Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль лей- и мет-энкефалинов в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Роль лей- и мет-энкефалинов в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ
ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.. A.M.ГОРЬКОГО
На правах рукописи
ТИХОНОВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА
УДК 616.831.314-008.6:547.964.4
РОЛЬ ЛЕЙ- И МЕТ-ЭНКШЛИНОВ В РЕГУЛЯЦИИ ВОЗБУДИЮСТИ МИНДАЛЕВИДНОГО КОМПЛЕКСА ГОЛОВНОГО ГОЗГА
03.00.13 - Физиология человека и животных
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Харьков - 1990
Работа выполнена в Харьковском медицинском институте ЫЗ УССР Научный руководитель: доктор медицинских наук,профессор
Н.Г.Сортаонко
Официальные оппоненты: доктор биологических наук,профессор
Т.М.Воробьева (Харьковский НИИ неврологии и психиатрии МЗ УССР);
доктор биологических наук Г.А.Бабийчук
(Институт проблем криобиологии и криомедицпиы АН УССР, г.Харьков)
Ведущая организация - Киевский государственный университет, им» Т.Г.Шевченко
Защита состоится " J " &с>АЛ 1990 года
на заоедании специализированного совета К 068.31.04 в Харьковском государственном университете (310077,Харьков,ш.Дзермшского,4, аудитория III-I5), в ч " /J~" мин.
С диссертацией мояно ознакомиться в Центральной научной библиотеке НУ»
Автореферат разослан " ^ " 1990 года
Ученый секретарь
fijtAt-J В.А.Малеев
специализированного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Анализ данных литературы относительно роли пептидергических и моноаминергических механизмов регуляции возбудимости головного мозга свидетельствует как о чрезвычайно важном функциональном значении этих регуляторных систем, так и о наличии широкого круга невыясненных вопросов в данной проблеме. Ограниченность наших знаний о физиологической роли отдельных пептидов и моноаминов в регуляции возбудимости различных отделов головного мозга затрудняют как формирование представлений о деятельности центральной нервной системы в целом, так и. поиски путей коррекции целого ряда заболеваний нервной этиологии. К числу таких заболеваний, сопровождающихся нарушением содержания и метаболизма различных нейромедиаторов, систем внутриклеточных посредников и • изменением характера возбудимости структур головного мозга, относится эпилепсия. Недостаточная эффективность известных в настоящее время методов коррекции этого заболевания в значительной степени обусловлена отсутствием достаточно полных представлений о нейрохимии возбудимости как' в условиях нормального функционирования головного мозга, так и при развитии данного заболевания.
Известно, что наименьшим порогом возбудимости при прямой электрической стимуляции подкорковых структур обладает лймбическая система (Ф.П.Ведяев, Л.Х.Алликмете, 1966 ; А.И.Карамян, Т.Н.Соллертинская, 1985). Вследствие этого,,исследование нейрохимических механизмов, вовлеченных в регуляцию возбудимости лимбической системы является важным не только в теоретическом, но и в практическом плане.
В связи о имеющимися данными литературы (Р.Ю.Илыоченок и др., 1981; С.АЛепурнов, Н.Е.Чепурнова, 1985) о том, что миндалевидный комплекс является одной из структур лимбичес-кой системы с низким порогом возбудимости и проявляет специфическую особенность к синхронизированной активности, возбудимость именно этой структуры мозга и явилась объектом настоящего исследования.
Имеются основания предполагать, что при исследовании данной проблемы наибольший интерес представляют такие нейро-медиаторы как серотонин, дофамин и норадреналин, которые принимают непосредственное участие в процессах возбудимости головного мозга, формирования судорожной готовности и, наконец;, развитии эпилептиформного процесса (В.К.Поздеев, 1980 ; Н.Г.Сергиенко', Т.Н.Тихонова, 1982; К.В.Судаков, 1987 и др.). Имеются также данные о том, что эндогенные опиаты и другие нейропептиды принимают непосредственное участие в регуляции возбудимости и формировании повышенной судорожной готовности головного мозга (Н.Г.Сергиенко, Т.Н.Тихонова и др., 1985; И.П.Ашмарин, М.А.Каменская, 1988 ; В.Д.Бахарев, 1989; Г.Н.Кры-жановский и др., 1990) ; однако тонкие нейрохимические взаимодействия опиатной и моноаминергической систем в регуляции уровня возбудимости лимбической системы мозга до настоящего времени не совсем ясны. На основании данных (А.В.Вальдман, 1Ш4 ; М.Г.Пшенникова,'Ф.З.Меерсон, 1988 ; С.Х.Хайдарлиу, 1989) о наличии множественных функциональных взаимосвязей между пептидергическими и моноаминергическими регуляторными системами представлялось необходимым исследовать участие в этом процессе лейцин- и метионин-энкефалинов, а также выявить возможную функциональную роль взаимодействия классических
2
нейромедиаторов - биогенных моноаминов^ нейройептидов в формировании уровня возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга и иррадиации процесса возбувдения на другие структуры.
