Д. Ф. Августинович Изменение серотонергической активности мозга в процессе развития тревожной депрессии, индуцированной социальными конфронтациями (диск)
| Вид материала | Документы |
- Литвиненко Софья Владимировна, Институт научной информации и мониторинга рао e-mail:, 501.83kb.
- Киев Гоголь «петербургский», 179.43kb.
- Реализация комплексной программы гимназии осуществляется по нескольким направлениям:, 92.38kb.
- Изменение ферментативной активности нативного и иммобилизованного солода под влиянием, 360.17kb.
- Становление младших школьников как субъектов учебной деятельности в процессе конструктивных, 104.18kb.
- Классические законы г. Менделя, 24318.4kb.
- Методические аспекты использования приемов развития познавательного интереса и творческой, 454.77kb.
- Д. И. Дубровский Широкий комплекс вопросов об отношении психики к деятельное головного, 361.54kb.
- Библиотека центра «Академия Успеха», 2852.54kb.
- Статья отнесена к разделу, 65.12kb.
РОЛЬ ИОНОВ Na+ В ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ Са2+ ГОМЕОСТАЗА НЕЙРОНОВ ПРИ ГИПЕРСТИМУЛЯЦИИ ГЛУТАМАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ
Научный Центр здоровья детей РАМН,
*Институт общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва
Длительная стимуляция глутаматных (Глу) рецепторов нервных клеток при ишемии/гипоксии мозга вызывает избыточный вход Са2+ в клетки, ведущий к их отсроченной гибели. Наши исследования показали, однако, что важным фактором дисфункции нейронов при действии Глу является также происходящий одновременно с Са2+ вход ионов Na+ по Глу-активируемым каналам. Исследования проводили на 7-8-дневной культуре гранулярных клеток мозжечка крысы, загруженных флуоресцентными зондами для измерения внутриклеточной концентрации Са2+ ([Ca2+]i) и потенциала мембраны митохондрий. Изменение трансмембранного градиента Na+ осуществляли с помощью ионофора моненсина (10mМ), блокатора Na+ насоса оубаина (1 мМ) или путем замены наружного Na+ на Li+ или N-метил-D-глюкамин. Были получены следующие основные результаты: 1)Увеличение цитоплазматической концентрации Na+ ([Na+]i) при действии Глу (100 mМ) тормозит выведение Са2+ в обмен на наружный Na+ (Na+о/Са2+i) и усиливает вход Са2+ в обмен на Na+i (Са2+о/Na+i), что способствует вызванному Глу повышению [Ca2+]i. Усиление входа Na+ во время действия Глу с помощью моненсина вызывает дополнительный подъем Са2+ и усиление деполяризации митохондрий.
2) Снижение или реверсия трансмембранного градиента Na+ при действии Глу приводит к реверсии Na+-зависимого транспорта невезикулярного Глу, накоплению Глу во внеклеточном пространстве и вторичной активации Глу рецепторов. Это замедляет восстановление [Ca2+]i в постглутаматный период.
Таким образом, увеличение [Na+]i при стимуляции Глу рецепторов вносит существенный вклад в нарушение Са2+ гомеостаза, связанное с дисфункцией митохондрий.
Поддержано грантом РФФИ 99-04-49200 и Английским физиологическим обществом.
И.В.Суслова
Миокард амфибий: сравнительный анализ связывания карбахолина и его дозо-зависимого инотропного эффекта.
Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, г.Москва
В работе была поставлена задача: определить количественные параметры равновесного связывания карбахолина (КХ) в присутствии [3H]-хинуклидинилбензилата на мембранах миокарда Rana temporaria и сравнить их с параметрами кривых доза КХ - эффект КХ отрицательной инотропной реакции изолированного желудочка сердца лягушки. Было показано, что кривая конкурентного связывания охватывет примерно 7 порядков концентраций КХ (1 нМ-10 мМ), что соответствует модели по меньшей мере с двумя центрами связывания. С помощью программы MathCad V7.0 методом нелинейной регрессии полученные данные были аппроксимированы двум моделям: с двумя и тремя независимыми центрами связывания. Статистический анализ показал, что модель с тремя центрами связывания является предпочтительной (p<0.0001). Для трехцентровой модели определены следующие параметры равновесного связывания: Kd1 = 7.3 нМ (31.4%), Kd2 = 1.1 мкМ (42.3%) и Kd3 = 0.27 мМ (26.3%). Количественный анализ отрицательной инотропной реакции показал, что сократительный ответ реализуется в диапазоне 2-2.5 порядков концентраций КХ (1 нМ-1мкМ) с К50 = 52.8 нМ. Наклон кривой доза КХ – эффект КХ больше 1 (nH = 1.78), а для кривой конкурентного связывания значительно меньше 1 (nH = 0.37). Сопоставление между собой кривых дозо-зависимого ответа интактного миокарда и данных по связыванию показало, что физиологический ответ проявляется в области концетраций двух центров связывания – с высоким и средним сродством к КХ, а третий низкоаффинный центр формально не принимает участия в реализации физиологического ответа. Не исключается, однако, рассмотрение полученных данных в рамках широко дискутируемой модели “троичного комплекса” (рецептор, агонист, G-белок), где постулируется существование трех относительно стабильных состояний олигомера: М-ХР~агонист,
М-ХР~агонист~G-белок и М-ХР~агонист~G-белок~ГТФ (ГДФ).
И.В Суслова., Н.В.Проказова
Влияние лизолецитина на конкурентное связывание карбахолина с мембранами предсердия кролика
Институт биологии развития им.Н.К.Кольцова РАН, Москва
Институт экспериментальной кардиологии КНПК МЗ РФ, Москва
На мембранах предсердия кролика было изучено конкурентное связывание мускаринового агониста карбахолина (КХ) в присутствии специфического антагониста [3H]-хинуклидинилбензилата. Экспериментальные данные с помощью программы MathCad V7.0 были исследованы на соответствие двум моделям конкурентного связывания: с двумя и тремя независимыми центрами связывания. Для модели с двумя центрами связывания определены следующие значения кинетических параметров: Kd1= 0.49 мкМ (63.3%), Kd2 = 27.3 мкМ (36.7%), а для трехцентровой модели, соответственно, Kd1 = 27.5 нМ (16.1%), Kd2 = 1.62 мкМ (61.8%), Kd3 = 54.6 мкМ (22.1%). Установлено, что модель с тремя центрами связывания является статистически предпочтительной (p>0.01). Показано, что лизолецитин (ЛЛ) в диапазоне концентраций 1-10 мкМ качественно и количественно изменяет параметры равновесного связывания КХ. Во-первых, под воздействием ЛЛ наблюдается статистически достоверное дозо-зависимое количественное снижение общего рецепторного пула. Во-вторых, в большинстве случаев ЛЛ увеличивает значения Kd для центров связывания как в двух-, так и в трехцентровой модели и, в-третьих, наблюдается перераспределение относительного содержания центров с высокой и низкой аффинностью. После обработки мембран ЛЛ обнаруживается относительное снижение высокоаффинных (в случае модели с тремя центрами связывания - центров высокой и средней аффинности) и одновременное увеличение низкоаффинных центров связывания. При этом часть высокоаффинной популяции рецепторов и рецепторов средней аффинности полностью исчезает. По мере увеличения концентрации ЛЛ количество центров высокой и средней аффинности, переходящих в низкоаффинное состояние, уменьшается, а доля полностью исчезнувших центров с высоким и средним сродством увеличивается. Высказывается предположение, что ЛЛ может влиять на связывание агонистов с мускариновыми рецепторами, нарушая взаимодействие последних с G- белками.
