Луценко виктор Константинович-кандидат биологических наук, старший научный сотрудник нии общей патологии и патологической физиологии амн СССР. Занимается исследованием молекулярных механизмов патологии синапса

Вид материала

Что вызывает ощущение боли?
Как мозг борется с болью
Мозг, пептиды, организм на грани нейрофизиологии и эндокринологии .
Пептиды и больной мозг
Гены и поведение

Подобный материал:

1 2 3 4 5

'47

ЧТО ВЫЗЫВАЕТ ОЩУЩЕНИЕ БОЛИ?

Биологический смысл ощущения боли—осведомление организма о повреждении. Рецепторами боли являются, свободные нервные окончания. Они возбуждаются при повреждении тканей в ответ на высвобождение ряда веществ, которые можно назвать медиаторами боли. Среди них одно из первых мест принадлежит пептиду брадикинину. Об этом свидетельствует повсеместное распространение брадикинина, а также его способность вызывать сильнейшую боль и воспаление в месте введения.

Следующим является вопрос о природе нейромедиа-торов первичных сенсорных (чувствительных) нейронов, передающих информацию о повреждении спинному мозгу. В 1931 г. фон Эйлер и Гэддум обнаружили в экстрактах мозга и кишечника вещество, которое при введении наркотизированным кроликам вызывало временное снижение кровяного давления и усиливало сокращения изолированного кишечника. Лабораторное обозначение этого соединения «вещество Р» сохранилось до нашего времени. В дальнейшем исследовании вещество Р оказалось тесно связано с поиском нейромедиа-тора сенсорных нейронов. Эти нейроны имеют два отростка. Один направляется на периферию, к рецептору боли, другой — к спинному мозгу, где и оканчивается на нейронах, расположенных в задних рогах серого вещества спинного мозга. В функциональном отношении оба отростка представляют единое целое. Возбуждение, возникшее в рецепторе, беспрепятственно достигает спинного мозга. Было установлено, что если перерезать, чувствительный нерв и раздражать его периферический конец, то происходит расширение кровеносных сосудов тех областей кожи, где оканчиваются соответствующие чувствительные волокна. В последующие годы было установлено, что содержание вещества Р в задних (чувствительных) корешках спинного мозга в два раза превышает его содержание в передних корешках. Лембек предположил, что именно вещество Р является нейро-медиатором сенсорных нейронов. Структура вещества Р была определена лишь спустя 40 лет в ходе изучения фактора, вызывающего слюноотделение у крысы. Неожиданно оказалось, что структура вещества Р весьма сходна со структурой таких экзотических пептидов, как

48

физалемин и эледоизин, выделенных соответственно из кожи южноафриканской лягушки и слюнных жеез паука.

Арг-про-лиз-про-глн-глн-фен-фен-гли-лей-мет — NHa Вещество Р

Пир-ала-асп-про-асп-лиз-фен-тир-гли-лей-мет — NHg Физалемин

Пир-про-сер-лиз-асп-ала-фен-илей-гли-лей-мет — N Нг Эледоизин

На схеме выделены гомологичные участки пептидов.

Вещество Р было выявлено в 20 % тонких волокон заднего корешка, причем эти волокна оканчивались в тех же слоях нейронов, спинного мозга, где по физиологическим данным оканчиваются волокна, передающие информацию о повреждений (то есть в I, II и V слоях) серого вещества. Повреждение задних корешков приводило к уменьшению содержания вещества Р в волокнах и нервных окончаниях заднего рога, что, по-видимому, свидетельствует о синтезе вещества Р в нейронах зад-некорешкового ганглия и транспорте его из тел нейронов в нервные окончания по волокнам заднего корешка.

При раздражении тонких волокон, передающих в задний рог информацию о повреждении, происходит высвобождение вещества Р в спинномозговую жидкость. Если раздражение возбуждало только толстые, волоки а, несущие информацию о прикосновении, то выделение вещества Р не наблюдалось. Важные детали об особенностях секреции вещества Р из нервных окончаний были получены на изолированных из мозга нервных окончаниях. Оказалось, что их деполяризация вызывает высвобождение вещества Р, причем, как и требуется для нейромедиатора, секреция не происходит в отсутствии Са. В соответствии с везикулярной гипотезой секреции (см. рис. 1) найдено, что после высвобождения вещества Р из окончаний его содержание в везикулах падает.

