Денервация и регенерация синаптических связей
Информация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие материалы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
а активируются по всей протяженности мышечного волокна (рис. 4).
Денервация оказывает также влияние на композицию субъединиц и скорость деградации АХ рецепторов. Во взрослой мышце синаптические и экстрасинаптические АХ рецепторы содержат субъединицу с периодом полураспада около 10 дней. После денервации период полураспада рецепторов, содержащих субъединицу и сохраняющихся в области концевой пластинки, уменьшается до 3 дней. Оборот рецепторов может быть вновь замедлен реиннервацией или повышением концентрации внутриклеточного цАМФ и последующей активацией протеинкиназы А.
Новые рецепторы, синтезированные в денервированной мышие (синаптические или внесинаптические), похожи на эмбриональные. Они содержат субъединицу и имеют оборот с периодом полураспада 1 день. Эта скорость оборота АХ рецепторов может быть снижена экзогенным АТФ, действующим через пуринергические рецепторы.
Роль инактивации мышцы в денервационной гиперчувствительности
Каким образом перерезка двигательного нерва приводит к появлению новых АХ рецепторов через инактивацию мышцы или через какие-то другие механизмы? Для исследования этой проблемы Ломо и Розенталь блокировали проведение импульсов по двигательному нерву крысы аппликацией местного анестетика или дифтерийного токсина. Вещества апплицировались с помощью манжеты, наложенной на участок нерва на некотором расстоянии от мышцы. Этот метод приводил к эффективной инактивации мышцы, так как двигательные импульсы не проводились дальше манжеты. Тестовая стимуляция нерва дистальнее блокированного участка приводила к обычному сокращению мышцы. Кроме того, происходила нормальная генерация миниатюрных потенциалов концевой пластинки, свидетельствуя, что синаптическая передача была интактна. После 7 дней блока нерва мышца становилась гиперчувствительной (рис. 5). Другими экспериментами было показано, что новые внесинаптические рецепторы появляются тогда, когда нервно-мышечная передача блокирована долговременной аппликацией кураре или бунгаротоксина. Эти результаты показали, что денервационная гиперчувствительность связана с потерей синаптической активации мышцы.
Важность мышечной активности как фактора, контролирующего реакцию мышцы на АХ, была подтверждена в экспериментах, в которых гиперчувствительные денервированные мышцы крысы прямо стимулировали через имплантированные электроды. Повторяющаяся в течение нескольких дней стимуляция мышц сокращала область, чувствительную к АХ, до уровня исходного синаптического участка (рис. 4D и 6). Спонтанная сократительная активность мышцы в этих условиях была слишком низкой для того, чтобы обратить эффекты денервации на распределение АХ рецепторов
Рис. 4. Синтез и распределение АХ рецепторов в мышце крысы. (А) В эмбриональных мышцах АХ рецептора экспрессируется в ядрах по всей протяженности мышечного волокна. Эмбриональная форма рецептора определяется по всей поверхности мышечного волокна и аккумулируется в зоне иннервации. (В) Во взрослых мышцах мРНК экспрессируется только в ядрах, располагающихся непосредственно под концевой пластинкой. . (С) В денервированных взрослых мышцах ядра непосредственно под концевой пластинкой экспрессируют; все другие ядра экспрессируют эмбриональную. Эмбриональные АХ рецепторы найдены на всей поверхности мышечных волокон (обеспечивая таким образом денервационную гиперчувствительность), включая постсинаптическую мембрану; взрослая форма рецептора ограничена участком концевой пластинки. (D) При прямой стимуляции денервированных мышц
паттерн экспрессии АХ рецептора напоминает таковой в иннервированном мышечном волокне.
Рис. 5. В мышце крысы блокирование нервной проводимости приводит к появлению новых АХ рецепторов. (А) В нормальной мышце чувствительность к АХ ограничена участком концевой пластинки. (В) После блокады двигательного нерва в течение 7 дней местным анестетиком чувствительность к АХ распространяется по всей поверхности мышечного волокна.
Рис. 6. Устранение гиперчувствительности в денервированной мышце крысы прямой стимуляцией мышечных волокон. (А) Увеличение чувствительности во внесинаптической части мышечного волокна после 14 дней денервации. (В) Чувствительность внесинаптического участка денервированной мышцы, сохранявшейся в течение 7 дней без стимуляции, а затем стимулированной с перерывами в последующие 7 дней. Эта процедура устраняла денервационную гиперчувствительность. (С) Чувствительность к АХ двух стимулированных волокон той же мышцы рядом с денервированными участками концевой пластинки. В стимулированной мышце высокая чувствительность к АХ ограничена этим участком.
Роль ионов кальция в развитии гиперчувствительности в денервированной мышце
Каким же образом недостаток мышечной активности приводит к развитию гиперчувствительности? Считается, что ключевым фактором здесь выступает изменение концентрации внутриклеточного кальция. Электрическая активность иннервированной мышцы сопровождается притоком ионов кальция через потенциал-активируемые кальциевые каналы клеточной мембраны. Возросшая концентрация внутриклеточного кальция активирует протеинкиназу С, которая, в свою очередь, фосфорилирует и ингибирует миоген. Миоген является фактором транскрипции, который индуцирует экспрессию генов субъединиц АХ рецептора, а также регулирует ряд других процессов дифференцировки мышцы. Таким образом, в иннервированной мышце при?/p>