И.А. Тараканов, В.А. Сафонов, Л.Н. Тихомирова
РОЛЬ ГАМК- И ГОМКЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМ В РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У КОШЕК И КРЫС
НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва.
В опытах на наркотизированных нембуталом беспородных кошках и белых крысах изучали роль важнейшей медиаторной системы мозга -ГАМКергической, а также близкой ей ГОМКергической систем в формировании дыхательного ритма и хемочувствительности дыхательной системы. Установили, что внутривенное введение кошкам как баклофена и фенибута (селективного и неселективного агонистов ГАМК-рецепторов соответственно), так и оксибутирата (агониста ГОМК- и ГАМКb-рецепторов) нарушает дыхательный ритмогенез (появляется периодическое апнейстическое дыхание с задержками на вдохе) и приводит к практически полной потере чувствительности дыхательной системы к гиперкапнии при сохранении чувствительности к гипоксии. При введении указанных препаратов крысам оказалось, что только под действием оксибутирата нарушается дыхательный ритмогенез (появляется периодическое апнейстическое дыхание с задержками на выдохе) и, подобно кошкам, резко ослабляется чувствительность к ги-перкапнии и сохраняется чувствительность к гипоксии. Анализ полученных результатов показывает, что у экспериментальных животных, принадлежащих к различным отрядам млекопитающих, существенно различается роль ГАМК- и ГОМКергической систем в функционировании центрального регулятора дыхания: у кошек нарушение дыхательного ритма и чувствительности к углекислому газу опосредованно активацией ГАМКb-рецепторов, а у крыс - активацией ГОМК-рецепторов. Обращает на себя внимание тот факт, что в функционировании разных элементов центрального регулятора дыхания - автогенератора дыхательного ритма и хеморецепторного контура - участвует один и тот же медиатор. Полученные данные имеют не только общебиологическое значение, подчеркивая различия в направлениях эволюционного развития мозга у разных видов млекопитающих, но и существенную практическую направленность, позволяя выбрать более адекватную модель для изучения дыхательных расстройств центрального генеза у человека.
Б.А.Ташмухамедов
ПРЕ- И ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЕ НЕЙРОТОКСИНЫ ЯДОВ ПАУКОВ
Институт физиологии и биофизики АН Узбекистана, Ташкент
Ранее было показано, что яды пауков рода Latrodectus, куда относятся каракурт (черная вдова), обладают выраженным пресинаптическим действием. Нами на примере пауков двух видов показано, что аналогичным пресинаптическим действием обладают яды и других родов всего семейства Theridiidae. Изученные яды вызывают массированное выделение медиатора и в конечном итоге истощение везикул независимо от химической природы медиатора. Выделенные из ядов белковые нейротоксины обладают каналоформенным действием и увеличивают проводимость бислойных липидных мембран (БЛМ) для одно- и двухвалентных катионов, что, по-видимому, лежит в основе их универсального пресинаптического действия. Нами показано, что яды пауков другого семейства, а именно Araneiidae содержат в своём составе низкомолекулярный нейротоксин, специфически блокирующий постсинаптические мембраны глутаматэргических синапсов. Одновременно этот нейротоксин блокирует глутамат-индуцированную проводимость (БЛМ) с реконструированным на ней глутаматным рецептором мозга кролика, нервно-мышечных синапсов насекомых и ракообразных.
Рассматриваемые яды пауков и их нейротоксины являются удобными химическими инструментами для исследования синаптических процессов.
