Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-коррес-пондента АН СССР, академика АН АрмССР Э.А.Асратяна.

Исследование механизмов угнетающего действия карбахолина на спонтанную секрецию в периферическом синапсе

Несомненный интерес представляет изучение молекулярных механизмов модуляции синаптической передачи на пресинаптическом уровне. В частности, это относится к модуляции эндогенным ацетилхолином (АХ), так как ранее было показано, что его экзогенные аналоги, и, в частности,  карбахолин (КХ), способны изменять квантовую секрецию, а именно, снижать квантовый состав вызванных сигналов и частоту миниатюрных потенциалов концевой пластинки (МПКП), то есть, угнетать как вызванную, так и спонтанную секрецию в нервно-мышечном соединении. Обнаружено, что вызванная секреция модулируется холиномиметиками посредством активации пресинаптических Н-холинорецепторов. Механизмы же угнетающего влияния на спонтанную секрецию остаются неизвестными, поскольку не был обнаружен рецептор, который опосредует этот эффект.

Ранее нами было предположено, что угнетающее действие КХ может быть опосредовано усилением выброса в синаптическое пространство эндогенного аденозина, пуринового соединения, которое само по себе подавляет секрецию АХ. Проведенные исследования показали, что в присутствии насыщающей концентрации аденозина КХ переставал действовать на частоту МПКП. Однако блокирование аденозиновых (Р1) рецепторов не устраняло угнетающего эффекта КХ на спонтанную секрецию.

Вместе с тем вопрос о взаимодействии этих агентов остается открытым. Оно может осуществляться и на другом молекулярном уровне, отличном от рецепторного. Для исследования механизмов взаимодействия КХ и аденозина при действии на спонтанную секрецию медиатора нами проводились эксперименты на препарате портняжной мышцы лягушки с использованием стандартной микроэлектродной техники. В контрольных экспериментах КХ (5 μМ) снижал частоту МПКП в среднем на 49±3%(n=8). Аденозин (100 μМ) снижал частоту сигналов на 65±4% (n=12).

В нашей лаборатории было показано, что угнетающее действие КХ на частоту миниатюрных потенциалов способен снимать оуабаин, ингибитор Na+-K+ АТФазы. Однако этот эффект здесь, очевидно, связан не с Na+-K+ АТФазой, а со способностью оуабаина влиять на какие-то другие функционально важные участки мембраны. В отличие от КХ, действие аденозина не устранялось оуабаином (50 μМ),  аденозин так же, как в контроле, снижал частоту МПКП. Отсюда можно заключить, что этот оуабаин-чувствительный механизм не является общим эффекторным звеном для исследуемых агентов.

Известно, что одним из модуляторов синаптической передачи в нервно-мышечном соединении лягушки является эндогенный оксид азота (NO), который также подавляет секрецию АХ. В литературе имеются сведения о способности холиномиметиков активировать ответственный за образование NO фермент NO-синтазу (NOS). С другой стороны, имеются данные о частичной опосредованности эффекта аденозина в нервно-мышечном соединении угнетающим действием NO.

В случае, если КХ действительно способен активировать NOS и образование NO, то ингибирование фермента должно предотвратить эффект КХ. Ингибирование NOS также должно помочь определить наличие связи действия аденозина с оксидом азота.

Нами использовался конкурентный ингибитор NOS L-NAME в концентрации 100 μМ, который сам не оказывал значительного влияния на спонтанную секрецию АХ. В дальнейших экспериментах было показано, что на фоне ингибитора NOS аденозин снижал частоту МПКП в среднем на 49±2% (n=5), то есть его эффект был достоверно меньшим, чем в контроле, что согласуется с данными других авторов. КХ же на фоне L-NAME так же, как в контроле снижал частоту МПКП. Отсюда можно заключить, что и NO-синтаза  не принимает участия в реализации действия КХ на спонтанную секрецию медиатора.

Таким образом, исследования показали, что в модуляции спонтанной секреции аденозином и КХ в нервно-мышечном соединении имеются общие звенья. Однако природа их не ясна. Из проведенных экспериментов следует, что в реализации совместного действия КХ и аденозина не участвуют пресинаптические Р1 рецепторы, NO-синтаза, а также оуабаин-чувствительные структуры нервного окончания. Целью дальнейших исследований является изучение других возможных синаптических механизмов взаимодействия этих агентов.