|
5. ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании средних слоев неокортекса крыс мы обнаружили их способность
отвечать на приложение АТФ. Таким образом мы можем сделать вывод о наличии в
данном объекте пуринорецепторов. Ответ на АТФ является доза - зависимым с
амплитудой половинного ответа в 220 нМ. Последовательные приложения АТФ, после
второго приложения, не вызывали уменьшения амплитуды [Ca2+]in
транзиентов. Из этого можно сделать вывод об отсутствии десенситизации данного
типа рецепторов.
Исследуя источники повышения цитозольного кальция мы обнаружили, что АТФ
активирует как ионотропные так и метаботропные рецепторы. Блокаторы потенциал
- управляемых кальциевых каналов такие как кадмий, никель и верапамил
уменьшали АТФ - индуцированные кальциевые транзиенты на 35% - 15%, что
говорит об опосредованном АТФ активировании потенциал - управляемых каналов.
Для исследования активацию метаботропных рецепторов. Для этого мы прилагали АТФ
в бескальциевом растворе, - амплитуда ответа при этом уменьшалась на 45% ± 7%.
Этот результат говорит о том, что внутриклеточные депо принимают участие в
генерации [Ca2+]in ответов, причем их вклад близок к
половине. При повторных аппликациях АТФ в бескальциевом растворе Ca2+
ответ исчезал полностью после второй аппликации, т.е. внутриклеточные депо
полностью истощаются. Исследуя путь высвобождения внутриклеточного кальция мы
апплицировали тапсигаргин - спецефический блокатор АТФ - азы
эндоплазматического ретикулума. [Ca2+]in транзиенты
уменьшались на 63% ± 5% в присутствии тапсигаргина. Аппликация коффеина,
агониста рианодиновых рецепторов, в клетках моторной коры 14 дневных крыс не
вызывали повышения уровня [Ca2+]in . Следовательно выброс
[Ca2+]in из внутриклеточного депо происходит по IP3
- чувствительному механизму.
В дальнейшем мы исследовали более подробно типы присутствующих пуринорецепторов.
Построив ряд активности агонистов для Р1 и Р2
пуринорецепторов по амплитудам ответов, мы сделали заключение базирующееся на
отсутствии ответа на аденозин, что в нашем объекте присутствуют только Р2
пуринорецепторы. Проводя дальнейшую субклассификацию Р2 типа
рецепторов мы использовали сурамин - блокатор некоторых типов Р2х и
Р2у рецепторов. Приложение сурамина уменьшало амплитуду [Ca2+
]i транзинета вызванного приложением 100 мкМ АТФ на 76% ± 5%, что
говорит о наличии этих типов рецепторов в исследуемом объекте.
6. ВЫВОДЫ
1. Приложение АТФ в различных концентрациях вызывает Ca2+ транзиенты
в клетках моторной коры крыс.
2. Ответ на АТФ является доза - зависимым с амплитудой половинного ответа в
220 нМ.
3. АТФ активирует как ионотропный так и метаботропные пути повышения
внутриклеточного кальция.
4. В генерации АТФ индуцированного повышения [Ca2+]in
принимают участие некоторые типы потенциал - управляемых кальциевых каналов.
5. Высвобождение внутриклеточного кальция происходит из IP3 чувствительных депо.
6. В данном объекте присутсвуют только Р2 подтипы пуринорецепторов.
7. Сурамин - антагонист Р2Х2 и Р2Х5 и Р2У рецепторов
уменьшает амплитуду [Ca2+]in транзиенты, что говорит
присутствии некоторых из вышеперечисленных рецепторов.
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. A.Shmigol, A.Verkhratsky & G. Isenberg (1995): Calcium-induced
calcium release in rat sensory neurones. Journal of Physiology (London), 489.3
627-636.
2. A.Shmigol, G. Isenberg, P.Kostyuk & A. Verkhratsky (1994):
Calcium-induced Ca2+ release from internal stores in rat dorsal root
ganglion neurones. In: European Journal of Neuroscience, Suppl. 7, Proceedings
of the 16th Annual ENA Meeting, p. 146.
3. A.Shmigol, N.Svichar, P.Kostyuk & A.Verkharatsky. (1995):
“Incremental” caffeine-induced calcium release in mouse sensory neurones.
European Joutnal of Neuroscience, Supple № 8. p111. Proceedings of the 16th
Annual ENA Meeting.
