Збудження-гальмування гладеньких м"язів кишечника при дії клітинно-зв"язаного білка а стафілокока та фактора переносу імунної реактивності до бактеріальних антигенів - Автореферат

Через систему нейромедіаторів вони задіяні у гальмуванні-розслабленні (пуринергічному [Владимирова, Шуба, 1970; Повстян, 2000; Shuba et. al., 2003; Burnstock, 2006; Филиппов, 2010]? NO-ергічному [Зима, 1996; Yunker, Galligan, 1996; Shuttleworth, 1999], вазоінтестинальний пептидергічному [Lefebvre et al., 1995], пітуітарний аденілатциклазою активований пептидергічному [Makhlouf, Murthy, 1997], адренергічному [Bennet, Rogers, 1967]) і відповідно, збудженні-скороченні (опосередковано через ацетилхолін (АХ) [Bolton et al., 1999; Zholos et al., 2003], тахікініни [Galligan, 1999]) гладеньких мязів (ГМ). Проте, відкритим залишається питання щодо механізмів дії стафілококового клітинно-звязаного білка А - з одного боку, а з іншого - індукованого цим же антигеном імуноактивної субстанції лейкоцитів - фактора переносу імунної реактивності на пуринергічне, NO-ергічне, адренергічне гальмування та холінергічне збудження гладеньких мязів кишечнику. Для зясування загальних закономірностей та принципів, за якими здійснюється вплив ФП незалежно від його антигенспецифічності на гальмівні та збуджувальні ефекти нейромедіаторів в ГМ кишечнику, в даній роботі, крім вирішення сформульованої вище проблеми, особлива увага приділялась також питанню, повязаному з дією ФП імунної реактивності до анатоксинів таких вкрай небезпечних для життя людини бактерій, як Corynebacterium diphtheriae та Clostridium tetani [Matteoli et al.,1996; Finkelstein et al., 2000;]. Метою роботи було зясувати механізми дії клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока та фактора переносу імунної реактивності до цього антигену, а також дифтерійно-правцевого анатоксину (ДПА) на спонтанну та викликану дією нейромедіаторів збудження та гальмування електричну, скорочувальну активність гладеньких мязів taenia coli. Відповідно до мети роботи були поставлені наступні завдання: 1. зясувати дію КЗБА, ФП до КЗБА, а також до дифтерійно-правцевого анатоксину на вихідний рівень мембранного потенціалу, базальний тонус, а також спонтанну електричну та скорочувальну активність гладеньких мязів taenia coli;Відведення спонтанної електричної активності, викликаних екзогенною аплікацією нейромедіаторів збудження та гальмування електричних потенціалів гладенькомязових смужок, їх зміни під дією КЗБА золотистого стафілокока та ФП імунної реактивності, індукованих КЗБА та дифтерійно-правцевим анатоксином проводили за допомогою методу модифікованого одинарного “сахарозного містка” [Артеменко зі співавт.,1982]. Хлоровані срібні електроди зєднували з розчинами в камері через містки, заповнені агаром на розчині KCL (2 моль/л). Враховуючи, що АТФ-азна активність актоміозину з ГМ кишечнику [Данілова,1978] та шлунку (власні дані) є величинами одного порядку, а також те, що taenia coli, на якій проводились дослідження, є досить малим обєктом, виділення та очищення натурального актоміозину проводили з ГМ шлунку свині за методиками Данілової,1978; Бабійчука,1997. В наших дослідах (Рис.1), АТФ (10-5моль/л) в контролі викликала гіперполяризацію (7±0,3)МВ, n=14 мембрани ГМК, яка з часом переходила у її післягальмівне збудження. гладенькомязовий клітина кальцій гіперкалієвий Дійсно, як було встановлено, на початку дії КЗБА (10-4 мг/мл), майже, у 2 рази порівняно з контролем статистично достовірно збільшувалась величина викликаного АТФ (10-5 моль/л) розслаблення ГМС, активованих гістаміном (10-5 моль/л), тоді як розслаблення, викликане нітропрусидом натрію на цей час, пригнічувалось субстанцією.Встановлено, що клітинно-звязаний білок А золотистого стафілокока дозозалежно деполяризує мембрану гладенькомязових клітин taenia coli. Клітинно-звязаний білок А підсилює, а з часом - пригнічує гальмівну дію агоністів: іонотропних Р2Х-та метаботропних Р2Y-пуринорецепторів - АТФ, а також метаботропних Р2Y-пуринорецепторів-УТФ на гладенькі мязи, усуває гіперполяризуючу дію нітропрусиду натрію. N?-нітро-L-аргінін пригнічує потенціюючу дію клітинно-звязаного білка А на нікотин-індуковане розслаблення, активованих гістаміном гладеньких мязів, яка з часом переходить у гальмуючу. В номінально безкальцієвому розчині Кребса клітинно-звязаний білок А підсилює, викликані кофеїном та карбахоліном зміни внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію в ізольованих гладенькомязових клітинах taenia coli. В концентраціях: 10-6,10-5мг/мл клітинно-звязаний білок А збільшує АТФ-азну (Mg2 , Ca2 -; Mg2 -; Mg2 -(за присутності ЕГТА), Mg2 , Ca2 -ву при концентрації клітинно-звязаного білка А (10-4 мг/мл) активність актоміозину з гладеньких мязів шлунку, не змінюючи її при дії цієї субстанції у більш високих концентраціях.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Встановлено, що клітинно-звязаний білок А золотистого стафілокока дозозалежно деполяризує мембрану гладенькомязових клітин taenia coli. Ці зміни не виникають за присутності атропіну. Клітинно-звязаний білок А підсилює, а з часом - пригнічує гальмівну дію агоністів: іонотропних Р2Х- та метаботропних Р2Y-пуринорецепторів - АТФ, а також метаботропних Р2Y-пуринорецепторів -УТФ на гладенькі мязи, усуває гіперполяризуючу дію нітропрусиду натрію. Деполяризація мембрани гладенькомязових клітин, викликана тетраетиламоніем, АТФ - на фоні гіперполяризації, зумовленої нітропрусидом натрію, нечутлива до дії цієї субстанції.