Цели и задачи исследования. Целью нашей работы явилось изучение конкретной роли лейцин- и метионик-энкефалкков, а также биогенных моноаминов, исследование их функциональных взаимодействий в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга.
Достижение поставленной цели осуществлялось путем решения следующих задач:
1. Изучение влияния локального введения в миндалевидный комплекс энкефалинов на характер биоэлектрической активности головного мозга, величину судорожных порогов и длительность электрографического судорожного процесса, вызванного прямой . электрической стимуляцией баэального ядра миндалевидного комплекса.
2. Исследование влияния локального введения в миндалевидный комплекс антител к энкефалинам на электрографические параметры судорожного процесса.
3. Изучение влияния локального введения в миндалевидный комплекс биогенных моноаминов (серотонина, дофамина, норадре-налина) на электрографические параметры судорожного процесса.
4. Исследование уровня возбудимости миндалевидных ядер головного мозга при различной последовательности введения исследуемых веществ в стимулируемую структуру.
Научная новизна настоящей работы заключается в следующем:
- получены новые приоритетные данные о конкретной роли лейцин- и метионин-энкефалинов в регуляций возбудимости мозга
3
и участии в этом процессе биогенных моноаминов ;
- впервые било исследовано влияние локального понижения концентрации энке|влинов, путем введения антител к ним, на параметры судорожного процесса, вызванного прямой электрической стимуляцией базального ядра миндалевидного комплекса ;
- доказано, что энкефалиноргические и моноаминергические нейрохимические системы оказывают взаимномодулирующие влияния на процессы формирования потенциальной судорожной готовности лимбических структур, а также поддержании длительности и ир-' радиации судорожного процесса. .
Теоретическое и практическое значение полученных данных. В работе получены данные о возможном участии нейропептидов -(лейцин- и метионин-знкефвлинов) и биогенных моноаминов (се-ротонина, дофамина) в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга. Эти результаты являются основой для более глубокого понимания механизмов регуляции возбудимости головного мозга и могут быть использованы для разработки новых способов воздействия на судорожный процесс через системы моноаминергической и энкёфалинергической медиации.
Полученные данные могут быть полезными специалистам в области нейрофизиологии, теоретической и практической медицины, фармакологии и патологической физиологии для дальнейшего развития представлений о принципах работы центральной нервной системы, нейродинамики основных нервных процессов и обоснования адекватных , патогенетически обоснованных методов лечения заболеваний, сопровождающихся изменениями уровня возбудимости центральной нервной системы.
Основные положения, которые выносятся на защиту:
I. Соотношение действующих концентраций лейцин- и метио-4
нин-энкефалинов является важным фактором в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса, стабилизируя процессы возбуждения на определенном уровне.
2. Энкефалинергическая и моноаминергическая регуляторные системы способны оказывать вэаимномодулируклцие влияния, изменяя качественные и количественные характеристики судорожной реакции.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на ряде съездов и конференций: Ш Республиканской научной конференции молодых ученых-медиков, Черновцы, 1961; У, У1 и УП Всесоюзных конференциях "Центральная регуляция вегетативных функций", Тбилиси, 1982, 1984, 1987; XI и ХП съездах Украинского физиологического общества, Днепропетровск, 1982 и Львов, 1966; Х1У и ХУ съездах Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова, Баку, 1983 и Кишинев, 198?; XI научной конференции молодых ученых и специалистов ХНИИЭ и ХГ, Харьков, 1983; научных конференциях молодых ученых ХМИ, Харьков, 19831987; 1У Всесоюзной конференции "Физиология и биохимия меди-аторных процессов", Москва, 1985; У съезде генетиков и селекционеров Украины, Киев, 1986 ; 1У Республиканском съезде эндокринологов УССР, Львов, 1987 ; Ш Всесоюзной конференции по актуальным вопросам обмена веществ, Вильнюс, 1987.