Н.Б.Теренина*, М.В.Онуфриев**, Н.В.Гуляева**, М.Густафссон***
NO - СИНТАЗА В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ ПАРАЗИТИЧЕСКИХ ПЛОСКИХ ЧЕРВЕЙ
*Институт паразитологии РАН, Москва
**Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
***Отдел биологии, Университета г. Турку, Финляндия
Открытие последнего десятилетия функции оксида азота (NO) как атипичного нейронального мессенджера в нервной системе млекопитающих (Garthwaite, 1991; Snyder, 1992) явилось новым этапом в исследовании роли этого вещества не только у млекопитающих, но и других животных, в том числе и беспозвоночных. В результате использования НАДФН-диафоразной гистохимической реакции в качестве селективного маркёра для выявления фермента NO-синтазы в нервной системе были получены данные о наличии этого фермента в нервной системе моллюсков, аннелид, ракообразных, насекомых, а также показана функциональная роль оксида азота в регуляции ряда функций у этих животных (Elofsson et al.,1993; Moroz, Winlow, 1995 и др.). Эксперименты, проведённые нами, впервые выявили наличие НАДФН-диафоразной реакции в центральных и периферических отделах нервной системы паразитических плоских червей - цестод и трематод. Полученные данные дают основание заключить, что в нервной системе исследованных гельминтов содержатся клетки и нервные волокна, способные синтезировать NO, что предполагает наличие у гельминтов NO-ергичекой нейрональной сигнальной системы. Подтверждением этого предположения явились результаты радиометрического анализа NO-синтетазной активности у цестод. НАДФН-диафоразное гистохимическое окрашивание нервных структур, расположенных вблизи мышечных волокон стенки тела, прикрепительных органов и репродуктивного тракта у цестод и трематод свидетельствуют об участии NO в регуляции деятельности мускулатуры гельминтов. Наличие НАДФН-диафораза позитивных фибрилл в волокнах, пронизывающих тегумент и идущих к поверхности тела, указывает на возможную связь NO-ергических нервных структур с сенсорной функцией паразитов. Выявление НАДФН-диафораза позитивных нервных структур у личиночных форм цестод и трематод свидетельствует о важной роли NО нейрональной сигнальной системы на различных стадиях развития гельминтов.
Плоские черви являются наиболее примитивными представителями многоклеточных с билатеральной симметрией. В эволюции нервной системы они занимают стратегически важную ключевую позицию, поскольку являются самыми простыми организмами с билатеральной симметрией, где впервые появляется централизация и цефализация нервных элементов. Присутствие NO на ранних этапах эволюции, данные о наличии NО сигнальной системы у других беспозвоночных, а также наши данные, относящиеся к паразитическим плоским червям, свидетельствуют о том, что NO сигнальная система является эволюционно древней и имеет широкое распространение.
Н.О.Тимофеева, Н.Ю.Ивлиева, Б.В.Чернышев
НЕЙРОНЫ ПЕДУНКУЛО-ПОНТИЙНОГО ЯДРА покрышки среднего мозга ПРИНИМАЮТ УЧАСТИЕ В УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОМ ОБУЧЕНИИ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Биологический факультет, Москва
Педункуло-понтийное ядро (ППЯ) расположено в ретикулярной формации ствола и является одной из ключевых холинергических структур мозга. Исследования, проведенные на свободноподвижных кроликах, показали, что 35,2% и 47,1% из 109 зарегистрированных нейронов ППЯ проявляют реактивные свойства к условному стимулу (УС) либо при пищевом, либо при оборонительном условных рефлексах (УР) соответственно и только 19,5% нейронов реактивны к УС одновременно при обоих УР, что указывает на включение большинства нейронов в функциональную структуру только одного из УР. До 75% нейронов ППЯ продемонстрировали возбудительный характер ответа на УС, что свидетельствует о преимущественно активационном влиянии ППЯ на проекционные корковые и подкорковые структуры в процессе выработки и реализации инструментальных УР. При условнорефлекторном переключении 79,3% нейронов модифицируют частоту фоновых разрядов и ответа клетки в период действия УС, а также в постстимульный период (ПСП) и демонстрируют достоверные различия фоновых, вызванных и постстимульных разрядов при оборонительном и пищевом УР. Показана зависимость знака, картины и интенсивности реакции от мотивационного значения УС, что свидетельствует о связи активности нейрона с мотивационным контекстом УР. Отмечено достоверное преобладание нейронов, реактивных в ПСП при пищевом УР. Установлены различия реактивных и пластических свойств нейронов компактной и диффузной частей ППЯ, что свидетельствует о функциональной гетерогенности этих образований в отношении обучения, модальности УР и подкрепления.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об участии ППЯ в инструментальном обучении и переключении условных рефлексов, а также демонстрируют связь данной структуры с мотивационными и подкрепляющими механизмами мозга.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 99-04-48785.
