Внутриклеточные механизмы регуляции NA+,K+-насосом холиночувствительности нейронов виноградной улитки при привыкании

• Автор: Нистратова, Виктория Леонидовна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

1. Введение
1.1. Актуальность исследования
1.2. Цели и задачи исследования
1.3. Научная новизна работы
1.4. Положения, выносимые на защиту
1.5. Теоретическая и практическая значимость работы
1.6. Апробация диссертации
1.7. Структура и объем работы
2. Обзор литературы
2.1. №,К-насос в клетке
2.1.1. Строение и функционирование Ца,К-насоса
2.1.2. Воздействие Ыа.К-насоса на мембранный потенциал и объем клетки
2.1.3. Насос-вызванное изменение внутриклеточного ионного состава
2.1.4. Ца,К-насос и холиночувствительность нейронов
2.1.5. Уабаин как гормон
2.2. Роль 1Ча,К-насоса в обучении
2.3. Привыкание как простая форма обучения
2.4. Изучение пластичности нейрона на клеточном аналоге привыкания
2.4.1. Снижение холиночувствительности нейронов виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания
2.4.2. Регуляция холинорецепторов нейронов виноградной улитки внутриклеточным Са2+
2.4.3. Роль вторичных посредников и 1Ча,К-насоса в изменении холиночувствительности нейронов виноградной улитки на клеточном аналоге привыкания
2.5. Пути гомеостаза внутриклеточного Са2+
2.5.1. Плазматические электроуправляемые Са2+-каналы
2.5.2. Внутриклеточные депо Са2+
2.5.3. Са2+-связывающие белки
2.5.4. а-/Са21-обмен
3. Методика
3.1. Поведенческая часть
3.2. Электрофизиологическая часть
3.3. Статистические методы
4. Результаты
4.1. Влияние уабаина на привыкание виноградной улитки к тактильной стимуляции58
4.2. Изменения амплитуд АХ-тока и тока утечки на клеточном аналоге привыкания62
4.3. Влияние уабаина на депрессию АХ-тока на клеточном аналоге привыкания
4.4. Влияние уабаина на стационарную амплитуду АХ-тока и тока утечки
4.5. Корреляция между изменениями стационарных АХ-тока и тока утечки после действия уабаина
5. Обсуждение результатов
Заключение
Выводы
Список литературы
Список сокращений

1. Введение
1.1. Актуальность исследования
Уабаин, специфический ингибитор Na+,K+-Hacoca, известен благодаря его влиянию на формирование кратковременной памяти и на приспособительное поведение животных (Robertson et al, 1977; Mark, 1979; Xia, 1997; Gibbs, Andrew, 2003; Zhan et al., 2004). Интерес к этому соединению обусловлен еще и тем, что он, являясь эндогенным веществом (Goto et al, 1992), может выступать в качестве паракринного гормона, секретироваться некоторыми нейронами ЦНС (Blaustein, 1993), оказывать влияние на высвобождение нейромедиаторов (Cousin et al., 1995).
В литературе отсутствуют данные о влиянии уабаина на такие простые формы обучения, как привыкание и сенситизация, хотя изучение механизмов самой простой и, вероятно, самой распространенной формы научения у человека и животных, такой как привыкание, является необходимым для понимания тонких механизмов более сложных форм обучения. Привыкание (габитуация) - особый приспособительный процесс (Шмидт, 1996). У этой простейшей формы научения есть клеточный аналог, на котором воспроизводятся все основные особенности поведенческого привыкания (Кэндел, 1980). Использование клеточных аналогов обучения позволяет приблизиться к пониманию молекулярных механизмов научения. При обучении нейрон проявляет пластические свойства — способность к изменению реактивности под влиянием последовательных раздражений (Конорски, 1970) или при ассоциировании с другими факторами (Котляр, 1986).
Одним из механизмов регуляции пластичности электрогенных мембран при обучении является изменение свойств рецепторов с участием

систем вторичных посредников (Kotlyar, Pivovarov, 1990). Здесь особенно важную роль играет Са2+ - универсальный вторичный посредник.
Наиболее значительные физиологические эффекты уабаина связаны с его действием на концентрацию внутриклеточного Са2+ (Blaustein, 1993). Показано, что ингибирование Na+,K+-Hacoca уабаином повышает уровень Са2+ в нейронах (Fujino S., Fujino М., 1982; Deitmer et al., 1987; Meyer-Lehnert, 2000). Происходит это благодаря как минимум двум механизмам -активации Na7Ca2 -обмена в обратном режиме работы, а также усилению высвобождения Са2+ из внутриклеточных Са2+-депо (Balduini, Costa, 1990; Condrescu et al., 1995; Saghian et al., 1996; Rakovic et al., 1999). В свою очередь, уровень внутриклеточного Са2+ влияет на чувствительность холинорецепторов нейронов. Повышение концентрации свободного Са2+ в диализированных нейронах прудовика и виноградной улитки снижает амплитуду вызванного ацетилхолином (АХ) входящего тока СГ-природы (Chemeris et al., 1982; Arvanov et al., 1992). Исследование тормозящего влияния уабаина на соматические холинорецепторы нейронов виноградной улитки показало, что оно зависит от концентрации свободного Са2+ (Пивоваров, Богуславский, 2000).
Уабаин модифицирует динамику снижения амплитуды вызванного АХ входящего тока при ритмическом подведении медиатора к соме. Направление эффекта зависит от базальной концентрации внутриклеточного Са2+ (Пивоваров, Богуславский, 2000). Эти данные получены на командных нейронах оборонительного поведения виноградной улитки, на клеточном аналоге привыкания. При участии этих командных нейронов осуществляется оборонительный рефлекс виноградной улитки, включающий втягивание щупалец, закрытие дыхательного отверстия и уход в раковину (Максимова, Балабан, 1983). Это нейроны левого и правого париетальных ганглиев - ЛПаЗ и ППаЗ,
растормаживания (%) оценивали по разности средней из 10 амплитуд, зарегистрированных перед началом действия экстрастимула (во второй подгруппе) или паузой (в первой подгруппе) и амплитуды первой оборонительной реакции улитки сразу после действия экстрастимула (во второй подгруппе) или после паузы (в первой подгруппе). За 100 % принимали величину первой оборонительной реакции в серии выработки привыкания.