4. A.Shmigol, Yu.Usachev, N.Pronchuk, S.Kirischuk, P.Kostyuk &
A.Verkhratsky (1994): Properties of the caffeine sensitive intracellular
calcium stores in mammalian neurons. Neurophysiology /Neirophiziologia, v. 26
No. 2, p. 16 - 25.
5. A.Verkhratsky, A. Shmigol, S. Kirischuk, N. Pronchuk & P.
Kostyuk (1994): Age-dependent changes in calcium currents and calcium
homeostasis in mammalian neurons. Annals of the New York Academy of Sciences,
v. 747, p365 - 381.
6. Abbracchio, M. P., Burnstock, G. (1994) Purinoceptors: are there
families of P2x and P 2y purinoceptors? Pharmac.
Ther. 64: 445-475
7. Anatoly Smigol, Platon Kostyuk, Alexey Verhratsky (1994) Role of
caffeine-sensitive Ca2+ stores in Ca2+ signal termination
in adult DRG neurones // NeuroReport v.5, 2073-2076.
8. Anatoly Smigol, Sergey Kirischuk, Platon Kostyuk, Alexey
Verhratsky (1994) Different properties of caffeine-sensitive Ca2+
stores in peripherial and central mammalian neurones // Pflugers Arch v.426,
174-176.
9. Baker P. F., Blaustein M.P., Hodgkin A.L. and Steinhardt R. A.
(1969) The influence of calcium on sodium efflux in squid axons. J.
Physiol., Lond. 200, 431‑458.
10. Bean B.P. (1992) Pharmacology and electrophysiology of
ATP‑activated ion channels. Trends Pharmacol. Sci. 13, 87 ‑ 90.
11. Belan P., Kostyuk P., Snitsarev V. and Tepikin A. (1993) Calcium
clamp in isolated neurones of the snail Helix pomatia. J. Physiol.,
Lond. 462, 47 ‑ 58.
12. Bronner, F. (1990). Intracellular Ca2+ regulation.. New
York: Wiley‑Liss.
13. Burk S. E., Lytton J. , MacLennan D. H. and Shull G. E. (1989). cDNA
cloning, functional expressing, and mRNA tissue distribution of a third
organellar Ca2+ pump. J. Biol. Chem. 164, 18561‑18568.
14. Burnstock, G. (1972) Purinergic nerves. Pharmacol. Rev. 24: 509-581
15. Burnstock, G. (1978) A basis for distinguishing two types of
purinergic receptor. in: book
16. Burnstock, G. (1990) Co-transmission. Arch. Int. Pharmacodyn.
304: 7-33
17. Burnstock, G., Kennedy, C.(1985) Is there a basis for distinguishing
two types of P2 purinoceptor? Gen.Pharmacol. 16: 433-440
18. Carafoli E. (1992) Calcium pump of the plasma membrane. Physiol.
Rev. 71, 129 ‑ 153.
19. Chen, C.-C., Akopian, A.N. et al, (1995) A P2x
purinoceptors expressed by a sybset of sensory neurones. Nature 377: 428
- 431
20. Кришталь О.А., Марченко С.М. (1983). Рецепторы АТФ в сенсорных
нейронах млекопитающих. Докл. Акад. Наук УССР.
21. Gianini G., Clementi E., Ceci R., Marziali G., and Sorremtino V.
(1992) Expression of a ryanodine receptor Ca2+ that is regulated by
TGF‑b, Science, 257, 91 ‑ 94.
22. Ginetta Collo et al, (1996) Cloning of P2X5 andP2X6
receptors and the distribution and properties of an extended family of ATP-gated
ion channels. The J. of Neurosci. 16(8): 2495-2507
23. Gordon, J. L. (1986) Extracellular ATP: effects, sources and fate.
Biochem.J. 233: 309-319
24. Grynkiewicz, G., Poenie, M., and Tsien, R.Y. A new generation of Ca
2+ indicators with greatly improved fluorescent properties. J. Biol.
Chem., 260, 3440-3450, 1985.
25. Heizmann C.W. and Hunziker W. (1991) Intracellular
calcium‑binding proteins: more sights than insights. Trends Biochem.
Sci. 16, 98 ‑ 103.
26. Heschler J. and Schultz G. (1993) G‑proteins involved in the
calcium channel signalling system. Curr. Opin. Neurobiol. 3,
360‑367.