А.А.Тиунова, О.В.Егорова, К.Браун*, К.В.Анохин
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА НЕЙРОТРОФИНА BDNF В ПРЕ- И ПОСТНАТАЛЬНОМ РАЗВИТИИ ЗРИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР МОЗГА ЦЫПЛЕНКА
Институт нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН, Москва
*Федеральный Институт нейробиологии, Германия ,Магдебург
BDNF (brain-derived neurotrophic factor) принадлежит к семейству нейротрофинов - белков, которые регулируют выживание, дифференцировку и синаптические функции нейронов в развитии. Известно также, что BDNF вовлекается в некоторые формы синаптической пластичности у взрослых организмов, в частности, он может антероградно транспортироваться к нервным окончаниям и оказывать трансинаптические эффекты. Эти медиаторные функции BDNF могут опосредовать его участие в процессах нервной пластичности, связанной с воздействием внешних факторов. В настоящей работе мы исследовали индуцированную экспрессию гена BDNF в мозге цыплят методом in situ гибридизации на криостатных срезах с меченым дигоксигенином РНК-зондом. В первой серии экспериментов 19-дневные эмбрионы, инкубировавшиеся до этого в темноте, подвергали световой стимуляции в течение четырех часов. Индукция экспрессии гена BDNF наблюдалась в дорзальном гиперстриатуме (HD) - структуре переднего мозга, относящейся к таламофугальной зрительной проекции мозга цыплят, причем содержание мРНК BDNF было значительно выше в левом HD, чем в правом. Известно, что унилатеральный доступ света к сетчатке эмбриона цыпленка вызывает развитие морфологической и функциональной асимметрии таламофугальной проекции мозга. Наши данные позволяют предположить, что BDNF вовлекается в эти процессы. Во второй серии новорожденных цыплят, инкубировавшихся и содержавшихся при нормальном световом режиме, обучали в модели импринтинга и исследовали содержание мРНК BDNF в мозге через три часа после обучения. Активация экспрессии гена BDNF по сравнению с пассивным контролем обнаружена только в HD. Поскольку во время обучения животные получали как звуковую, так и зрительную стимуляцию, дополнительно исследовалась экспрессия BDNF при звуковой стимуляции в темноте. У этих цыплят также обнаружена активация экспрессии гена BDNF в HD. Во всех группах, включая пассивный контроль, содержание мРНК BDNF было выше в левом HD, что показывает постнатальное сохранение пренатально инициированной асимметричной экспрессии этого нейротрофина.
