НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 4, с. 335-354
ТЕЗИСЫ СИМПОЗИУМА "АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НЕЙРОХИМИИ
И НЕЙРОИММУНОЛОГИИ", посвященного 100-летию со дня рождения академика Грачия Хачатуровича Бунятяна
Симпозиум был организован Национальной академией наук Республики Армения, Институтом биохимии им. Г.Х. Бунятяна и Армянской ассоциацией биохимиков в Ереване-Гаваре 24-26 сентября 2007 г. На симпозиуме обсуждались фундаментальные вопросы нейрохимии и нейроиммунологии, а также проблемы функциональной активности нейротрансмиттеров и других биологически активных соединений.
УДК 577
РОЛЬ МЕДИАЛЬНОГО МАМИЛЛЯРНОГО ЯДРА ГИПОТАЛАМУСА В РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ НЕЙРОНОВ
ПРИ ГИПОКСИИ
© 2008 г. Р. С. Арутшнян*, Н. С. Акопян, М. А. Карапетян, Н. Ю. Адамян
Ереванский государственный университет, кафедра физиологии человека и животных,
Ереван, Республика Армения
В норме и в условиях гипоксии изучено влияние раздражения медиального мамиллярного ядра (ММЯ) гипоталамуса на импульсную активность дыхательных нейронов (ДН) продолговатого мозга. Эффекты раздражения в условиях гипоксии зависели от сложного взаимодействия гипоксии (высота 4-5 тыс. м и 7.58 тыс. м) и фоновой активности нейронов. На всех стадиях гипоксического воздействия электрическое раздражение ММЯ оказывало как возбуждающее, так и тормозящее влияние на импульсный разряд нейронов с преобладанием первого.
Проблема гипоксических состояний организма была и остается одним из актуальных вопросов биологии и медицины ввиду того, что даже здоровый организм человека и животного в зависимости от условий обитания, интенсивности его деятельности постоянно сталкивается с кислородной недостаточностью. В патогенезе любого заболевания лежит большее или меньшее нарушение кислородного гомеостаза организма. Особенно актуальна проблема гипоксических состояний для Республики Армения, так как 90% ее территории (в том числе и Ереван) находится выше 1000 м над уровнем моря. В связи с этим знание тонких механизмов регуляции дыхания при гипоксии имеет не только теоретическое, но и прикладное значение.
Наряду с другими супрабульбарными лимбически-ми структурами гипоталамус как высший центр вегетативной нервной системы оказывает мощное регулирующее влияние на все жизненно важные функции организма, в том числе и на дыхание [1]. Однако,
* Адресат для корреспонденции: Республика Армения, 0049, Ереван, ул. А. Манукяна, 1, тел.: 010247369, e-mail: anibur25@rambler.ru
несмотря на важность гипоталамического уровня регуляции висцеральных систем, до настоящего времени почти отсутствуют экспериментальные работы по изучению роли одного из важнейших ядер гипоталамуса - ММЯ в регуляции дыхания в условиях гипоксии. В связи с этим цель нашей работы - изучение реакций ДН продолговатого мозга и дыхания на электрическое раздражение ММЯ гипоталамуса в динамике гипоксического воздействия.
Исследования были проведены на белых крысах. Внеклеточную регистрацию ДН проводили стеклянными микроэлектродами. ММЯ гипоталамуса раздражали биполярными константановыми электродами. Вначале регистрацию реакции ДН на раздражение ММЯ проводили в условиях нормоксии, т.е. до "подъема" животного, что служило контролем для опытов, проводимых при воздействии острой гипоксии.
По характеру реакции на раздражение мамиллярного ядра ДН можно было разделить на три группы: 1 - нейроны, стимуляция которых приводила к повышению импульсной активности, 2 - нейроны, стимуляция которых приводила к снижению импульсной активности, 3 - нейроны, не проявлявшие никакой реакции на раздражение.
В нормальных условиях нами было зарегистрировано 133 ДН, из них 72 составляли экспираторные (ЭН): 51.3% - полные, 20.8% - ранние, 18.0% - поздние и 9.7% - экспираторно-инспираторные нейроны и 61 инспираторных нейронов (ИН): 52.4% - полные, 21.3% - ранние, 16.3% - поздние и 9.8% - инспиратор-но-экспираторные нейроны. Все подгруппы ЭН и ИН отвечали на раздражение ММЯ преобладанием возбуждающего влияния. Так, 63.8% ЭН и 65.6% ИН отвечали увеличением импульсной активности.
В начальной фазе гипоксии (4-5 тыс. м) импульсная активность всех функционирующих нейронов в результате гипоксического воздействия была несколько повышена. На такой "высоте" оставались активными 51 (70.8%) ЭН и 45 (73.7%) ИН, из них 60.7% ЭН и 62.2% ИН отвечали активацией на раздражение ММЯ гипоталамуса. На этом фоне эффект раздражения ММЯ гипоталамуса был менее выраженным.
При этом было установлено, что преобладание возбуждающего влияния отражалось и на степени изменения импульсной активности этих нейронов. При сопоставлении активности групп ДН до и в динамике гипоксии наблюдалось значительное сокращение длительности залпов полных ЭН и ИН соответственно на 6 и 25%. Длительность залпов ранних и поздних ЭН и ИН уменьшалась незначительно, зато почти в 2 раза увеличивалась средняя частота импульсов по сравнению с таковой у полных ИН и ЭН.
