Ионные механизмы кодирования ноцицептивных сигналов: роль медленных натриевых каналов

• Автор: Карымова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общие сведения об ионных каналах.

1.2. Общие сведения о натриевых каналах.

1.3. Модель ХоджкинаХаксли.

1.4. Описание воротного процесса.

1.5. Молекулярная архитектура натриевых каналов

1.5.1. Субъединицы и фрагменты

1.5.2. Изоформы натриевого канала.

1.5.3. Пространственная организация натриевого канала.
1.5.4. Воротные структуры.
1.5.4.1. Активационные ворота.
1.5.4.2. Инактивационные ворота.
1.6. Модуляция активности натриевых каналов.
1.6.1. Блокаторы натриевых каналов
1.6.2. Модификаторы натриевых каналов.
1.7. Натриевые каналы мембраны сенсорных нейронов
1.8. Мембранные механизмы ноцицепции.
1.8.1. Общие сведения о формировании болевого ощущения. Виды боли
1.8.2. Рецепторы и каналы, участвующие в кодировании ноцицептивных сигналов
1.8.3. Фармакологические подходы к купированию боли.
1.8.4. Роль медленных натриевых каналов Иау1.8 в кодировании ноцицептивных сигналов
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Получение культуры изолированных нейронов
2.2. Метод фиксации потенциала на целой клетке
2.3. Обработка экспериментальных данных.
2.4. Метод математического моделирования
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Основные типы ионных каналов в мембране ноцицептивного нейрона.
3.2. Экспериментальное исследование воротных характеристик каналов v1.8 и характеристик импульсной активности, генерируемой мембраной ноцицептивного нейрона.
3.2.1. Исследование воротных характеристик каналов v1.8
3.2.1.1. Характеристики активационной воротной системы
3.2.1.2. Характеристики инактивационной поротной системы
3.2.2. Измерение величины плотности медленных натриевых каналов.
3.2.3. Импульсная активность ноцицептивного нейрона результаты
экспериментов в режиме фиксации тока
3.3. Построение модели мембраны ноцицептивного нейрона
3.4. Экспериментальное исследование влияния коменовой кислоты на медленные натриевые каналы
3.5. Модулирование активности каналов v1.8 исследование на
модели.
3.5.1. Изменение характеристик активационной воротной системы каналов v1.8 под воздействием коменовой кислоты и их роль в формировании рисунка импульсной активности мембраны ноцицептивного нейрона.
3.5.2. Изменение характеристик инактивационной воротной системы каналов v1.8 под воздействием коменовой кислоты и их роль в
формировании рисунка импульсной активности мембраны ноцицептивного
нейрона
3.5.3. Влияние изменения величины плотности каналов Ыау1.8 на
частоту повторных ответов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
Список литературы


При механических повреждениях, воспалительных процессах или действии гипералгезических агентов происходит увеличение плотности или потенциалочувствительности медленных натриевых каналов в мембране ноцицептивного нейрона i . . i . Напротив, снижение частоты повторных ответов должно вызывать аналгетический эффект. . Помимо блокирования ноцицептивных сигналов, нарушается, например, и моторная активность . Антиноцицептивный эффект может быть реализован благодаря другому, более специфическому, ионному механизму. Этот механизм заключается в модуляции воротных характеристик каналов . Для того чтобы на системном уровне выявить физиологическую роль изменения параметров указанных воротных систем, необходимо исследовать импульсную активность в условиях максимально приближенных к адекватным. В методе локальной фиксации потенциала мы исследуем изолированные нейроны, ограниченное время жизни которых, как и ряд других неконтролируемых процессов в данных экспериментальных условиях, являются принципиальным ограничением. Математическая модель позволяет не только устранить ряд этих ограничений, но и выяснить функциональную роль отдельных молекулярных параметров, поскольку возможно изменять их в широком диапазоне значений независимо друг от друга. i, x, , выяснили роль ионных каналов в генерации нервных импульсов на примере мембраны гигантского аксона кальмара. Ходоров, v, v, Миронов, , i, . i, , . В нашей работе с помощью методов математического моделирования и локальной фиксации напряжения была предпринята попытка выяснить роль каналов v1. И. П. Павлова РАН. Цель и задачи исследования. Целью работы явилось исследование биофизических механизмов кодирования ноцицептивного сигнала и роли медленных натриевых каналов в этом процессе. Выяснить роль медленных натриевых каналов в процессах частотного кодирования и адаптации мембраны ноцицептивного нейрона к действию постоянного стимула. Исследовать роль медленной натриевой инактивации каналов Ыа1. Основные положения, выносимые на защиту. Положения, выносимые на защиту, заключаются в следующем. На основании собственных экспериментальных данных, полученных методом локальной фиксации потенциала, построена модель типа ХоджкииаХаксли мембраны ноцицептивного нейрона, с помощью которой исследованы ионные механизмы кодирования ноцицептивной информации. Снижение потенциалочувствительности активационной воротной системы медленных натриевых каналов приводит к уменьшению частоты повторных ответов мембраны ноцицептивного нейрона. Благодаря этому механизму при воздействии коменовой кислоты может происходить купирование патологической боли периферического происхождения. Модификация математической модели мембраны ноцицептивного нейрона учетом экспериментально обнаруженных характеристик медленной инактивации каналов у1. Снижение плотности каналов v. Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. Плазматическая мембрана клетки служит барьером, отделяющим ее содержимое от внешней среды. Ионные каналы, локализованные в поверхностной мембране, необходимые компоненты жизнеспособности клеток, осуществляющие транспорт ионов. Это интегральные белки гликопротеины, пронизывающие липидный бислой мембраны и способные при адекватных внешних воздействиях, таких как изменение потенциала на мембране, действие гормона или медиатора, избирательно менять проницаемость мембраны для определенных ионов , К, Са2, СГ. В основе многих физиологических процессов передача электрических и химических сигналов, сокращение, секреция лежит работа ионных каналов биологических мембран. Ионным каналам биологических мембран свойственна селективность, т. По этому признаку каналы делятся на анионные и катионные, которые, в свою очередь, разделяют на натриевые, калиевые, кальциевые и т. Еще одна особенность ионных каналов способность изменять свою проводимость открываться и закрываться в ответ на внешнее воздействие, благодаря наличию так называемого воротного механизма.