Исследование электрохимического механизма влияния ГАМК на спинальные нейроны миноги

• Автор: Цветков, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Химический синапс и роль ионов кальция в его работе
1.2. Пресинаптическое торможение. История вопроса
1.3. Механизмы, лежащие в основе пресинаптического
торможения первичных афферентов спинного мозга позвоночных животных
1.3.1. Медиаторная роль ГАМК
1.3.2. Распределение ГАМК по структурам спинного мозга
1.4. Роль ГАМК-рецепторов в механизме пресинаптического
торможения
1.4.1. ГАМКА-рецепторы и их роль в механизме пресинаптического торможения
1.4.2. ГАМКБ-рецепторы и их роль в пресинаптическом торможении
1.5. Пресинаптическое торможение в спинном мозге
миноги
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объект исследования и препаровка
2.2. Методики, используемые при работе на препарате
спинного мозга миноги in vitro
2.3. Методики, используемые при работе на изолированных
клетках спинного мозга миноги

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ;;
3.1. Исследование свойств дорсальных чувствительных клеток, проведенные на препарате изолированного спинного мозга речной миноги ЬатреШ /ІигіаНІія
3.1.1. Электрические характеристики ДЧК
3.1.2. Влияние ГАМК на электрические параметры ДЧК
3.2. Характеристики потенциал-активируемых трансмемб-
ранных токов изолированных дорсальных чувствительных клеток
3.2.1. Ионный ток через натриевые каналы
3.2.2. Ионный ток через калиевые каналы
3.2.3. Ионный ток через кальциевые каналы
3.3. Влияние ГАМК и агонистов ГАМК-рецепторов на
трансмембранные токи изолированных ДЧК миног
3.3.1. Кальциевый ток и его модуляция ГАМК и агонистами ГАМКЛ-рецепторов
3.3.2. Кальциевый ток и его модуляция агонистами ГАМКБ-рецепторов
ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. В середине 50-х годов были получены первые сведения об участии ГАМК в торможении нейронов ЦНС позвоночных животных (см. обзор Roberts et al., 1976), в связи с чем в последующие десятилетия начались всесторонние исследования функциональной роли этой аминокислоты и механизмов ее действия. Было установлено, что в ЦНС различных представителей позвоночных и беспозвоночных животных имеются как минимум два типа ГАМК-рецепторов: бикукуллин-чувствителыше ГАМКд- и бикукуллин-нечувствительные ГАМ Кн-рецепторы (Bowery et al., 1980). В настоящее время имеются также данные о том, что ГАМКв-рецепторы опосредуют в основном пресинаптическую модуляцию синаптической передачи, в то время как ГАМКА-рецепторы могут быть ответственны как за постсинаптическое, так и за пресинаптическое действие ГАМК (обзор: Matsumoto, 1989).
В 80-х годах при использовании биохимических методов ГАМК была идентифицирована в спинном мозге миноги (Нотта, 1983). На интер- и мотонейронах спинного мозга миноги было показано, что эта аминокислота активирует бикукуллин-чувствительные ГАМКд-рецепторы и ассоциированные с ними хлорные каналы, за счет чего оказывает тормозное действие на эти клетки (Homma & Rovainen, 1978; Сафронов и др., 1989). В начале 90-х годов были получены первые факты об участии ГАМК в модуляции локомоторной активности спинного мозга миноги (Alford et al., 1990) и сделано предположение, что модулирующее действие этой аминокислоты связано с активацией пресинаптических ГАМК-рецепторов (Alford et al., 1991). Основанием для такого предположения явились следующие факты. Было показано, что ГАМК, баклофен и мусцимол, вызывают деполяризацию аксонов интернейронов и модулируют активность, связанную с локомоторным ритмом (Alford et al., 1991). ГАМК подавляет Са2+-компонент потенциалов действия (ПД) в соме (Leonard & Wickelgren, 1985; 1986) и отростках первичных афферентных

ГАМК-рецепторов, которые впоследствии были классифицированы как ГАМКБ-рецепторы. (Bowery et al., 1983). Исследование фармакологических свойств этих рецепторов показало, что они не проявляют чувствительности к бикукуллину, активируются, помимо баклофена, у-аминомасляной кислотой, и что их антагонистами являются факлофен, 2(ОН)-саклофен и некоторые другие соединения (Bowery, 1989). В дальнейшем было показано также, что механизмы, запускаемые активацией ГАМКд- и ГАМКБ-рецепторов, принципиально различны: если первые являются ионотропными рецепторами и в основе их действия лежит активация ионных хлорных каналов, то вторые являются метаботропными рецепторами и их действие опосредуется G-белками, активность которых через систему вторичных внутриклеточных мессенджеров может потенциировать калиевые токи или подавлять кальциевые (Dolphin & Scott, 1987). Полагают, что ГАМКк-рецептор взаимодействует с G-белком типа Gj или G0, так как действие баклофена необратимо блокируется коклюшным токсином. После связывания G-белком ГТФ, его а-субъединица либо непосредственно ингибирует ионные каналы, либо ингибирует действие аденилатциклазы, препятствуя образованию вторичного мессенджера цАМФ, который в норме активирует эти каналы (Bowery, 1989).
В настоящее время показано, что ГАМКБ-рецепторы широко распространены в ЦНС различных видов позвоночных животных. Они обнаружены и исследуются у многих представителей млекопитающих (Napoleone et al., 1990 - крыса, морская свинка; (Robertson & Taylor, 1986) -кошка; Li et al., 1993 - обезьяна; Bonnano et al., 1989; 1997 - человек; Grüner et al., 1994 - птицы (куры); Padjen & Mitsoglou, 1990; Peng, Frank, 1989b; Wall & Dale, 1994 - амфибии; Matsushima et al., 1993 - миноги).
Электрофизиологические исследования ГАМКБ рецепторов с использованием внутриклеточного отведения (в том числе в методике сахарозных мостиков) ведутся на переживающих срезах гиппокампа (Mott, Lewis, 1991), мозжечка (Barthel et al., 1996), на препарате изолированного спинного мозга (Peng, Frank, 1989b), сетчатки (Boatright et al., 1994),