Зависимость нейротропных эффектов салицилатов кобальта и цинка от кальция
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
ежнейронной передаче сигналов у виноградной улитки [25]. Они ускоряют передачу сигналов между нейронами на деполяризационной волне и замедляют на гиперполяризационной. Эти изменения при колебаниях МП связывают в первом случае с накоплением цАМФ, а во втором - цГМФ.
Эти сведения согласуются с имеющимися данными о психотропных эффектах СК и СЦ на поведенческие реакции крыс [28].
1.3 Роль кальция в нервной системе
Кальциевая (Ca2+) передача сигналов объединяет мембранную возбудимость и биологическую функцию нейронов [9]. Действуя на границе между электрическими и сигнальными процессами клетки, Ca2+ каналы играют ведущую роль во многих ключевых аспектах нейронной функции. Известно, что ионы Ca2+ регулируют ионную проницаемость клеточных мембран, запускают многочисленные внутриклеточные процессы и задействованы в проведении сигналов от структур плазматической мембраны к внутриклеточным ферментам (Са2+-мессенджерная система), контролируют клеточную возбудимость, синаптическую передачу [9, 18]. Нейроны используют многочисленные способы управления внутриклеточным содержанием Ca2+, чаще всего в пределах местных сигнальных путей. Повышение концентрации Са2+ в нейроплазме происходит в основном за счёт его проникновения из внеклеточной среды через каналы плазмалеммы и высвобождения из внутриклеточного депо [33, 34]. В Ca2+ сигнализацию вовлекается большое количество Ca2+ каналов: потенциал-зависимые Ca2+ каналы плазматической мембраны, NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы, TRP-каналы и депо-управляемые каналы [37]. Входящий кальциевый ток передает сигналы от мембраны вглубь цитоплазмы, где Са2+ связывается с различными органическими молекулами, в том числе и со структурными элементами ионных каналов, обуславливая возбудимость клеточной мембраны [33]. Высвобождение Ca2+ из внутриклеточных депо эндоплазматического ретикулума осуществляется рецепторами инозитол-1,4,5-трисфосфата и рианодиновыми рецепторами [9]. Помпа SERCA в эндоплазматическом ретикулуме, Ca2+ помпа и Na+-Ca2+ обменник плазматической мембраны осуществляют контроль концентрации Ca2+ в цитозоле в узком диапазоне значений [40]. В формировании цитозольных Са2+ сигналов важную роль играют и митохондрии [37, 40]. Из-за чрезвычайной чувствительности нейронов к изменению внутриклеточной концентрации Ca2+ даже относительно небольшие отклонения в Ca2+ сигнализации могут привести к разрушительным последствиям [18].
Значительную роль отводят ионам кальция и в генерации пейсмекерной активности нейронов моллюсков и млекопитающих. Считается [15], что во время генерации ПД поток Са2+ в цитоплазму клетки может активировать Са2+-активируемую калиевую проводимость или же угнетать Са2+-ингибируемую стационарную калиевую проводимость и, таким образом, вызывать фазу гиперполяризации. Кроме того, предполагается, что стационарный кальциевый ток через низкопороговые кальциевые Т-каналы создаёт постоянную электродвижущую силу, вызывая деполяризацию мембраны и ритмоводящую активность [38].
Поскольку у большинства нейронов моллюсков, присутствуют Са2+-каналы [4], они играют значительную роль в мембранотропных эффектах различных химических агентов [4, 18]. Не менее важную роль в механизмах управления рецепторной функцией нейронов на воздействие различных соединений приписывают и Са2+, высвобождающемуся из внутриклеточного депо [33, 34]. Возможно, что накопление ионов Са2+ в цитоплазме вносит существенный вклад и в нейротропные эффекты салицилатов, что предполагают и некоторые авторы [17], но пока подтверждающие это мнение сведения отсутствуют. Поэтому выяснение роли вне - и внутриклеточного кальция в механизмах воздействия салицилатов на нейроны представляет несомненный теоретический и прикладной интерес.
Раздел 2. Методы исследований
2.1 Подготовка моллюска к эксперименту
В весенне-летний период улиток собирали перед проведением эксперимента, а осенью заготавливали и хранили в сухом, хорошо проветриваемом помещении при температуре +10…+15 С), в специальных плексигласовых коробках.
За 2-3 дня до проведения эксперимента отбирали необходимое количество улиток и помещали в эксикатор, на дно которого помещали корм и наливали тонкий слой воды. В качестве корма использовали морковь, содержащую большое количество каротиноидов. Такая пища окрашивала нейроны улитки в оранжево-коричневатый цвет для лучшей их видимости под микроскопом [22].
Непосредственно перед экспериментом выполняли препарирование нервной системы улиток. Процесс препарирования состоял из двух этапов: макро - и микропрепарирования.
Во время макропрепарирования осуществляли извлечение окологлоточного нервного кольца из тела улитки. Для этого сначала отделяли ногу улитки от раковины, фиксировали её на препаравальном столике из воска или парафина при помощи швейных игл. Острыми глазными хирургическими ножницами делали продольный разрез вдоль затылочной складки. Используя иглы, расширяли рану, перерезали ретракторную мышцу, и отодвигали внутренние органы. После этой процедуры становилось заметным окологлоточное нервное кольцо с отходящими от него нервами и коннективами. Его освобождали от глотки и пищевода, затем приподнимали препаровальной иглой поочередно все нервы и перерезали их с максимальной удалённостью от ганглиев. Изолированное окологлоточное нервное кольцо переносили в экспериментальную силгардовую камеру, располагая его так, чтобы дорзальная поверхность была вверху. Затем подглоточный комп