Ацетилхолин как передатчик метаболического сигнала в системе нейрон-нейроглия.
При изучении возможной роли ацетилхолина (АХ) в качестве передатчика метаболического сигнала в нейрон-нейроглиальной системе мы исходили из следующих фактов 1) ацетилхолин освобождается при возбуждении и вызывает сдвиги в мембранной активности глии;
Таблица 1
Влияние ацитилхолина(АХ) на скорость поглощения кислорода (ОАХ) обогащенными клетками глии фракций при разных соотношениях К+/АХ. О0-скорость поглощения кислорода без АХ. Концетрация АХ-10-5г/мл
| К+ мМ | Скорость поглощения кислорода мкА О2/мин | ||||
| Оо | % | Оах | % | В % к Оо | |
| 5 мМ | 6,82±0,45 | 100 | 8,06±0,81 | 100 | 118,2 |
| 40 мМ | 10,21±0,62 | 161,1 | 12,87±0,42 | 159,7 | 126,1 |
| 60 мМ | 13,45±0,73 | 197,2 | 12,5±0,54 | 155,1 | 92,2 |
2) под влиянием АХ изменяется активность ряда ферментов обмена углеводов, липидов, белков, нуклеиновых кислот и т.п.
В связи с вышеизложенным, мы предприняли исследование наличия связи между изменением мембранной активности клеток глин и углеводным обменом в них при воздействии АХ. При этом особое внимание обращалось на соотношение К+ к АХ (К+—5 мМ/АХ — 10-5 г/мл; К+- 40 мМ/АХ—10-5 г/мл; К+—60 мМ/АХ—10-5 г/мл).
Было установлено (табл. I), что при концентрации К+ 5 мМ скорость поглощения кислорода клетками глии в присутствии АХ возрастает на 18%. При более высокой концентрации К+ (40 мМ) эффект АХ усиливается и достигает 26%, а при концентрации К+ 60 мМ стимулирующий эффект АХ на дыхание элиминируется, а по сравнению с контролем даже проявляется тенденция к торможению. Стимулирующий эффект АХ на скорость поглощения кислорода полностью исчезает в присутствии аптихолинэргического агента — атропина. Этот факт указывал на существование холинэргического рецептора на мембранах глии, что в настоящее время является хорошо доказанным экспериментально. Подтверждается существование холинэргического механизма регуляции дыхания глиальных клеток, где роль информатора сигнала может выполнить возбуждающий нейропередатчик АХ.
ГАМК как передатчик метаболического сигнала в нейрон-нейроглиальной системе.
Из данных литературы известно, что под влиянием ГАМК изменяется мембранная активность глии и стимулируются окислительные процессы в нервной ткани. Следовательно, можно было допустить, чти и ГАМК может претендовать на роль метаболического сигнала. С целью решения данного вопроса в качестве объекта были взяты нервные клетки ядра Дейтерса кролика, где функцию нейропередатчика выполняет ГАМК. Изменения в содержании ГАМК вызывали введением ГАМК и фармакологических веществ (гидроксиламин, тиосемикарбазид), действие которых связано с обменом ГАМК. Об изменении метаболической активности изолированных нейронов и клеток глии судили по сукцинатоксидазной (СО) активности (СОА), которая является удобным тестом для оценки функционального состояния нервных клеток.
Было установлено, что в зависимости от уровня содержания ГАМК в головном мозгу активность СО меняется реципрокно: ГАМК подавляет активность фермента в нейронах, а в глии напротив—стимулирует. Под влиянием гидроксиламина по сравнению с нормой более чем в 2 раза возрастает САО нейронов, в нейроглии—подавляется. Тиосемикарбазид также стимулировал СОД в нейронах, но не оказывал влияния на активность фермента в клетках глии. Учитывая разнонаправленность действия ГАМК, гидроксиламина и тиосемикарбазида па количественное распределение ГАМК в головном мозгу и результаты влияния ГАМК на окислительное фосфолирование было сделано заключение, что в регуляторных механизмах окислительных процессов нервных клеток значение имеет не общее содержание ГАМК в мозгу, а ее распределение во внутри- и в внеклеточном пространстве. Следовательно, и ГАМК может выполнить функцию передатчика сигнала в нейрон-нейроглиальной системе.
Аммиак как передатчик метаболического сигнала в нейрон-нейроглиальной системе.
Уровень аммиака в головном мозгу является одним из показателей функционального состояния ЦНС. Как было установлено, обмен аммиака находит свое отражение в мембранной активности клеток глии, что послужило основанием изучения его возможной роли в передаче информации о функциональном состоянии нейронов на перинейрональные клетки. С целью биохимического обоснования такого механизма мы исследовали дыхание обогащенных клетками глии фракций в опытах in vitro в зависимости от концентрации аммиака в среде инкубации. В качестве субстрата дыхания использовали глутамат и глутамин. Дыхание клеток глии в присутствии глутамата служило контролем. В опытных вариантах образование глутамата, субстрата дыхания, происходило в результате распада глутамина. Следовательно, при такой постановке опытов, критическими были: величина активности глутаминазы глии и скорость освобождения аммиака глутамата.
 |
 |
Рис. 2 Скорость поглащения кислорода глиальными клетками в присутствии глутаминовой кислоты (1) и глутамина (2).
Предварительные опыты по изучению глутаминазной активности глии показали, что она является аллостерическим ферментом высокой степенью кооперативности, следовательно требовалось графическое сопоставление скорости образования аммиака в инкубационной среде и скорости поглощения кислорода глиальными клетками. Как видно из рисунка 2, спустя одну минуту после добавления глутамина в инкубационную среду, в период максимального усиления дыхания, количество аммиака составляет 0,64 мкМ, через 4 мин, когда проявляется тенденция угнетения дыхания— 1.40 мкМ а на 9-й мин, при торможении дыхания на 60%—3,20 мкМ. В опытах с глутаматом (контроль) нам не удалось обнаружить достоверных изменений в продукции аммиака и, следовательно, дыхание глиальных клеток во времени возрастало линейно.
Суммируя вышеизложенное, мы считаем, что аналогично К+ АХ и ГАМК, аммиак также может участвовать в передаче метаболического сигнала от нейрона на нейроглиальные клетки.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 68; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!