Нейрональные сигнальные системы у гельминтов (биогенные амины, оксид азота) и нейробиологические аспекты взаимоотношений паразита и хозяина

• Автор: Теренина, Надежда Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 67 с.; 20х15 см

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность Проблемы. Интерес к изучению нейрональных сигнальных систем у гельминтов обусловлен рядом причин, в частности, связанных с тем, что исследования в данном; направлении важны как с общебиологических, так и практических позиций. С точки зрения общебиологической использование гельминтов в качестве модельных организмов открывает новые возможности при решении нейробиологических проблем и механизмов общих для многих животных.
Жизненный цикл гельминтов, как известно, может включать несколько хозяев, а также свободноживущую стадию. Обитая в различных органах и тканях хозяина в течение своего развития, гельминты сталкиваются с различными физикохимическими условиями, к которым, чтобы выжить, они должны приспособиться. Поэтому исследование нейрохимических аспектов жизнедеятельности И; в частности, нейрональных сигнальных систем у гельминтов, находящихся в различных условиях на различных этапах развитая, даёт возможность проанализировать и выявить закономерности в наличии, распределении, количественном содержании нейромедиаторов, их функциональной роли в связи с влиянием окружающей среды. Это, в свою очередь, позволяет приблизиться к пониманию сложных эволюционно закреплённых механизмов адаптации паразитического организма к условиям обитания. Очевидно, что сравните'льньга подход при изучении особенностей функционирования нейромедиаторных систем, как у паразита, так и у хозяина расширяет представления об основах взаимоотношения этих двух организмов.
Известно, что в организме инвазированного гельминтами животного, происходят различные структурные и. функциональные изменения, вместе с тем иейромедиаторный аспект это проблемы изучен чрезвычайно слабо. Важность исследования в данном направлении очевидна с точки зрения изучения влияния паразитов на организм хозяина, расширения представлений о нейрохимических аспектах взаимоотношения паразита и хозяина, роли нейромедиаторов в патогенезе гедьминтозов, а также с точки зрения коррекции нарушения функции нейромедиаторных систем хозяина при особо опасных инвазиях.
В настоящее время имеется достаточно много эффективных препаратов, применяемых при гельмиитозах. Вместе с тем поиск новых химиотерапевтических средств, которые были бы высокоэффективными, малотоксичными, | общедрс;1упньши н недорогими остаётся актуальной, задачей. Это связано также с проблемой возникновения резистентности к имеющимся противопаразитарным >'й*«й5Твам. Очевидно, что прогресс в получении более эффективных
игелъ.мкн гиков в значительной степени зависит от знания физиологии и
жйрохимии паразитов. Гельминты имеют хорошо дифференцированную нервную с -'тему, которая служит в интеграции и координации их деятельности, ‘ л/5ходимой для выживания паразитов, включая такие функции как прикрепление озяину, питание, репродукция. В связи с этим, очевидно, что исследование 'ромедиатороя гельминтов, более глубокое понимание их функциональных Ценностей даст возможность выработать принципиально новый подход в борьбе

с паразитическими червями, целенаправленно воздействуя на их нейрональные сигнальные системы.
Для разработки новых антиларазитарных средств необходима комплексная, всесторонняя оценка их действия, исследование тех функциональных и структурных изменений, которые происходят под влиянием применяемых препаратов, как в организме паразита, так и в организме хозяина. Вместе с тем, сведения о влиянии применяемых в ветеринарной и медицинской практике препаратов на нейромедиаторные системы, являющиеся, как известно, наиболее реактивными при различных воздействиях на оргашзм, чрезвычайно ограничены.
Среди медиаторов нервной системы - биогенные амины - .серотонин, норадреналин, дофамин - занимают одно из основных мест. Рано возникнув в процессе эволюции, они сохранили своё регуляторное и медиаторное действие и на более поздних этапах филогенетического развитая*
Открытие свойств оксида азота как полифункционального физиологического регулятора явилось однимн из значительных достижений биологии последнего десятилетия и открыло- новую область в биологических исследованиях. В настоящее время установлено, что оксид азота имеет широкий сцектр биологического действия и участвует в различных физиологических и патологических процессах (Marietta et al., 1988; Stuehr et al., 1989). Появились некоторые сведения и о наличии нервных клеток, продуцирующих оксид азота, у некоторых групп беспозвоночных животных - насекомых, моллюсков, ракообразных, а также у нематоды Ascaris suum (Radomsky,1991; Moroz, Winlow, 1994; Moroz et al., 1992; Elofsson et al., 1993; Elphick et al,jl9?3; Joansson, Carlberg, 1994; Bascal et al., 1995).
Развитие современных методов внесло определённый вклад в исследование нейромедиаторов у паразитических червей Однако, несмотря на значительный прогресс, мйогие аспекты этого направления и, в частности, связанные с изучением особенностей функционирования Нейрональных сигнальных систем у гельминтов и нейробиологические аспекты взаимоотношений в системе паразит-хозяин остаются нё изученными до сих пор. :
Цель и задачи исследования: В настоящей работе была поставлена цель -изучение и сравнительный анализ нейрональных сигнальных систем (биогенных аминов, оксида азота} у гельминтов различных таксономических и экологических гругщ; выявление особенностей функционирования нейрональных сигнальных систем у гельминтов; анализ взаимоотношения между паразитом и хозяином с нейробиологичёской тРчки зрения. Задачи исследования сводились к следующему:
- идентифицировать, определить количественное содержание. и локализацию катехоламинов, серотонина, оксида азота у представителей, различных таксономических групп гельминтов* имеющих различных хозяев и локализацию; провести сравнительный анализ полученных данных;
- исследовать синтез, метаболизм, депонирование нейромедиаторов у гельминтов различных таксономических и экологических групп; . провести „.диализ функционального значения исследуемых нейромедиаторов у ..гельминтов;

гельминтов свидетельствует о вероятной роли серотоюшергической нейромедиаторной системы в процессах роста и развития паразитов.
Относительно высокое содержание дофамина у трематод во фрагментах тела, где расположены репродуктивные органы, предполагает, что роль дофамина у трематод не ограничивается медиаторной функцией. Результаты, полученные нами на трематодах сем. Plagiorchidae - Haplometra cylindracea - обнаружили, что 95% выявленного у трематод дофамина содержится в области тела, расположенной за брюшной присоской, т.е. в области, где расположены репродуктивные органы. Согласно гистохимическим данным, локализация катехоламинов у трематод связана с элементами нервной системы. Определение дофамина у фасциол обнаружило наибольшую концентрацию вещества в головной части паразита, т. е. в области скопления нервных структур. В то же время отменено, что содержание дофамина остается достаточно высоким в том отделе тела фасциол, где происходит образование яиц, в связи, с чем было высказано предположение о возможности участия дофамина в процессе образования склеротиновой оболочки яиц. Известно, что элементы склеротадобразующей системы — фенолы, фенолоксидазы — имеются в желточных клетках Fasciola hepatica, Schistosoma mansoni, Haplometra cylindracea и других трематод. Кроме того, имеются данные, что дофамин является хорошим субстратом для фенолоксидазы трематод (Smith , 1954; Mansour, 1958; Smith, Clegg, 1959; Bennett et al., 1978; Burton et al., 1963; Seed, Bennett, 1978; 1980).
Высокая концентрация дофамина, обнаруженного в той части тела трематод Haplometra cylindracea, где имеется наименьшее содержание нервных элементов по сравнению с головным фрагментом паразита, делает вероятным предположение, что значительная часть дофамина у изучаемых гельминтов выполняет немедиаторную’ функцию и, вероятно, имеет значение в процессе образования склеротиновой оболочки яиц. Если это так, то, возможно, содержание дофамина у различных видов трематод будет коррелировать с их яйцевой продукцией.
Наши данные о содержании дофамина в передаем и задаем отделе тела фасциолы также показывают, что концентрация вещества в области тела, расположенной за брюшной присоской, остаётся достаточно высокой (0.014± 0.004 мкг) по сравнению с количеством дофамина в головном отделе гельминта (0.016 0+02 мкг). Эти результаты также дают основание предполагать, что роль дофамина у трематод, по-видимому, не ограничивается только нейромедиаторной функцией (Табл. 21, 22)