Интересные данные получены при использовании капсаицина — вещества, содержащегося в красном перце. Нанесение его на поверхность спинного мозга сопровождается избирательным уменьшением чувстви-

49

ЙД&вн, вызванной термическим раздражена* |Ййвч!Уй»лёно мощным высвобождением вещест-§йЙИервных волокон и окончаний и, следовательно, ИИ-уменьшением его содержания в них. К?$ .Введение капсаицина человеку сопровождается очень Дйй&ной и продолжительной жгучей болью, что связано ie возбуждающим действием капсаицина на нервные окончания, воспринимающие, болевые раздражения.

Вещество Р широко представлено в различных структурах мозга, причем больше всего пептида обнаружено в так называемой черной субстанции. Это свидетельствует, что вещество Р принимает участие во многих функциях нервной системы.

КАК МОЗГ БОРЕТСЯ С БОЛЬЮ

Человечество знакомо с полезными и вредными свойствами опиума с незапамятных времен. Спрашивается? почему чужеродное вещество обладает столь мощным и разнообразным действием на мозг человека? Щ

Возникло предположение о существовании в организме человека и животного собственных (эндогенных) морфинов (эндорфинов), которые участвуют в деятельности системы подавления боли. Первые два эндорфи-на, получившие название энкефалинов, были обнару< жены в 1975 г. Они оказались пептидами, у которых четыре из пяти аминокислот были одинаковыми, а две концевые—разными. Ниже приведены формулы энкефалинов и их названия:

тир-гли-гли-фен-мет мет-энкефалин тир-гли-гли-фен-лей лей-энкефалин.

Исследования показали, что эти пептиды присутствуют в разных нейронах и их содержание меняется неодинаково при различных экспериментальных воздействиях.

Исследование роли опиоидных пептидов (энкефалинов) показало, что они могут принимать самое непосредственное участие в торможении болевой импульса-ции. Интересно, что распределение энкефалинсодержа-щих нейронов в заднем роге в значительной степени перекрывается с распределением вещества Р в этом районе. Перерезка задних корешков сопровождается потерей части опиатных рецепторов, по-видимому, тех, которые

50

расположены на нервных окончаниях. Нанесенне овиа-тов на спинной мозг вызывает обезболивание и торме-зит секрецию вещества Р из сенсорных окончаний, вызванную электрическим или химическим раздражением сенсорных волокон,

Это действие опяатов, по-видимому, опосредовано аксо-аксональными синапсами, т. е. синапсами, образованными нервными окончаниями одного нейрона на нервных окончаниях другого. В опытах с нанесением энкефалинов на клеточные тела сенсорных нейронов происходит значительное уменьшение продолжительности потенциала действия. Это, в свою очередь, должно приводить к уменьшению поступления Са²"¹" в нервное окончание и как следствие к подавлению секреции нейромедиатора. Тем не менее подобное пресинаптиче-ское торможение, вероятно, не главный механизм, посредством которого энкефалинергические нейроны тормозят проведение боли в первом синапсе. Вполне вероятно, что и возбуждающие (содержащие вещество Р) сенсорные нейроны и энкефалинсодержащие тормозные нейроны контактируют с теми же нейронами болевых путей, восходящих к головному мозгу. Таким образом, тормозное действие опиоидные пептиды оказывают на постсинаптическом уровне.

В настоящее время имеется множество доказательств вовлечения энкефалиновой тормозной системы в подавление боли. При электрическом раздражении волокон, передающих в спинной мозг информацию о боли, происходит усиление высвобождения энкефалинов из соответствующих нейронов. Другой пример. Многие люди страдают от сильных болей в суставах при артрите. У животных можно вызвать экспериментальный артрит, и, судя по их реакции, они также испытывают сильную боль. Исследования показали, что в периферических нервах при артрите значительно возрастает содержание вещества Р. Соответственно в сегментах спинного мозга, в которые поступает импульсация от пораженных суставов, возрастает содержание энкефалинов и чувствительность их рецепторов.

При фармакологическом изучении эффекта иглоукалывания оказалось, что обезболивание полностью снимается при введении пациенту налоксона-блокатора опиатных рецепторов. Ученые пришли к выводу, что действие иглоукалывания связано с выделением эндо-

51

Генных веществ, обладающих наркотическим действием. Вскоре в опытах на животных высвобождение эн-дорфинов при иглоукалывании удалось подтвердить экспериментально. "

Хорошо известен факт подавления болевой чувствительности в условиях стресса. Например, в горячке боя человек может не почувствовать боли от раны, вызывающей довольно сильное болевое ощущени& в обычных условиях. Как свидетельствуют эксперименты на животных, и в этом случае обезболивание вызвано высвобождением эндогенных опиоидных пептидов.