По работе имеется 16 публикаций. По методике исследован^ утверждено 2 рационализаторских предложения. .
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на /"6*0 страницах машинописи, состоит из введения, обзора литературы, материалов й методов исследования, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов и указателя литературы. Работа иллюстрирована 18 таблицами и 34 рисунками. Библиографи-5
ческий указатель содержит 102 источников отечественной и
139 источников зарубежной литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Эксперименты проводились на 191 кролике породы "шиншилла", массой 2,0-2,5 кг, обоего пола с хронически вживленными электродами в сенсо-мо-торную кору, дорсальный.« вентральный гиппокамл. Введение электродов осуществляли с использованием стандартного стерео-таксического метода (Я.Буреш и др., 1962; Ю.Г.Кратин и др., 1963), в соответствии с атласом мозга кролика (Е.Фифкова, Дж.Маршалл^ 1962). В базальное ядро миндалевидного комплекса (АВ) вводился хемитрод для внутримозговых инъекций, выполнявший одновременно и функции электрода. В него, посредством полой иглы вводились: биогенные моноамины - серотонин (СТ -
140 пмоль), дофамин (ДА - 200 пмоль), норадреналин (НА - 190 пмоль) в виде 1% раствора, с рН = 7,4; нейропептиды, фирмы "1»С" (США) - лейцин-энкефалин (Лей-ЭК) и метионин-энкефа-лин (Мат-ЭК) в дозах 0,4 мкмоль и 0,09 пмоль, а также антитела к ним той же фирмы (соответственно - А-Лей-ЭК и А-Мет-ЭК), расчет которых производили исходя из паспортных данных препаратов таким образом, чтобы количество введенного антитела было достаточным для устранения свободного нейропепти-да в объеме 1,5-2,0'мм3. В качестве контроля использовали изотонический раствор хлористого натрия и раствор альбумина, в зависимости от поставленной задачи, в различных сериях экспериментов. Объем локально вводимых растворов не превышал 3 мкл.
Электрическую стимуляцию АВ осуществляли с помощью 6
электронного стиьулятора ЭСУ-1, через радиочастотную приставку. Параметры стимуляции: форма импульсов прямоугольная, длительность - I мсек, продолжительность стимуляции - 3 сек, амплитуда импульсов - пороговая (по возникновению судорожных разрядов последействия (РП) в области стимуляции).
Исследовалось пороговое значение судорожной реакции, длительность и иррадиация судорожного процесса, а также характер биоэлектрической активности, возникающие после однократной электрической стимуляции АВ У интактных животных, в также после локального введения в стимулируецуо структуру биогенных моноаминов, нейропептидов и антител к ним.
Результаты экспериментов обработаны с использованием общепринятых в медико-биологических исследованиях методов статистической обработки.
Результаты исследований и их обсуждение. Прежде всего, было исследовано влияние локального повышения в миндалевидном комплексе уровней Лей- и Мет-ЭК, путем непосредственного введения экзогенных пептидов. Для введения использовались как общепринятые фармакологические концентрации нейропептидов, так и мало исследованные физиологические концентрации энкефалинов. Было выявлено, что в этих условиях заметно изменялся ряд функциональных характеристик миндалевидных ядер.
Как видно из табл. I, под влиянием локального введения 0,09 пмоль Мет-ЭК порог судорожной реакции снижался в среднем на 30%. При этом эффект носил протяженный во времени характер, сохраняясь у отдельных животных в течение 24 и более часов, а введение Лей-ЭК не вызывало заметных сдвигов в уровнях порогов судорожной реакции, однако, в отличии от введения Мет-ЭК, заметно увеличивалась иррадиация судорожного процесса в гийпо-
7
ТАБЛИЦА I.
Влияние локального введения энкефалинов (0,09 пмоль) и антител к ним на порог судорожной реакции, вызванной электрической стимуляцией базального ядра миндалевидного комплекса (в % по отношению к исходному уровню, принято^ за 100%; • п - количество опытов; Р - достоверность различия данных опыта и контроля).