2. N?-нітро-L-аргінін пригнічує потенціюючу дію клітинно-звязаного білка А на нікотин-індуковане розслаблення, активованих гістаміном гладеньких мязів, яка з часом переходить у гальмуючу. Ця бактеріальна субстанція пригнічує гальмівну дію АТФ (або нітропрусиду натрію) на гістамінове скорочення гладеньких мязів, але підсилює їх холінергічне збудження.

3. В номінально безкальцієвому розчині Кребса клітинно-звязаний білок А підсилює, викликані кофеїном та карбахоліном зміни внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію в ізольованих гладенькомязових клітинах taenia coli. В концентраціях: 10-6,10-5мг/мл клітинно-звязаний білок А збільшує АТФ-азну (Mg2 , Ca2 -; Mg2 -; Mg2 - (за присутності ЕГТА), Mg2 , Ca2 -ву при концентрації клітинно-звязаного білка А (10-4 мг/мл) активність актоміозину з гладеньких мязів шлунку, не змінюючи її при дії цієї субстанції у більш високих концентраціях.

4. Фактор переносу імунної реактивності до дифтерійно-правцевого анатоксину модулює повільні хвилі деполяризації, спонтанну скорочувальну активність гладеньких мязів taenia coli. За присутності блокатора гуанілатциклази - метиленового синього, ця субстанція викликає тимчасове підвищення мязового тонусу гладеньких мязів, яке переходить у їх розслаблення нижче базального рівня.

