛЯЦИЮ ВОДНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЭПИТЕЛИЯ СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОК ПОЧКИ КРЫСЫ ВАЗОПРЕССИНОМ Л.Е. Каткова, Г.С. Батурина, Е.И. Соленов, Л.Н. Иванова Институт цитологии и генетики, Новосибирск, Россия Несмотря на активное изучение молекулярных процессов регуляции транспорта воды в клетках эпителия собира тельных трубок вазопрессином, на данный момент картина внутриклеточной передачи гормонального сигнала окон чательно неясна. Ранее нами было показано, что прединкубация собирательных трубок почки крысы с хелатором Ca++ (BAPTA, 50 мкМ), который ингибирует увеличение внутриклеточной концентрации ионов Ca++, приводит к подавле нию эффекта агониста V2 рецепторов вазопрессина (десмопрессина, dDAVP) на водную проницаемость собиратель ных трубок почки крысы и перераспределение водного канала 2 типа. Вероятно, важную роль в реализации гормо нальной реакции почки крыс на вазопрессин играет Ca++ и кальций-зависимые формы протеинкиназы С (PKC). Це лью данного исследование было оценка влияния активатора протеинкиназы С (phorbol 12,13-dibutyrate, PBDu) на по вышение водной проницаемости общей поверхности клеток эпителия собирательных трубок при действии агониста V2 рецепторов вазопрессина. С помощью Вестерн-блот анализа было показано, что инкубация с PBDu приводит к перераспределению PKC альфа из цитозольной фракции в мембранную, что принято считать признаком ее активации.

Согласно полученным результатам, в присутствии десмопрессина коэффициент осмотической водной проницаемости клеток эпителия собирательных трубок увеличивался в среднем на 50%. Предварительная загрузка клеток изолиро ванных собирательных трубок PBDu приводила к подавлению гидроосмотического действия dDAVP на эпителий со бирательных трубок. Кроме того, прединкубация с PDBu ингибировала вазопрессин-зависимое увеличение содержа ния водного канала 2 типа в плазматической мембране. Одним из возможных объяснений действия активатора PKC на эффект dDAVP представляется участие кальций-зависимых протеинкиназ на разных этапах механизма трансдукции сигнала вазопрессина. Так, например, имеются данные об участии PKC в процессах интернализации AQP2 (van Balkom BW et.al., 2003). Выяснение роли PKC в механизме трансдукции сигнала вазопрессина требует дальнейших исследований. Работа выполнена при поддержке: РФФИ (09-04-00197), «Ведущие научные школы» НШ-6477.2010.4, грант СО РАН №58.

БИОЭНЕРГЕТИКА НЕЙРОНОВ В КУЛЬТУРЕ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И ГИПЕРСТИМУЛЯЦИИ ГЛУТАМАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ А.М. Сурин, В.Г. Пинелис, Л.С. Хируг, Д.А. Чудаков, И.А. Красильникова, Б.И. Ходоров Научный центр здоровья детей, НИИ общей патологии и патофизиологии, Москва, Россия;

Neuroscience Center, University of Helsinki, Хельсинки, Финляндия;

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Москва, Россия Сильная митохондриальная деполяризация (МД), вызванная длительной гиперстимуляцией глутаматных рецепто ров нейронов мозга, играет ведущую роль в развитии отсроченной [Ca2+]i дизрегуляции (ОКД) и последующей гибели Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября нейронов. Несмотря на интенсивные исследования в этой области, механизмы МД и ОКД окончательно еще не уста новлены. В настоящей работе, используя флуоресцентную микроскопию индивидуальных нейронов, регистрировали одновременно изменения двух или трех внутриклеточных параметров: внутриклеточной концентрации свободного Ca2+ ([Ca2+]i), митохондриального потенциала (m), цитозольного и митохондриального pH, внутриклеточной авто флуоресценции NAD(P)H и FAD, концентрации АТФ в цитозоле. Обнаружено, что ОКД и МД сопровождаются паде нием флуоресценции митохондриального NAD(P)H и синхронным увеличением флуоресценции FAD. Блокада дыха ния цианидом (CN-) после перехода ОКД в фазу [Ca2+]i плато приводила к дополнительному увеличению МД и NAD(P)H. Эти данные свидетельствуют о том, что начальная фаза ОКД не связана с возникновением митохондриаль ной транзиторной поры высокой проводимости (МТП) и что падение NAD(P)H при развитии ОКД связано не с исчер панием NAD+ в митохондриях, а со значительным ростом потребления NADH. Ингибирование F1F0-ATФaзы олиго мицином в покоящихся клетках и при действии глутамата показало, что во время ОКД происходит частичное разоб щение дыхания и фосфорилирования, при котором, однако, F1F0-ATФaза все еще продолжала синтезировать АТФ.

Замещение Са2+ на Sr2+ не предотвратило вторичное повышение [Sr2+]i и синхронной сильной МД, несмотря на то, что Sr2+, в отличие от Са2+, не открывает классическую циклоспорин А-чувствительную МТП. Одновременные измерения митохондриального и цитозольного рН выявили, что во время развития ОКД, наряду со снижением NAD(P)H, проис ходит резкое падение рН-градиента между митохондриями и цитозолем. Мы заключили, что начальная стадия разви тия ОКД не связана с МТП, а вызвана усилением протонной проводимости внутренней митохондриальной мембраны, которая ведет к выраженной МД, падению рН градиента между матриксом и цитозолем, ослаблению поглощения Ca2+ митохондриями и разобщению окислительного фосфорилирования.