Вещество • ! п! 1 Время после введения
1 I 10 минут 1 20 минут 1 40 минут 1 120 минут I 24 часа
Мет-ЭК 8 К 3£ * XXX XX XX 73,44 + 5,38 68,98 + 5;54 72,35 + 6,9 70,56 ; х + 6,9 77,96 + 11,08
Лей-ЭК 8 103,71 + 7,56 101,53 + 16,1 109,54 + 17,2 109,69 ± Г?,8 104,84 +17,2
А-Мет-ЭК 6 99,92 + 25,75 126,58 + 18,8 125,54 + Г7,2 132,63 I 18,9 113,04 +22,26
А-ЛеЙ-ЭК 9 123,92 + 9,9 120,51 + 8,31 130£8 + 18,4 115,15 + 10,1 112 + 8,04
Условные обозначения: х - Р / 0,05;
к к - Р ¿_ 0,01; х к х - Р / 0,001.
камлальные ядра и кору головного мрзга, возрастала, примерно, в два раза амплитуда реакции послед'еЯстаид, - В силу большой вариабильности данных, влияние введения нейропептидов в этой дозе на продолжительность судорожного процесса не носило характера статистической достоверности,
В связи с довольно широко применяемыми в аналогичных исследованиях фармакологических доз исследуемых веществ, мы считали необходимым сопоставить результаты экспериментов, выполненные в идентичных условиях, с использованием одних и тех же энкефалинов, однако различающихся по количеству вводимых в мозг нейропептидов.
В исследованиях, выполненных с использованием энкефалинов в дозе 0,4 мкмоль были выявлены влияния на пороги реакции последействия противоположные вышеописанным: после введения Лей-ЭК заметно снижало? порог судорожной реакции, а после введения Мет- ЭК изменения этих параметров не наблюдались.Заметно и статистически достоверно повышалась длительность судорожной реакции последействия при введении Лей-ЭК в сенсо-мо-торной коре и вентральном гиппокампе, одновременно с заметным увеличением иррадиации процесса в эти же структуры. Введение . в этой же дозе Мет-ЭК, не оказывая существенного влияния на уровни порогов судорожной реакции, тем не менее равномерно и во всех структурах мозга увеличивало длительность судорожного процесса как непосредственно после введения, так и в более отдаленные сроки.
Результаты, полученные в опытах с локальным введением энкефалинов, позволяют заключить, что лейцин- и метионин-энкефа-лины являются важными компонентами системами регуляции возбудимости миндалевидных ядер. Однако, учитывая, что 0,09 пмоль
соответствует физиологическим концентрациям этих веществ в мозге, мы склонны считать более адекватными поставленной задаче результаты,-полученные в опытах с калым количеством исследуемых веществ. При этом, Мет-ЭК можно отнести к факторам, повышающим возбудимость миндалевидного комплекса. А также предположить, что Лей-ЗК, увеличение концентрации которого не сказывалось на уровне порогов судорожной реакции,- оказывает Одерживающее" влияние на возбудимость этой области мозга, стабилизируя ее на определенном уровне.
Таким образом, Мет-ЭК в физиологической концентрации обеспечивает низкий порог возбудимости миндалевидных ядер. Если учесть, что'эта область мозга характеризуется относительно большим содержанием Мет-ЭК, можно предположить, что высокий уровень возбудимости и низкий судорожный порог АВ могут иметь в своей основе Мет-ЭК-ергические механизмы. Нельзя исключить, что Мет-ЭК может обладать свойствами обеспечивать не только высокую возбудимость миндалевидных ядер, но и является фактором, препятствующим иррадиации и усилению судорожного
процесса из этой области на другие структуры мозга. Можно
6 7
предположить, что высокая концентрация Мет-ЭК, в 10 - 10 раз превышающая физиологическую, может вызвать ряд неспецифических реакций и, кроме того, приводить к блокаде действия эндогенного Мет-ЭК. По-видимо'ку, определенные экстремальные ситуации - стресс, генетически детерминированное нарушение метаболизма нейропептидов и др.- могут приводить к существенному повышению концентрации Мет-ЭК в отдельных структурах центральной нервной системы и, тем самым, служить причиной усиления реакции последействия, способствуя формированию длительной потенциации возбуждения•структур лимбического мозга и, прежде
10
всего, гкппокампа, что к было наш обнаружено.
Интерпретация данных полученных с применением высоких концентрация ЛеЯ-ЭК также затруднена в физиологическом плане, в связи с возможностью развития целого ряда неспецифкческих реакций АВ. Однако, результаты исследования доэозависимого характера действия исследуемых нейропептидов могут рассматриваться гак подтверждение ранее нами высказанного предположения о том, что регуляция возбудимости (порог) и иррадиация судорожного процесса осуществляются различными механизма!®.