Завершая рассказ об участии пептидов в регулировании ощущения боли, отметим, что экефалинергиче-ская система подавления боли, в свою очередь, находится под контролем других пептидергических нейронов. Показано, что введение животным блокатора рецепторов холецистокинина или сыворотки, связывающей этот пептид, заметно усиливает и удлиняет обезболивающее действие морфина. Это свидетельствует о существовании тонического торможения антиболевой энке-фалинергической системы, что в определенных условиях должно иметь важное биологическое значение.

МОЗГ, ПЕПТИДЫ, ОРГАНИЗМ НА ГРАНИ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ И ЭНДОКРИНОЛОГИИ .

Проблема координации деятельности нервной и эндокринной системы всегда вызывала большой интерес исследователей. В самом деле, поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) имеет жизненно важное значение для нормальной работы органов и тканей. С другой стороны, изменение окружающей среды, поведенческие реакции требуют перестройки работы внутренних органов на соответствующий уровень жизнедеятельности. Верховным регулятором других желез внутренней секреции является гипофиз— небольшая железа у основания мозга. Она состоит из нейрогипофиза, промежуточной и передней долей. Регуляция мозгом секреции гормонов задней доли казалась понятной, поскольку в ней оканчиваются нейроны гипоталамуса. Поэтому секрецию пептидов (антидиуретического гормона и окситоцина) вызывает возбуждение этих нейронов нервными импульсами. Каким об-

52

|разом нервная система регулирует секрецию передней йдоли гипофиза, было неясно. Высказывалось предположение, что связь между мозгом и передней долей осу' ?;ществляется гуморальным путем с помощью пептидов, что нашло блестящее подтверждение в экспериментах. Э. Шелли и Р. Гиллемина, выделивших и очистивших гипоталамические рилизинг-факторы. Такое название они получили за их способность вызывать высвобождение гормонов гипофиза. Иногда их называют либерина-ми. Это название имеет тот же смысл. В название фактора входит и название гормона, который он высвобождает из гипофиза (соответственно тиреотропин-рили-зинг-фактор (ТРФ), соматотропин-рилизинг-фактор (СРФ), кортикотропин-рилизинг-фактор (КРФ) и т. д.) Пептиды, тормозящие выделение гормонов, носят название статинов.

Помимо своего эндокринного действия, гипоталамические пептиды влияют на активность нервной системы, . Так, ТРФ стимулирует систему гипофиз-щитовидная железа и увеличивает двигательную активность животных, частоту сердцебиений, кровяное давление, температуру тела, тормозит секрецию гормона роста. Рилизинг-фак-тор лютеинизирующего гормона (люлиберин) усили. вает секрецию гонадотропинов. При стрессе высвобож-р дение КРФ активирует систему гипофиз—кора надпо-| чечников, приводя к повышению содержания глюкокор-I?тикоидов, катехоламинов и веществ, выступающих в '{ роли источников энергии (глюкоза, аминокислоты). ;, При действии -на саму нервную систему происходит уменьшение тормозных влияний на сердце в результате ^; ослабления тормозной импульсации в парасимпатических нервных волокнах, тогда как увеличение активности симпатической нервной системы и секреции адреналина надпочечниками сопровождается увеличением частоты сердцебиений, ростом кровяного давления. Таким образом, достигается высокий уровень готовности к борьбе, бегству или совершению трудной физической или умственной работы. Представленные выше данные являются наглядной иллюстрацией превосходной координации деятельности нервной и эндокринной систем, осуществляемой гипоталамическими пептидами.

Пептиды принимают участие в регулировании многих функций мозга, что мы покажем на примере бом-безина. Этот пептид, состоящий из 14 аминокислот, был

53

впервые выделен из кожи европейской лягушки В. Бот-bina, а затем обнаружен в кишечнике и мозге млекопитающих. Бомбезин млекопитающих имеет большую молекулярную массу. Введение его в желудочки мозга крысы вызывает изменение поведения животного (по» чесывание мордочки, «умывание») и снижение болевой чувствительности. Наиболее интересны сдвиги в терморегуляции. Способность поддерживать температуру тела на постоянном уровне была значительным эволюционным приобретением, позволившим получить условия для оптимального функционирования ферментных систем. После введения бомбезина ситуация меняетсяэ при температуре выше 36° С температура тела оказывается выше нормальной, а при 4° С—на несколько градусов ниже, чем у обычной крысы в тех же условиях. Бомбезин не имеет равных среди известных веществ по способности воздействовать на терморегуляцию. Детальное исследование показало, что бомбезин эффективен только при введении в гипоталамическую структуру, являющуюся регулятором температуры тела. Введение данного пептида в другие участки йозга не сказывалось на терморегуляции.