Работа поддержана грантами РФФИ 04-08-01802а, 10-04-01770а и 11-04-01961а.

ИММУННЫЙ СТАТУС И ФЕРМЕНТЫ МЕТАБОЛИЗМА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ В ЛИМФОЦИТАХ КРОВИ ПРИ НЕЙРОГЕННОМ, ХИРУРГИЧЕСКОМ И РАДИАЦИОННОМ СТРЕССЕ С.О. Тапбергенов, Т.С. Тапбергенов Семипалатинский государственный медицинский университет, Семей, Казахстан Установлено, что различные по происхождению стрессорные воздействия (иммобилизация животных с грузом в течение 60 минут – нейрогенный стресс, пред- и послеоперационный хирургический стресс, радиационное воздейст вие, вызванное деятельностью Семипалатинского ядерного полигона) приводят к разной степени выраженности им мунной дисфункции и развитию вторичных иммунодефицитных состояний, сопряженных с изменениями активности ферментов обмена пуриновых нуклеотидов. Так, при нейрогенном стрессе экспериментальных животных происходит угнетение гуморального звена иммунитета и неспецифической резистентности организма. В лимфоцитах этих живот ных имеет место повышение активности 5`-нуклеотидазы и АМФ-дезаминазы, снижение активности аденозиндезами назы, что приводит к увеличению в лимфоцитах количества аденозина и ИМФ. Хирургический стресс независимо от возраста оперированного пациента приводит к снижению общего число лимфоцитов, Т- и В-лимфоцитов, иммуногло булинов и количества фагоцитов. Хирургический стресс, также независимо от возраста пациента, приводит к повы шению в лимфоцитах активности 5`-нуклеотидазы и снижению активности АМФ-дезаминазы и аденозиндезаминазы, что сопровождается увеличением соотношения активности 5`-нуклеотидазы/АМФ-дезаминазы (коэффициент А), снижением соотношения активности аденозиндезаминазы/АМФ-дезаминазы (коэффициенты В) и увеличением коли чества аденозина. При радиационном воздействии, в зависимости от возраста, развиваются разнонаправленные изме нения функционального состояния иммунной системы: у детей снижение общего числа лимфоцитов, повышение чис ла В-лимфоцитов и снижение неспецифической резистентности организма;

у взрослых имеет место повышение обще го числа лимфоцитов и снижение числа В-лимфоцитов. При этом у детей и взрослых имеет место снижение общего числа иммуноглобулинов. Независимо от возраста пациента, радиация приводит к снижению активности 5` нуклеотидазы и аденозиндезаминазы, снижению активности АМФ-дезаминазы, что сопровождается снижением соот ношения активности 5`-нуклеотидазы/АМФ-дезаминазы (коэффициент А) и снижением соотношения активности аде нозиндезаминазы/АМФ-дезаминазы (коэффициенты В) и накоплением аденозина в лимфоцитах. В целом, все эти данные свидетельствует о нарушении функциональной взаимосвязи.

МЕХАНИЗМЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ НЕЙРОНОВ К.Н. Мельников, А.И. Вислобоков, Ю.Д. Игнатов Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия Биомакромолекулярные комплексы возбудимых нервных и мышечных клеток – рецепторы, ионные каналы, ион ные насосы-транспортеры и многочисленные внутриклеточные ферментные системы – аппарат жизнеобеспечения и генерации мембранных потенциалов. Фармакологические средства широко используются для управления функциони рованием живых систем. В сравнительном плане были изучены изменения ионных токов нейронов моллюсков под влиянием ряда известных лекарственных средств и вновь синтезированных соединений в концентрациях от 1 до 1000 мкМ. Использовали метод внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала изолированных ней ронов и регистрацию внутриклеточных потенциалов. Показано, что анестетики тетракаин, лидокаин, бупивакаин, анилокаин и др. обладают выраженным мембранотропным действием, которое проявлялось в дозозависимом и обра тимом изменении ионных токов через натриевые, кальциевые и калиевые ионные каналы. Они влияли и на кинетику развития ионных токов, вызывая, например, ускорение инактивации калиевых медленных токов. Сдвиг инактиваци онных характеристик ионных каналов и вольт-амперных характеристик мембраны для кальциевых каналов свидетель ствует о влиянии на потенциал поверхностного заряда мембраны и о зависимости блокирования от мембранного по тенциала. В конечном счете эффекты определяются конформационным состоянием и реактивностью (конформацион ной подвижностью) биомакромолекул клеток, которые модулируются фармакологическими средствами. Выраженное Клеточная и молекулярная физиология НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГОВ СНГ Ялта, Украина 1–6 октября мембранотропное действие на нейроны оказывали и противоаритмические средства этацизин, этмозин и верапамил, а также амиодарон, соталол и новое противоаритмическое средство брадизол. Анксиолитик афобазол оказывал двух фазное дозозависимое и обратимое активирующе-подавляющее действие, проявлявшееся только с наружной стороны мембран нейронов. В микроэлектродных исследованиях показано, что при концентрациях 1–100 мкМ развивается гипер-, а при 1000 мкМ – деполяризация с соответствующими потенциалозависимыми изменениями параметров по тенциалов действия нейронов. Таким образом, фармакологические средства оказывают на нервные клетки многосто роннее мембранотропное действие. Все эти эффекты лежат в основе изменений потенциала покоя, действия, синапти ческих потенциалов и эффективности межклеточных взаимодействий.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 26 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.