Мембранні та внутрішньоклітинні механізми М-холінергічної активації гладеньком’язових клітин тонкого кишечнику

Предмет:

Біологія

Тип роботи:

Автореферат

К-сть сторінок:

47

Мова:

Українська

Оцінка:

постійною часу, яка зменшувалася від 161 мс при 70 мВ до 2, 3 мс при 30 мВ. Вихід із інактивації описувався постійними часу 7, 3±1, 1 мс при 100 мВ; 21, 8±5, 1 мс при 80 мВ і 43, 7±11, 1 мс при -60 м (n=4) ; при 60 мВ виявлявся також більш повільний компонент із постійної часу 288±30 мс (n=4). Залежність стаціонарної інактивації від потенціалу описувалася кривими Больцмана (рівняння 2) з такими параметрами: V1/2 -55, 6 і 38, 9 мВ; k 6, 4 і 14, 4 мВ для INa и ICa, відповідно. Величина V1/2 для стаціонарної інактивації Na+ каналів близька до потенціалу спокою в даних нейронах (у спокої не інактивовано 70% каналів), що припускає функціональну роль Na+ каналів у генерації потенціалів дії і в модуляції збудження під час як швидких, так і повільних синоптичних відповідей, що мають у даних нейронах дуже виражений характер. Кінетика інактивації і виходу з інактивації достатньо швидка у порівнянні з кінетикою ЗПСП і ГПСП.

У частині нейронів (біля 30%) в області негативних потенціалів спостерігався невеликий низькопоріговий ICa із швидкою кінетикою інактивації (100 мс), що нагадував Т-струм. Високопоріговий Ca2+ струм переносився, очевидно, через Ca2+ канали N-типу. Цей струм лише частково пригнічувався ніфедипіном (100 *М на 35±4%, n=6), проте повністю блокувався 2 *М *-CgTX. При заміні Ca2+ на Ba2+ вхідний струм значно збільшувався без уповільнення його інактивації. Чутливість до неорганічних блокаторів Ca2+ каналів (Gd3+>Cd2+>Ni2+) також відповідала участі N-типу Ca2+ каналів.

Даний тип Ca2+ каналів є важливою "мішенню" для різноманітних нейропередатчиків. 5-НТ, медіатор повільного збуджуючого і, можливо, гальмівного ПСП у AH/тип 2 нейронах пригнічував ICa на 40% (100 М). Агоніст А1 рецепторів 2 хлораденозін пригнічував ICa більш ніж на 50% (IС50=210 нМ). Тести з додаванням до розчину у піпетці ГТФS і ГДФS показали, що у передачі сигналу беруть участь G-білки.

Калієві струми

Були виявлені і досліджені чотири типи K+ струмів: повільні струми вхідного і затриманого вихідного випрямлення і швидкі типу IA і Ca2+-залежний струм. Відповідні K+ канали відрізнялися по потенціалзалежності і фармакологічних властивостях, що дозволяло здійснювати розділення струмів.

K+ струм вхідного випрямлення був ізольований із використанням 200 *М ТТХ і безкальцієвого зовнішнього розчину з метою пригнічення INa, ICa і IK (Ca). У цих умовах деполяризуючі імпульси викликали повільний K+ струм затриманого випрямлення (IK, dr), тоді як гіперполяризуючі імпульси активували К+ струм вхідного випрямлення (рис. 1). Провідність мембрани при 30 мМ K+ (EК= 34 мВ) описувалася рівнянням (2) із величинами V1/2= 105 мВ і k= 8, 8 мВ. Активація IK, ir прискорювалася у е-раз при гіперполяризації мембрани на 31 мВ.

ТЕА+ блокував IK, dr, але не IK, ir, тоді як Cs+ селективно пригнічував IK, ir (IC50=58 *М).

Раніше наявність швидкого IA у мембрані нейронів міжм’язового плетива передбачалося на підставі виражених ефектів 4-АР на форму потенціалу дії і слідової гіперполяризації (Hirst et al., 1985). IA реєструвався при 30 мВ, де IK, dr відсутній. Активація і інактивація IA описувалися рівнянням (2) із такими параметрами: V1/2 = 95, 5 мВ, k = 7, 2 мВ для інактивації і V1/2 = 45, 9 мВ, k= 16, 8 мВ для активації. Постійна часу виходу з інактивації зменшувалася в е-раз при гіперполяризації мембрани на 36 мВ, від 1, 4±0, 3 с при 90 мВ до 0, 4±0, 1 с при 140 мВ (n=3). IA пригнічувався на 40 і 80% при додаванні відповідно 3 і 10 мМ 4 АР, тоді як 10 мМ ТЕА+ не впливав на цей струм.

Вищеописані експерименти проводилися при 5 мМ ЕГТА у піпеточному розчині. При зменшенні концентрації до 0, 3 мМ виникав також IK (Ca) (рис. 2А). Залежність його амплітуди від мембранного потенціалу була такою ж, як і для ICa. IK (Ca) міг тривати до 3, 5 с – це узгоджується з уявленнями про його центральну роль у генерації тривалої слідової гіперполяризації, що є характерною ознакою даного типу нейронів. Дослідження властивостей IK, ir дозволяє припустити його важливу участь, поряд із IK (Ca), у генерації тривалої гіперполяризації, що в свою чергу більш повно пояснює цей складний процес.

Загальна характеристика іонних струмів мембрани ГМК тонкого кишечнику

Характер електричної активності ГМК істотно відрізняється в залежності від їхнього типу, а для однотипних ГМК описані значні видові відмінності (Kuriyama et al., 1998). Розуміння механізмів холінергічного контролю ГМК кишечнику могло базуватися тільки на детальному попередньому дослідженні їх загальних електрофізіологічних властивостей. В цих експериментах були знайдені важливі видові та вікові відміни в природі і властивостях іонних струмів.

Ileum морської свинки

У ГМК, ізольованих із подовжнього ileum морської свинки, у відсутність активації рецепторів вхідний струм переноситься через потенціалкеровані Ca2+ канали L-типу і повністю блокується ніфедипіном у концентрації 1 М, а основним компонентом вихідного струму є IK (Ca) (рис. 2Б). При низькій концентрації ЕГТА в піпетці виникали спонтанні вихідні струми (СВС), вперше описані для ГМК jejunum і вушної артерії кролика (Benham & Bolton, 1986). Реверсія СВС спостерігалася при EK, СВС блокувалися ТЕА+, при заміні К+ іонами Cs, при