После введения бо-мбезина происходит быстрое увеличение содержания глюкозы в плазме крови. Эффект, по-видимому, является следствием избирательного увеличения импульсной активности в симпатических волокнах, иннервирующих надпочечники, что приводит к воз--растанию в крови содержания гормона адреналина.

Бомбезин существенно угнетает потребление пищи голодными крысами. Поскольку введение бомбезина не сказывалось на частоте приема пищи, а лишь на количестве съеденного, можно думать о влиянии пептида на чувство насыщения.

Известно, что в условиях стресса происходит образование язв в желудке. Введение бомбезина в желудочки мозга препятствовало их возникновению. Оказалось, что под влиянием бомбезина в желудке резко снижается секреция кислоты и возрастает выделение слизи, что, по-видимому, и лежит в основе защитного действия пептида при стрессе. Сказанное наводит на мысль, что бомбезин или сходный с ним пептид является нейроме-диатором в структурах, чья функция специфически из< меняется под его действием.

Бомбезин—не единственный кандидат на роль фак<

54

тора насыщения. Холецистокинин также вызывает уменьшение потребления пищи, однако содержание его в крови после приема пищи оказалось значительно ниже доз, используемых для получения эффекта насыщения в опыте. Более вероятным является не периферическое, а центральное действие холецистокинина.

Под контролем пептидов находятся также жажда и соответствующее поведение с целью ее утоления. Показано, что введение в структуры мозга пептида ацтио-тензина II вызывает чрезмерное потребление воды, а также секрецию антидиуретического гормона, способствующего удержанию воды в организме. Распределение антиотензина в структурах головного и спинного мозга указывает на то, что его роль в деятельности нервной системы не ограничивается регуляцией водного баланса.

ПЕПТИДЫ И БОЛЬНОЙ МОЗГ

Молекулярные механизмы возникновения шизофрении и других психических заболеваний недостаточно изучены. В настоящее время наиболее популярна до-фаминовая гипотеза возникновения шизофрении. Согласно ей заболевание обусловлено усилением дофами-нергических влияний на лимбическую область и кору мозга. Более современный вариант этой гипотезы объясняет увеличенную дофаминергическую активность при шизофрении увеличением числа дофаминовых рецепторов. В поддержку дофаминовой гипотезы можно привести ряд доказательств. Во-первых, последствия введения человеку амфетамина напоминают симптомы параноидной шизофрении. Психостимулятор амфетамин (фенамин) вызывает высвобождение дофамина из нервных окончаний, таким образом воспроизводя результат чрезмерного возбуждения дофаминовой системы. В результате возникает двигательное возбуждение, автоматические движения, появляется бред преследования и отношений. Человек слышит голос, комментирующий -все его действия или приказывающий вести себя определенным образом. У части больных систематизированный бред продолжается длительное время и после прекращения приема амфетамина,

С другой стороны, антипсихотические вещества (их еще называют нейролептиками), по-видимому, оказыва-

55

ют свое действие через дофаминовую систему. В обосновании такого вывода можно привести ряд доказательств. В качестве побочного эффекта у больных, принимающих нейролептики, возникают симптомы болезни Паркинсона, которая, как известно, обусловлена выпадением дофаминергических влияний. В электрофизиологическом эксперименте показано, что в присутствии антипсихотиков влияние дофамина на электрическую активность нейронов полностью устраняется. Наконец, на препаратах нейрональных мембран установлено, что нейролептики угнетают связывание дофамина его рецепторами. Способность антипсихотиков .препятствовать связыванию дофамина его рецепторами была параллельна их антишизофреническому действию в клинике.

Как бы ни были убедительны доказательства участия дофаминовой системы & происхождении шизофрении; вопрос о генезе болезни окончательно не выяснен. Необходимо отметить, что не всем больным помогают антидофаминовые препараты, а терапевтическое действие нельзя считать безупречным доводом. Положительный эффект может быть объяснен, например, тем, что дофаминовая система является исполнительной структурой, чья активность изменена вследствие патологиче- ских сдвигов в предыдущем звене. В связи со сказанным представляет интерес эндорфиновая гипотеза возникновения шизофрении. В мозге человека, помимо Р-эндорфина, обнаружены также другие эндорфины, структура которых представлена на рис. 5. При инкубации р-эндорфина с мембранами нервных окончаний, содержащими протеолитические ферменты, возникает у-эндорфин, а из последнего в зависимости от рН среды — или дез-тир-у-эндорфин, или а-эндорфин (рис. 5, 6). Далее, дез-тир-у-эндорфин превращается в дез-энкефалин-у-эндорфин. Приставка «дез» указывает на отсутствие либо тирозина, либо всей мет-энкефали-новой последовательности в молекуле у-эндорфина.