27. Hiderman, R. H., Martin, M., Zimmerman, J. K., Pivorun, E. B. (1991)
Identification of a unique membrane receptor for adenosin
5¢,5¢¢¢- P1,P4-tetraphosphate. J.
Biol. Chem. 266: 6915-6918
28. Hoyle, C. H. V. (1990) Pharmacological activity of adenine
dinucleotides in the periphery: possible receptor classes and transmitter
function. Gen. Pharmacol. 21: 827-831
29. Hymel L., Inui M., Fleischer S. and Schindler H. (1988). Purified
ryanodine receptor of skeletal muscle sarcoplasmic reticulum forms Ca2+
‑activated oligomeric Ca2+ channels in planar bilayers.
Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 85, 441‑445.
30. Kirischuk S.I., Voitenko N.V., Kettenmann H.O. and Verkhratsky
A.N. (1994) Mechanisms of cytoplasmic calcium signalling in cerebellar
Bergman glial cells // Neurophysiology v.26, 417-419.
31. Kirischuk, V.Matiash, A.Kulik, N.Voitenko, P.Kostyuk, A.Verkhratsky
(1996) Activation of P2-purino, a1-adreno and H1
-histamine receptors triggers cytoplasmic calcium signalling in cerebellar
Pupkinje neurons // Neuroscience v.73, 643-647
32. Kostyuk and A. Verhratsky (1994) Calcium stores in neurones and
glia //Neuroscience v. 63, N.2, 381-404.
33. Kostyuk P. G. (1992). Calcium ions in nerve cell function.
Oxford, New York, Tokyo: Oxford University Press.
34. Kuno M., Maeda N. and Mikoshiba K. (1994) IP3
‑activated Ca2+‑permeable channels in the
incide‑out patches of cultured cerebellar Purkinje cells. Biochem.
Biophys. Res. Comm. 199, 1128 ‑ 1135.
35. Lуckhoff A. and Clapham D.E. (1992) Inositol
1,3,4,5‑tetrakisphosphate activates an endothelial Ca2+
‑permeable channel. Nature 355, 356‑358.
36. Londos, C., Cooper, D. M. F., Wolff, J. (1980) Subclasses of external
adenosine receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. 77: 2551-2554
37. Lytton J., Westlin M. and Hanley M. R. (1991). Thapsigargin inhibits
the sarcoplasmic or endoplasmic reticulum Ca‑ATPase family of calcium
pums. Biol. Chem. 266, 17067‑17071.
38. Mackgrill J. J. and Lai F. A. (1994). Solubilization of the type 3
ryanodine receptor from rabbit brain. Biophys. J. 66, A147
39. McPherson P. S., Kim Y. K., Valdivia H., Knudson C. M., Takekura H.,
Franzini‑Armstrong C., Coronado R. and Campbell K. P. (1991). The brain
ryanodine receptor: A caffeine‑sensitive calcium release channel.
Neuron 7, 17‑25.
40. N.Voitenko, S.Kirischuk, A.Kulik, A.Verkhratsky (1995) Calcium
signalling in granule neurones of the mouse cerebellar slices // Pflugers
Archiv European Journal of Physiology, v.430, Supplement 4, R124.
41. Nicholls D.G. (1985) A role for the mitochondria in the protection of
the cell against calcium overload. Prog. Brain Res. 63, 97‑106.
42. Pintor, J., Diaz-Rey, M. A., Torres, M., Miras-Portugal, M. T. (1992)
Presence of diadenosine polyphosphates-Ap4A and Ap5A-in
rat brain synaptic terminals. Ca2+-dependent release evoked by
4-aminopyridine and veratridine. Neurosci. Lett. 136: 141-144
43. Ribeiro, J. A., Sebastiao, A. M. (1986) Adenosine receptors and
calcium: basis for proposing a third (A3) adenosine receptor.
Prog. Neyrobiol. 26: 179-209
44. Rios E. and Pizarro C. (1991) Voltage‑sensor of
excitation‑contraction coupling in skeletal muscle. Physiol. Rev.
76, 849 ‑ 908
45. Ross C. A., Danoff S. K., Schell M. J., Snyder S. H. and Ullrich A.
(1992). Three additional inositol 1,4,5‑trisphosphate receptors:
Molecular cloning and differential localization in brain and peripheral
tissues. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89, 4265‑4269.