5. Фактор переносу імунної реактивності до дифтерійно-правцевого анатоксину підсилює викликану АТФ та УТФ післягальмівну деполяризацію мембрани гладенькомязових клітин. За умов преактивації ацетилхоліном мускаринових холінорецепторів гладеньких мязів, АТФ-індуковане їх розслаблення за присутності фактора переносу до дифтерійно-правцевого анатоксину трансформується у збудження. Ця субстанція усуває гальмівну дію на гладенькі мязи нітропрусиду натрію та норадреналіну; в номінально безкальцієвому розчині збільшує кофеїн-викликані, але пригнічує ацетилхолінові скорочення.

6. Фактор переносу імунної реактивності до клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока змінює рівень мембранного потенціалу гладеньких мязів taenia coli. В концентрації 10-5 мг/мл потенціює, не змінюючи при більших, викликану гіперкалієвим розчином деполяризацію мембрани гладенькомязових клітин та відповідно фазний компонент гіперкалієвої контрактури, пригнічує пуринергічне гальмування. Механізми адренергічного гальмування нечутливі до дії клітинно-звязаного білка А, а також фактора переносу імунної реактивності до цього антигену.

1. Меленевська Н.В. Модуляція механізмів молекулярної сигналізації у збудливих клітинах токсинами та бактеріальними субстанціями / Н.В.Меленевська, М.С.Мірошниченко, М.Ф.Шуба // Український біохімічний журнал. - 2005. - Т.77, №3. - с.27-34. (Здобувач - підбір, упорядкування даних літературних джерел за темою оглядової статті, їх узагальнення, опис, підготовка статті до друку).

2. Меленевська Н.В. Дія клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока на гальмівні ефекти аденозинтрифосфату та оксиду азоту в гладеньких мязах / Н.В. Меленевська, М.С.Мірошниченко, І.Б.Філіппов, Л.С.Холодна, М.Ф. Шуба // Фізіологічний журнал. - 2006. - Т.52,№1. - С.22-29. (Здобувач - опрацювання літератури, проведення експериментів та статистичний аналіз масивів одержаних даних, узагальнення, підготовка статті до друку).

3. Меленевська Н.В. Дія клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока на рівень внутрішньоклітинних іонів кальцію та АТФ-азну активність актоміозину гладеньких мязів / Н.В.Меленевська, М.С.Мірошниченко, І.Б.Філіппов, О.Ю.Артеменко, М.Ф.Шуба // Український біохімічний журнал. - 2006. - Т.78, №1. - С.107-116. (Здобувач - опрацювання літератури, виділення ізольованих гладенькомязових клітин, виділення та очистка актоміозину з гладеньких мязів, визначення його АТФ-азної активності, одержання методом модифікованого одинарного “ сахарозного містка ” масивів експериментальних даних та їх статистичний аналіз, узагальнення, підготовка статті до друку).

4. Шуба М.Ф. Молекулярні механізми рецептор-залежної сигналізації у клітинах повздовжніх та кільцевих гладеньких мязів кишечнику/ М.Ф.Шуба, Н.В.Меленевська, І.Б.Філіппов, М.С. Мірошниченко // Український біохімічний журнал. - 2006. - Т.78, №6. - С.15-21. (Здобувач - опрацювання літератури за рубриками: «Ефекторні ензими та вивільнення кальцію з інозитол-1,4,5-трифосфатчутливого пулу СР мязових клітин», «Роль арахідонової кислоти в розвитку фазного компонента скорочення ГМ», узагальнення, підготовка статті до друку).

5. Меленевська Н.В. Фактор переносу імунної реактивності до дифтерійно-правцевого анатоксину модулює дію нейромедіаторів на гладенькі мязи кишечника/ Н.В. Меленевська, М.С. Мірошниченко, І.Б. Філіппов, Л.С. Холодна, М.Ф. Шуба // Фізіологічний журнал. - 2007. - т.53, №1. - С.24-32. (Здобувач - опрацювання літератури, проведення експериментів та статистичний аналіз масивів одержаних даних, узагальнення, підготовка статті до друку).