Основываясь на результатах изменения поведения животных под влиянием различных эндорфинов, Де Вид предположил, что шизофрения является следствием нарушения синтеза и разрушения у-эндорфина, соотношения у и р-эндорфинов. По мнению Де Вида, у-эндорфин является собственным антипсихотиком (нейролепти-ком) мозга, тогда как а-эндорфин в поведенческом пла-

56

не аналогичен амфетамину. В результате угнетения протеолитического разрушения р-эндорфина происходит его накопление в мозге. Как показывают опыты на животных, которым вводили р-эндорфин в желудочки мозга, избыток пептида приводит к длительному возрастанию мышечного тонуса и в конечном счете к полному обездвиживанию, что весьма напоминает кататоническое состояние у больных шизофренией. Далее, избыточное превращение у-эндорфина в а-эндорфин приводит к возрастанию его содержания в мозге и как следствие к возникновению параноидной формы шизофренического синдрома.

Исследователи и врачи попытались проверить эн-дорфиновую гипотезу шизофрении в клинике. Оказалось, что в спинномозговой жидкости больных шизо-| френией возрастает содержание веществ, реагирующих | с опиатными рецепторами. Применение блокаторов опи-атных рецепторов сопровождалось устранением ряда психотических симптомов у больных шизофренией. Применение дез-тир-у-эндорфина в клинике позволило по-| лучить в ряде случаев положительные результаты, но,

38 W

—А/з. Аиз—

58 61 65 —Лиз-Дрз

76 77

/?П Ift-W В пет-энкеуалин (р- ЛПГ-бв} у <х.-з.чдзр(рин (ft-AfJrgf-Je) v— эндорсран (js - АПГ- л) j3 wSopcpuH (/з-ЛПГв{-д))

57

Рис. 5

с .. .энёорсрин —-эндорчмн •

Рис, 6

как и следовало ожидать, зависящие от симптомов болезни. Так, у больных с гебефренической формой результаты были хорошими, с параноидной—от умеренного до заметного, тогда как с кататоничесиой — незначительными. На фоне классических нейролептиков действие дез-тир-у-эндорфина было малоэффективным.

Любопытные данные получены при клинических испытаниях меланоцитингибирующего фактора (МИФ-1), Первоначально этот трипептид рассматривали в качестве естественного фактора подавления секреции мелано-цитстимулирующего гормона из гипофиза. Однако а дальнейшем оказалось, что его влияние на гипофиз довольно слабое, тогда как воздействие на мозг представляет бесспорный интерес. Поскольку в эксперименте МИФ-1 усиливал эффекты предшественника дофамина и стимуляторов его рецепторов (усиливал активность дофаминергической системы), имело смысл попробовать его действие в клинике тогда, когда ослабление дофаминергической функции доказано (паркинсонизм) или предполагается (депрессия). В обоих случаях отмечено улучшение состояния больных.

Продолжаются интенсивные поиски «пептида сна». Многие люди страдают от бессонницы, поэтому проблема сна приобретает социальное значение. Понятно стремление ученых разобраться в природе сна, исследовать его тонкие механизмы и биологический смысл. Начиная с начала века, к. проблеме сна пытаются подойти с физиологических и химических позиций. Первый подход позволил выявить сложную структуру сна и физиологическую неравнозначность его стадий. Предполагают, например, что стадия быстрого сна имеет важное значение для закрепления информации, воспринятой мозгом в предыдущие часы. С другой стороны, в нескольких лабораториях выделены так называемые «пептиды сна», а один из них (пептид дельта-сна) синтезирован и изучен довольно основательно. Возможность получения идеального снотворного, воспроизводящего настоящий здоровый сон, является заманчивой целью, однако результаты клинических испытаний пока что не слишком обнадеживают. Создается впечатление, что пептид дельта-сна—скорее неплохое антистрессорное средство, нежели снотворное в полном смысле этого слова. Его сонногенное действие, вероятно, опосредовано серотонином.

58

Поиски пептидных факторов, регулирующих температуру тела, потребление пищи, кровяное давление, аппетит и т. д., проводятся широким фронтом, и важность подобных исследований для клиники не нуждается в | доказательствах. Тем не менее необходимо указать на принципиальную сложность практического использования пептидов: они с трудом преодолевают гематоэнце-фалический барьер и многие из них быстро инактиви-руются ферментами крови.

ГЕНЫ И ПОВЕДЕНИЕ

Успехи молекулярной биологии, генетики и физиологии клетки позволили недавно выполнить исследование, представляющее большой интерес для понимания того, как гены управляют поведением. С этой целью Шеллер с сотрудниками изучил врожденное поведение мол-|; люска Aptysia, а именно совокупность биологических реакций, составляющих стереотипное поведение животного при яйцекладке. Во время процедуры откладывания яиц моллюск двигает головой, укладывая шнур с яйцами. Чтобы все шло должным образом, во время яйцекладки усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы, угнетается пищевое поведение. Значительной частью поведения животного управляет брюшной и головной ганглий, причем нейроны брюшного ганглия регулируют дыхание, сердечный выброс и другие вегетативные функции, а нейроны головного ганглия управляют движением моллюска, принятием пищи и движением головы. Рядом с брюшным ганглием расположены два скопления так называемых пазушных клеток (ПК). Было установлено, что яйцекладку можно вызвать введением другому животному экстракта ПК. Далее исследователи выделили и определили химическую структуру трех пептидов пазушных клеток: гормона откладки яиц (ГОЯ), а-пептида и АП пептида. На следующем этапе, используя подведение к брюшному ганглию синтетических ГОЯ и а-пептида, удалось воспроизвести практически весь репертуар электрических ответов нейронов и мозаику возбуждения в ганглии, характерных для поведения животного при яйцекладке. Стало ясно, что организация целостного акта откладывания яиц осуществляется группой пептидов,

5&

действующей наподобие разделяющейся боеголовки с элементами «индивидуального наведения». Спрашивается: являются ли эти пептиды продуктом единственного белка? Ответ на этот вопрос был получен при исследовании, выполненном с помощью современных методов молекулярной биологии и генной инженерии. Изложение этих методов и хода поиска далеко выходит за рамки настоящего изложения, поэтому мы сообщим только результат. Был выделен ген, кодирующий синтез ГОЯ, и после установления нуклеотидной последовательности в молекуле ДНК сделан вывод о структуре высокомолекулярного белка-предшественника. Оказалось, что, помимо последовательности аминокислот ГОЯ, предшественник содержит также последовательности а-пептида и АП. Вывод о наличии общего предшественника прекрасно согласовывался с данными о присутствии указанных трех пептидов в экстрактах пазушных клеток примерно в эквимолярных количествах. Таким образом, было доказано, что единственный ген кодирует поведенческую и эндокринную программу откладывания яиц у моллюска.

Возникает закономерный вопрос: какие преимущества дает система нейропередатчиков, кодируемых единственным предшественником? Авторы работы отвечают на это следующим образом. Одномоментное высвобождение всей плеяды нейромедиаторов обеспечивает надежное осуществление координированного ответа всей системы. Что же касается продолжительности действия пептидов на нейроны-мишени, то она может регулироваться посредством химической модификации отдельных компонентов. В ходе эволюции усложнение программы, закодированной в белке-предшественнике, может быть осуществлено простым добавлением новых последовательностей аминокислот к уже существующим. Природа не склонна к радикальным перестройкам блоков, уже проверенных на протяжении миллионов лет.

В другой работе исследован механизм возникновения длительного разряда пазушных клеток. Было показано, Что два пептида атриальной железы, находящейся в половом тракте Aplysia, способны вызывать длительный разряд пазушных клеток, а при их введении целому животному запускать процесс яйцекладки. В начале брошюры мы описали механизм работы так называе-

60

мых медленных синапсов, в которых действие медиатора, вызывающее электрические ответы, опосредовано ферментом аценилатциклазой, синтезирующей циклической аденозинмонофосфат (цАМФ) Дальнейший ход событий хорошо исследован на пазушных клетках. Было установлено, что физиологические стимулы приводят к увеличению содержания цАМФ в пазушных клетках, причем продолжительность электрического ответа мембраны коррелирует с периодом увеличения цАМФ, что сопровождается фосфорилированием мембранных белков, среди которых оказываются и белки калиевых каналов. Сопутствующее фосфорилированию уменьшение проницаемости мембраны нейронов для

Blog