46. S.Kirischuk, N.Voitenko, P.Kostyuk, A.Verkhratsky (1995) Calcium
signalling in granule neurones studied in cerebellar slices // Cell Calcium
v.18, 464-476
47. S.Kirischuk, N.Voitenko, P.Kostyuk, A.Verkhratsky (1996)
Age-associated Changes of Citoplasmic Calcium Homeostasis in Cerebellar Granule
Neurones in situ: Investigation on Thin Cerebellar Slices. //
Experimental Gerontology
48. S.Kirischuk, N.Voitenko, T.Moller, H.Kettenmann and A.Verkhratsky
(1995) ATP-induced cytoplasmic calcium mobilization in bergman glial cells //
J. Neuroscience v.15, 8234-8248.
49. Scheggerburger R., Zhou Z., Konnerth A. and Neher E. (1993).
Fractional contribution of calcium to the cation current through glutamate
receptor channels. Neuron 11, 133‑143.
50. Sergej Kirischuk and Alexej Verkhratsky (1996) [Ca2+]
i recordings from neural cells in acutely isolated cerebellar slices
employing differential loading of the membrane-permeant form of the calcium
indicator fura-2 // Pflugers Arch. -Eur. J. Physiology v.431, 977-983
51. Sergej Kirischuk, Nana Voitenko, Platon Kostyuk, Alexej Verkhratsky
(1996) Calcium signalling in granule neurones studied in cerebellar slices //
Cell Calcium v.19, 59-71
52. Shmigol A., Kirischuk S., Kostyuk P. and Verkhratsky A. (1994).
Different properties of caffeine‑sensitive Ca2+ stores in
peripheral and central mammalian neurones. Pflьgers Arch. 426,
174‑176.
53. Shmigol, D.Eisner & A.Verkhratsky (1995): Cyclic ADP ribose
enhances Ca2+-induced Ca2+ release in mouse sensory
neurones. Journal of Physiology, London, v. 483P, p63P.
54. Shmigol, N. Svichar, P. Kostyuk & A. Verkhratsky (1996) Gradual
caffeine-induced Ca2+ release in mice DRG neurones is controlled by
cytoplasmic and intraluminal Ca2+. Neuroscience, 73 N 4,
1061-1067
55. Shmigol, P. Kostyuk & A. Verkhratsky (1995): Thapsigargin blocks
plasmalemmal voltage-operated calcium channels in mouse DRG neurones. Journal
of Physiology, London, v. 483P, p64P.
56. Soltoff, S. P., McMillian, M.K., Talamo, B.R., Cantley, L. C.(1993)
Blockade of ATP binding site of P2 purinoceptors in rat parotid
acinar cells by isothiocyanate compounds. Biochem. Pharmacol. 45:
1936-1940
57. Tatsumi H. and Katayama Y. (1993) Regulation of intracellular free
calcium concentration in acutely dissociated neurones from rat nucleus basalis.
J.Physiol., Lond.464,165‑181.
58. Tepikin A. V., Kostyuk P. G., Snitsarev V. A. and Belan P. V.
(1992a). Extrusion of calcium from a single isolated neuron of the snail
Helix pomatia. J. Membrane Biol. 123, 43‑37.
59. Thayer S.A. and Miller R.J. (1990) Regulation of the intracellular
free calcium concentration in single rat dorsal root ganglion neurones in
vitro. J.Physiol. (London), 425, 85 ‑ 115.
60. Ursula Windscheif, (1996) Purinoceptors: from history to recent
progress. Review. J. Pharm. Pharmacol. 48: 993-1011
61. Van Calker, D., Muller, M., Hamprecht, B. (1979) Adenosine regulates
via two different types of receptors, the accumulation of cyclic AMP in
cultured brain cells. J. Neurochem. 33: 999-1005
62. Verkhratsky & A.Shmigol (1996) Calcium-induced calcium release in
neurones. Cell Calcium, v.19, No 1, 1-14.
63. Voitenko N., Kirischuk S., Verkhratsky A. (1995) Mechanisms of
cytoplasmic calcium signalling in cerebellar granule neurones in situ.
// Експериментальна та клінічна фізіологія, збірник наукових праць до 100-річчя
кафедри фізіології Львівського медичного університету, р.357.
64. Zhou Z. and Neher E. (1993). Calcium permeability of nicotininc
acetylcholine receptor channels in bovine adrenal chromaffine cells.
Pflugers Arch. 425, 511‑517.
65. Zhou Z. and Neher E. (1993). Mobile and immobile calcium buffers in
bovine adrenal chromaffin cells. J.Physiol., Lond. 469, 245‑273.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