Во второй фазе гипоксического воздействия (7.58 тыс. м) изменение импульсной активности ДН выражалось в уменьшении количества импульсов в залпе, а в ряде случаев - в полном угнетении их активности. При этом продолжали оставаться активными всего 40 ЭН (55.5%) и 36 (59%) ИН. Реакция этих нейронов на раздражение ММЯ гипоталамуса была более выражена.
После возвращения животного в условия нормального атмосферного давления, спустя 10-15 мин, происходило постепенное восстановление как исходной импульсной активности нейронов и дыхания, так и их реакции на раздражение.
Результаты представленных данных свидетельствуют о том, что ММЯ гипоталамуса оказывает существенное влияние на активность нейронов дыхательного центра продолговатого мозга и на внешнее дыхание как при нормоксии, так и в динамике гипоксического воздействия [2].
В начальной фазе гипоксического воздействия (45 тыс. м) на фоне гипоксической активации импульсного разряда нейронов облегчающий эффект раздражения ММЯ гипоталамуса проявлялся слабо. Возможно, на этой высоте нейроны, будучи возбужденными под гипоксическим воздействием, подвергаются слабому модулирующему влиянию ММЯ [3]. Во второй фазе гипоксии (7.5-8 тыс. м), наоборот, острая нехватка кислорода приводила к резкому угнетению им-
пульсной активности нейронов всех структур ЦНС, в том числе и продолговатого мозга. На таком фоне раздражение ММЯ гипоталамуса вызывает выраженный облегчающий эффект действия на ДН продолговатого мозга. Очевидно, это объясняется тем, что на больших высотах кора больших полушарий отключается раньше других структур мозга, при этом гипоталамус (в том числе и ММЯ) высвобождается из-под тонического тормозного влияния коры, усиливая контроль активности нейронов дыхательного центра и обеспечивая кислородный гомеостаз организма.
Что касается механизма активации ранних ЭН и ИН по сравнению с полными, описанные изменения можно объяснить усилением притоков импульсации от периферических и центральных хеморецепторов, уменьшением порогового потенциала ДН, сокращением времени восстановления мембранного потенциала нейронов до порогового уровня. Нейрохимической основой этих быстрых мембранных процессов, вероятнее всего, являются возбуждающие и тормозные ами-нокислоты-глицин и ГАМК [4].
Все это указывает на то, что в регуляции дыхания решающим является не какой-то один уровень регуляции, а взаимодействие разных уровней интеграции.
И только такая интеграция корковых и подкорковых, центральных и периферических, активирующих и тормозящих механизмов может обеспечить наиболее совершенное и надежное приспособление организма к постоянно меняющимся условиям потребления кислорода.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баклаваджян О.Г. // Нейронная организация гипо-таламо-висцеральной рефлекторной дуги. 1988. Л.: Наука, 86 с.
2. Cheatham M.J., Matzke H. // J. Compar. Neurol. 1966. V. 127. P. 369-379.
3. Richter D.W., Spy er K.M. // Trends Neurosci. 2001. V. 24. P. 464-468.
4. Pierrefiche O, Foutz A.S., Denavit-Saubie M. // Brain Res. 1993. V. 605. P. 77-85.
Поступила в редакцию 29.04.2008 г.
УДК 577
СПЕРМА ПРОТИВ ОПУХОЛИ
© 2008 г. А. А. Арутшнян*, Р. Г. Камалян
Институт биохимии им. Г.Х. Бунятяна HAH РА, Ереван, Республика Армения
Хорошо известно, что опухолевые клетки имеют определенное сходство с эмбриональными, тестику-лярными и плацентарными тканями, которые довольно успешно использовались в лечении опухолей. По-
* Адресат для корреспонденции: Республика Армения, 0014, Ереван, ул. П. Севака, 5/1, тел.: (374 93) 39 47 20, e-mail: hayk@web.am
ловые клетки - носители генетической информации, определяющей нормальный рост и развитие будущего организма. Несущая соответствующие "инструкции" ДНК сперматозоида вносит существенный вклад в детерминированный морфогенез. Компактные сперматозоиды отличаются высокой подвижностью и часто используются для переноса генетической информации. Сперматозоид - единственная из всех нормальных клеток, которая способна взаимодействовать с яйце-
клеткой и проникать в нее, образуя диплоидное ядро зиготы. Данные о взаимодействии сперматозоида с ненормальными клетками неоднозначны, однако в последние годы обнаружены типичные лишь для сперматозоидов и опухолевых клеток маркеры. К ним относится группа антигенов, известная как опухолево-тестикулярные антигены. Вероятно, антигены сперматозоидов должны провоцировать более выраженный иммунный ответ, чем их аналоги на поверхности опухолевых клеток. Кроме того, они, вероятно, могут способствовать взаимодействию сперматозоида с опухолевой клеткой с коррекцией или нарушением программы ее роста. Однако это предположение спорно и нуждается в проверке. Существование идентичных маркеров на сперматозоидах и половых клетках предоставляет новые пути подхода к лечению данной патологии. Мы рассматриваем перспективы использования спермы в качестве протектора малигнизации.
В данной работе описаны обнадеживающие результаты наших предварительных экспериментов по изучению влияния бычьей спермы на процесс малигнизации на экспериментальной модели линии опухолевых клеток Sarcoma 45, предоставленной лабораторией научно-технологического центра органической и фармацевтической химии Института тон
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.