6. Меленевська Н.В. Фактор переносу імунної реактивності до клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока. Дія на електромеханічні властивості гладеньких мязів товстого кишечника/ Н.В. Меленевська, М.С. Мірошниченко, Л.С. Холодна // Фізика живого. - 2008. - т.16, №2 - С.99-104. ( Здобувач - опрацювання літератури, проведення експериментів, статистичний аналіз масивів одержаних даних, узагальнення, підготовка статті до друку).

7. Меленевська Н.В. Імуноактивна субстанція золотистого стафілокока - клітинно-звязаний білок А у гладеньких мязах кишечнику змінює гіперполяризуючі ефекти нейромедіаторів гальмування/ Н.В.Меленевська, М.С.Мірошниченко, М.Ф. Шуба// Матеріали Міжнародної конференції “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”. - Львів. - 2004. -С.52.

8. Melenevska N.V. The action of Staphylococcus aureus cell-bound protein A on actomyosin ATP-ase activity in swine gastric smooth muscles / N.V.Melenevska, M.S.Miroshnichenko, L.S.Kholodna // Х Ювілейна Міжнародна конференція “Інформотерапія: теоретичні аспекти та практичне застосування ”. - Київ. - 2004. - С.56-57.

9. Меленевська Н.В. Карбахолін, кофеїн-викликані скорочення та Са2 сигнали гладенькомязових клітин taenia coli. Модуляція клітинно-звязаним білком А золотистого стафілокока / Н.В.Меленевська, М.С.Мірошниченко, О.Ю.Артеменко, М.Ф.Шуба // Матеріали Міжнародної конференції “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”. - Львів. - 2004.- С.51.

10. Melenevska N.V. Antigenic substance of Staphylococcus aureus modulates endogenous neurotransmitters released from neurons of intramural nervous interlacement in smooth muscles/ N.V.Melenevska, M.S.Miroshnichenko, I.B.Phylippov, M.F.Shuba// 2-nd International conference “Neuronal-humoral and cellular regulatory mechanisms of digestions processes”. - Kyiv. - 2005. - Р.10.

11. Меленевська Н.В. Дія імуноактивної субстанції клітинно-звязаного білка А золотистого стафілокока на збудження та гальмування в гладеньких мязах/ Н.В.Меленевська, М.С.Мірошниченко, І.Б.Філіппов, Л.С.Холодна, М.Ф Шуба// Матеріали XVII зїзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Чернівці. - Фізіологічний журнал - 2006. - Т.52, №2. - С.14.

12. Меленевська Н.В. Влив фактора переносу імунної реактивності до анатоксинів Cor. diphtheriae, Cl. tetani та антигенної субстанції St.aureus на електрогенез та скорочення гладеньких мязів/ Н.В. Меленевська, М.С. Мірошниченко, І.Б. Філіппов, Л.С. Холодна, М.Ф. Шуба // Матеріали Міжнародної наукової конференції “Механізми функціонування фізіологічних систем”, приуроченої до 60-річчя новоствореної кафедри фізіології людини і тварин Львівського університету імені Івана Франка - Львів. - 2006. - С.101-102.

13. Melenevska N.V. Bacterial and antigen-specific substances action on membrane and cell mechanisms of agonist-induced activation and inhibition in smooth muscle cells / N.V. Melenevska, M.S. Miroshnichenko, I.B. Phylippov // 5th International Symposium on Cell / Tissue Injury and Cytoprotection/Organoprotection. - Yalta. - Фізіологічний журнал. - 2009. - Т.55, №1. - С.91.

14. Меленевська Н.В. Модуляція клітинно-звязаним білком А золотистого стафілокока та фактором переносу до бактеріальних антигенів електричної, скорочувальної активності гладеньких мязів кишечника / Н.В. Меленевська, М.С. Мірошниченко, І.Б. Філіппов, Л.С. Холодна // Матеріали XVIII зїзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Одеса. - Фізіологічний журнал. - 2010. - Т. 56,№2. - С.151-152.