И.А.Толордава, А.А.Алексеев, О.Е.Фадюкова, В.С.Кузенков, Н.А.Хайлов, В.Д.Микоян, В.Б.Кошелев, В.Г.Башкатова
ВЛИЯНИЕ СЕМАКСА И ГЛИЦИНА НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И УРОВЕНЬ ОКСИДА АЗОТА В КОРЕ МОЗГА КРЫС ПРИ НЕПОЛНОЙ ГЛОБАЛЬНОЙ ИШЕМИИ
НИИ Фармакологии РАМН, Москва
МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва
В последние годы установлено, что в патогенезе ишемической патологии мозга одно из основных мест занимают процессы перекисного окисления (ПОЛ) и генерации оксида азота (NO), ведущие в конечном счете к повреждению и гибели нейронов. Целью данной работы явилось изучение влияния препаратов с возможным нейропротективным механизмом действия (семакса и глицина) на уровень NO и активность процессов ПОЛ в коре мозга крыс при острой глобальной ишемии. Неполную глобальную ишемию моделировали на 48 крысах линии Вистар путем двухсторонней перевязки внутренней сонной артерии. Контрольную группу составили ложнооперированные животные. Глицин (200 мг/кг, в/б) и семакс (0,15 мг/кг, в/б) вводили двукратно через 15 мин. и 2 часа после операции. Через 4 часа после перевязки крыс декапитировали, кору мозга выделяли и замораживали. Содержание NO мозга крыс определяли методом электронного парамагнитного резонанса. Интенсивность процессов ПОЛ оценивали по уровню продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБКРП). Обнаружено, что содержание NO в коре мозга крыс с ишемией было в 2 раза выше чем в контроле, при этом более чем у половины животных наблюдались различные неврологические нарушения. Введение семакса предотвращало как усиление генерации NO, так и появление неврологической симптоматики, характерной для ишемии. Глицин не оказывал заметного влияния ни на вызванное ишемией повышение содержания NO в мозге, ни на выраженность неврологических расстройств в группе животных, подвергшихся ишемии. Ишемия сопровождалась незначительным увеличением содержания продуктов ПОЛ в коре мозга, которое не снижалось при введении семакса и глицина. В условиях наших опытов глицин не проявлял выраженного нейропротективного эффекта, что может быть обусловлено следствием введения препарата (внутрибрюшинный, а не сублингвальный) Таким образом, на данной экспериментальной модели ишемии семакс проявляет нейропротективный эффект, который может быть обусловлен способностью вещества снижать уровень генерации NO.
Е.И.Тюлькова, Л.А.Ватаева, М.О.Самойлов, В.А.Отеллин
ПАТТЕРНЫ ПОВЕДЕНИЯ КРЫС, ПОДВЕРГАВШИХСЯ ДЕЙСТВИЮ ГИПОКСИИ И БЛОКАТОРА NMDA-РЕЦЕПТОРОВ МК-801
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург
Изучали эффекты гипоксии (пребывание крыс в барокамере в течение 2 часов при давлении 180-200 мм.рт.ст.) в сочетании с блокадой NMDA рецепторов (внутрибрюшинное введение препарата МК-801 3 мкг/100 г массы тела ) на поведение крыс в тестах "открытого поля" и приподнятого крестообразного лабиринта.
Исследование поведения в "открытом поле" в течение трех дней тестирования показало, что у контрольных крыс уровень ориентировочно-исследовательской активности в течение 1-го дня тестирования был достоверно ниже, чем в течение 2-го дня. Между 2-м и 3-м днями достоверных различий исследуемых показателей обнаружено не было. Гипобарическая гипоксия увеличивала уровень ориентировочно-исследовательской активности в течение 3-х дней тестирования по сравнению с контрольными животными, не подвергавшихся действию гипоксии. Введение МК-801 до создания гипоксии снимало эти различия. У животных, которым вводили МК-801, но не подвергали действию гипоксии, уровень ориентировочно-исследовательской активности оставался практически неизменным по сравнению с контролем в течение 1-го и 2-го дней и снижался к 3-му дню тестирования. Результаты этих опытов свидетельствуют о нарушении процессов торможения ориентировочно-исследовательского поведения в незнакомой обстановке при блокаде NMDA рецепторов, в то же время МК-801 сглаживал изменения поведения, вызываемые гипобарической гипоксией.
Анализ поведения в приподнятом лабиринте показал, что как “чистая” гипоксия, так и гипоксия на фоне введения МК-801 приводили к повышению у крыс уровня тревожности по сравнению с таковым у контрольных животных. Таким образом, показано, что блокада NMDA рецепторов может вызывать изменения в эмоциональной сфере, способствуя формированию повышенного уровня тревоги.
М.В. Угрюмоваб, В.И. Мельниковаа, П.В. Ершовбв, И.С. Баланб, А. Каласв