Введение к работе
Актуальность проблемы. После того, как было показано, что ГАГ1К Су-
аниномасляпная кислота) способна оказывтть угнетающее действие на активность нейронов ЦПС Сиентральной нервной сметены) и высказано
Предположение О ЄЄ уЧаСТИИ В Процессах ТОрНОЖеіІНЯ [Hayashi 1956],
растет поток соответствующих электрофизиологических, 'фармакологических, биохимических и клинических исследований. В настоящее вреня доказано, что ГАМК является однин из важнейших нейронедиаторов в ЦПС, под ее контролен находится 20-40 синапсов
ГОЛОВНОГО МОЗГа [Bloom,Inerson 1971].
Существуют по крайней нере два популяции ГАМК рецепторов
[Guidotti 1979, Histri 1979], раЗЛИЧЭЮЩИХСЯ ПО Чувствительности К
бикукуллину. Лучше изучен бикукуллин-чувствнтельный ГАМК. рецептор. ГАМК.- рецепторный конплекс состоит из 4 субединиц 'лр*, на которых расположены рецепторы ГАМК и бензодиаэепинов, места связывания модуляторов и ионофор, способный пропускать ионы хлора [Schofild et al., 1987,Barnard et al., 1987]. Несколько классов веществ действуют на этот конплекс. Барбитураты и бензодиазепины модулируют связывание ГАМК с рецептором. Ряд антагонистов, среди которых бикукуллин, взаимодействуют с ГАМК-уэнаюшин центром,
другие действуют На ИОННЫЙ канал [Johnston 1904, Sohofild ot al., 1987 Akaike et al., 19851.
ГАМК рецептор имеет столь сложное строение, что, неснотря на интенсивное изучение его Функционирования, не исчезает необходимость более углубленного изучения свойств ГАМК рецепторов и управляемых ини каналов. Даже механизн взаимодействия самой ГАМК с рецепторон нуждается в уточнении, поскольку есть данные как о кооперативном характере взаимодействия ГАМК с рецепторон nmttori
et al., 1984], ТЭК И О НЄК00ПЄраТИВН0М [Hong et al., 1984.].
Появилась только одна работа о роли фосфорнлнрования в Функционировании ГАМКД рецептора, [Chen et al., 1900]. Определение типа ГАМК рецептора основано на чувствительности рецепторов к бикукуллину, но он не является селективный антагонистом ГАМК [Barker 1975, Kudo et al, 190H], это приводит г. необходимости поиска более эффективных блокаторов ГАМК- активированной проводимости. Барбитураты имеют широкий спектр действий, большая часть из которых опосредуется через ГАМК-рецепторный комплекс. Барбитураты, широко используные в медицинской практике как успокаивающие, снотворные препараты, иногда вызывают возбуждение [Huang & Barker 1980]. Результаты работ, проведенных на изолированных нейронах сенсорных ганглиев лягушки показали, что барбитураты не только уменьшают константу диссоциации ГАМК с рецепторным комплексом, но способны и в отсутствие ГАМК
активировать ХЛОрнуЮ ПРОВОДИМОСТЬ [Akaike et al., 1985].
Применение таких экспериментальных подходов как внутриклеточная перфузия, Фиксация мембранного потенциала и быстрая аппликация медиаторов к изучению изолированных нейронов мозжечка, значительно расширяет возможности в области изучения ГАМК-активируеных рецепторов. До настоящего времени исследования подобного рода были проведены только на нейронах сенсорных ганглиев [Akaike et al., 1985, Hattori et al., 1984] И Ha культуре спинного иозга.
Цель и задачи исследования. При поиоши нетодов внутриклеточной перфузии, фиксации потенциала и концентрационного скачка исследовать характеристики функционирования ГАМК- рецепторного комплекса изолированных клеток Пуркинье мозжечка. Для достижения этой
цели поставлены следующие задачи:
1. Выяснить основные характеристики взаннодействия ГАМК с
рецепторанн мембраны изолированных клеток Пуркинье.
2. Исследовать и сравнить действие алкалоидов фталид
изохинолинового ряда на ионные токи, активируемые ГАМК.
-
Изучить особенности действия пикротоксина на ГАМК-активируемые токи.
-
Исследовать механизм взаннодействия барбитуратов с ГАМК-рецепторным комплексом.
Научная новизна работы. В результате проведенных исследований
получены количественные характеристики взаимодействия ГАМК с рецепторами клеток Пуркинье мозжечка. Показана роль фосфорили-рования в Функционировании ГАМК. рецептора клеток Пуркинье. Изучен ряд аналогов бикукуллпиа и установлено, что из четырех энаптиомеров каждого из алкалоидов, антагонистами ГАМК являются соединения со структурой 1п7гс. Показано, что пнкротоксин уменьшает ионные токи, вызванные ГАМК только в присутствии ГАМК. Па рецептор, неактнвпрованным ГАМК. он не действует. При изучении действия пептобарьптала на ГАМК-активируемые токи, установлено, что результат воздействия пептобарьптала на ГАМК рецептор зависит от его концентрации. Низкие концентрации пептобарьптала усиливают действие ГАМК, а высокие блокируют токи, индуцированные ГАМК и пептобарбиталон. На основании полученных оксперннентальных данных представлена модель взаимодействия барбитуратов с ГАМК рецептором, учитывающая все разнообразные проявления действия ПБ.
Теоретическое и практическое .чшчснпс работы. Результаты
исследований позволяют лучше понять особенности Функционирования
ГАМК рецепторного комплекса, действия антагонистов и модуляторов. Изучение ряда антагонистов ГАМК, связи между их активностью как 6 локаторов ГАМК--индуцированной проводимости и их структурой ножет служить основой целенаправленного поиска новых более эффективных антагонистов ГАМК. Исследование механизма действия широко используемых в клинике барбитуратов позволяет не только понять неханизи их действия, но и учитывать на практике, что разные дозы барбитуратов могут приводить к противоположным эффектам.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены на 3
симпозиуме СССР-ФРГ «Возбудимые мембраны» СКиев-19875, на X Международном симпозиуме молодых ученых социалистических стран по биоорганической хинин Сг. Пущино-19885, на заседании Ученого совета Института физиологии им.А.А.Богомольца АН УССР в октябре 1990 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения