Модуляция никотином электрогенного вклада изоформ Na,K-ATФазы в скелетной мышце крысы

• Автор: Прокофьев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Никотиновый холинорецептор

1.1.1. Никотиновый холинорецептор скелетной мышцы.

1.1.2. Молекулярное разнообразие никотиновых холинорецепторов.

1.1.3. Возможные пути модуляции никотинового холинорецептора

1.1.4. Десенситизация никотинового холи норецептора.

1.1.5. Никотин и механизм никотиновой зависимости.

1.1.6. Хроническое влияние никотина на скелетную мышцу

1.2. ,КАТФаза
1.2.1. Ма,КАТФаза строение и функциональная роль
1.2.2. Электрогенный вклад ЫаДСАТФазы
в мембранный потенциал покоя
1.2.3. Изоформы субъединиц На,КАТФазы
1.2.4. Иа.КАТФаза и ее изоформы в скелетной мышце
1.2.5. Сердечные гликозиды и эндогенные ингибиторы Ка,КАТФазы
1.2.6. Холинсргическая регуляция Ыа,КАТФазы в скелетной мышце.
1.2.7. Функциональная связь никотинового холинорецептора
скелетной мышцы с ,КАТФазой.
2. МАТЕР И АЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Общая характеристика объекта
2.2. Экспериментальная процедура н растворы
2.3. Микроэлектроднаи регистрация
2.4. Регистрация мышечных сокращений.
2.5. Хроническое введение никотина.
2.5.1. Метод локальной доставки никотина к скелетной мышце
2.5.2. Хроническое введение никотина с питьевой водой.
2.6. Обработка результатов и применяемые вещества
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Острое действие никотина
3.1.1. Действие никотина на МТТГГ и параметры ПД мышечных волокон диафрагмы крысы.
3.1.2. Совместное действие на МПП мышечных волокон диафрагмы крысы никотина и специфических ингибиторов Ыа,КАТФазы
3.1.3. Роль ионных токов через никотиновый холинорецептор в реализации гиперполяризующего эффекта никотина
3.1.4. Действие никотина на возбудимость и сократительные
характеристики диафрагмы крысы
3.2. Хроническое действие никотина локальная доставка к мышце с помощью силиконового геля.
3.2.1. Физиологическое тестирование образцов геля.
3.2.2. Влияние хронической локальной доставки никотина на электрогенез, возбудимость и динамику утомления камбаловидной мышцы крысы.
3.3. Хроническое действие на диафрагму крысы никотина, получаемого с питьевой водой.
3.3.1. Хроническое действие никотина на МПП мышечных волокон диафрагмы крысы.
3.3.2. Хроническое действие никотина на электрогенный вклад изоформ ,КАТФазы
3.3.3. Хроническое действие никотина на сократительные характеристики диафрагмы крысы.
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5. ВЫВОДЫ
5. СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АХ ацетил хол и н
АХЭ ацетилхолинэстераза
ГАМК уаминомасляная кислота
ГВСН гель с высоким содержанием никотина
ГНСН гель с низким содержанием никотина
МБГ маринобуфагенин
МПП мембранный потенциал покоя
мХР мускариновый холинорецептор
нХР никотиновый холинорецептор
ПД потенциал действия
ЭДПФ эндогенные дигиталисоподобиые факторы Ках входное сопротивление мембраны
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


КАТФазу и ее изоформы в скелетной мышце, а также электрогенез и работоспособность скелетной мускулатуры не изучен. Цель работы исследование влияния никотина в наномолярном диапазоне концентраций на электрогенную активность изоформ На,КАТФазы и электрогенез скелетной мышцы. Провести анализ гиперполяризующего эффекта никотина в скелетной мышце крысы, включающий изучение действия специфических блокаторов Ыа,КАТФазы, динамики развития эффекта и роли ионных токов через каналы нХР в его реализации. Используя фармакологический подход с применением специфического блокатора Ыа,КАТФазы уабаина сравнить влияние острого и хронического действия никотина в наномолярном диапазоне концентраций на электрогенные вклады уабаинчувствительной сс2 и уабаинрезистентнои а1 изоформ Ыа,КАТФазы. Провести сравнительный анализ хронического действия никотина в микромолярной концентрации при его локальной аппликации к мышце с помощью силиконовых имплантантов. Никотин 0 нмольл при остром действии вызывает гиперполяризацию мышечных волокон скелетной мышцы крысы величиной около 4 мВ за счет селективного увеличения электрогенного вклада а2изоформы Иа,КАТФазы. Ионные токи через каналы нХР не являются фактором развития гиперполяризации, вызываемой никотином. Хроническое введение никотина крысам в течение 3 4. КАТФазы при незначительном увеличении вклада а2изоформы. Научная новизна. Впервые установлено, что никотин, добавляемый в раствор в концентрации 0 нмольл, вызывает гиперполяризацию мышечных волокон изолированной скелетной мышцы крысы. Установлено, что причиной гиперполяризации является селективное увеличение электрогенной активности уабаинчувствительной а2изоформы ,КАТФазы без изменения электрогенной активности уабаинрезистентной а1изоформы. Показано, что проадифен неконкурентный блокатор открытого ионного канала нХР, не влияет на величину гиперполяризации, вызываемой 0 нмольл никотина, что свидетельствует о развитии этого эффекта и в условиях блокады ионных токов через каналы нХР. Установлено, что вызываемое никотином увеличение электрогенного вклада Ыа,КАТФазы не является следствием изменения входного сопротивления мембраны мышечных волокон. Впервые использован метод локальной доставки никотина к скелетной мышце с применением нетоксичных силиконовых имплантантов, содержащих никотин. Установлено, что никотин в микромолярном диапазоне концентраций при локальной доставке к камбаловидной мышце крысы в течение 3х суток вызывает долговременную деполяризацию мышечных волокон. Впервые в условиях моделирования формирования никотиновой зависимости у крыс, хронически в течение 3 4. Ыа,КАТФазы, при незначительном увеличении электрогениого вклада сс2изоформы. Практическая значимость работы. Полученные данные свидетельствуют об изоформспецифическом участии АТФазы в регуляции электрогенеза скелетной мышцы крысы никотином в наномолярном диапазоне концентраций, что раскрывает новый механизм модуляции скелетной мускулатуры циркулирующими холинергическими лигандами. Эти знания важны для более глубокого понимания механизмов побочных эффектов применяемых в клинике антихолинэстеразных препаратов используемых как стимуляторы памяти, при лечении ряда иейродегенеративных расстройств, миастении и др. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Российской медикобиологической конференции Человек и его здоровье СанктПетербург, Всероссийской школе Актуальные проблемы нейробиологии Казань, i i i ii , i, 3 i i ii, i, Ii i ii ii i i i, i, Ii , , i, i i , , . Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, из них 4 статьи в рецензируемых изданиях. Структура и объем диссертации.