Локальное уменьшение действующих концентраций энкефали-нов в области миндалевидных ядер также заметно влияет на параметры судорожного процесса. Так, при введении антител к энкефа-линам мы наблюдали увеличение порогов судорожной реакции, которое возвращалось к норме через сутки после введения (табл.1). Одновременно с повышением порогов судорожной реакции регистрировалось существенное удлинение длительности реакции последействия, особенно выраженное после введения антител к Мет-ЭК. При введении А-Мет-ЭК и А-Лей-ЭК мы наблюдали и противоположное воздействие на характер биоэлектрической активности исследуемых структур мозга, по сравнению с действием экзогенных эн-кефалинов.
Таким образом, эксперименты по устранению свободных нейропептидов в АВ подтвердили ранее высказанное предположение, что Мет-ЭК является нейрохимическим регуляторным фактором, повышающим уровень возбудимости нейронов ядер миндалины. В то же время, по-видимому, присутствие Мет-ЭК необходимо для ограничения иррадиации судорожного процесса из области его генерации.
В ходе экспериментов с устранением эндогенного Лей-ЭК, путем применения антител к нег^у мы получили в определенной
степени парадоксальные данные, объяснение которых представляется затруднительным в случае вычленения его локальных эффектов без учета возможностей существования определенной функциональной связи с другими нейромедиаторными системами. Учитывая данные литературы о превалировании уровня Мет-ЭК над уровнем Лей-ЭК, в примерном соотношении 3-5 : I можно предположить, что сдвиг этого соотношения в условиях устранения эндогенного Лей-ЭК приводит к ослаблению процессов иррадиации, уменьшению амплитуды судорожного процесса, то есть вызывает изменения, характерные для действия эндогенного Мет-ЭК. Моино полагать, что нейрохимическая система регуляции, действующая с участием Лей-ЭК в большей степени связана с ролью этого • нейропелтида в функционировании механизмов, обеспечивающих иррадиацию РП.
Сопоставление результатов, полученных в экспериментах с повышением и понижением действующих концентраций нейропепти-дов убеждает в том, что значение имеют не только определенные концентрации энкефалинов, но и должное соотношение между их содержанием, что именно и обеспечивает как оптимальный уровень возбудимости нейронов миндалевидного комплекса, так и распространение возбуждения из этой области в другие структуры мозга. Представленные данные V) вытекающие из них выводы и предположения укладываются в представления о"физиологическом континиуме биоактивных пептидов" (И.П.Ашмарин, М.Ф.Обухова, 1986).
Приведенные выше эффекты исследуемых нейропептидов на уровень возбудимости миндалевидных ядер, парадоксальный характер данных, полученных в экспериментах с устранением эндогенного Лей-ЭК в отношении данного показателя могуть быть 12
в значительной мере объяснены при анализе данных, полученных в исследовании роли биогенных моноаминов (СТ, ДА и НА) в генезе судорожного процесса лимбического происхождения.
После локального введения СТ в АВ наблюдали заметное и достоверное увеличение судорожного порога, которое у отдельных .животных достигало 40-50% от исходного уровня, при некотором увеличении длительности судорожного процесса. В противоположность этому, введение ДА в АВ приводило к снижению судорожного порога на 20-40%, при увеличении, хотя и недостоверном, длительности судорожного процесса. Как и в опытах по введению СТ, после однократного введения ДА эффекты изменения уровней судорожного порога сохранялись в течение нескольких часов и даже дней. . После введения НА в миндалевидные ядра не удалось обнаружить каких-либо изменений в характеристиках судорожного процесса амигдалярного происхождения.
Как при локальном введении СТ, так и ДА активация МА.-ерги-ческих систем в большей степени, чем в области введения, изменяла характер биоэлектрических проявлений судорожного процесса в отдаленных от точки введения областях, особенно в гиппоквмлаль-ных структурах.
Полученные в этой серии экспериментов результаты позволили предположить, что судорожная готовность миндалевидного комплекса находится в зависимости от равновесного состояния, формирующегося в системе биогенных моноаминов мозга.
Доказав, что энкефалины и биогенные моноамины могут принимать прямое участие в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса, представлялось необходимым выяснить - могут ли эн-кефалинергическая и моноаминергическая системы мозга оказывать взаимномодулирующие эффекты в регуляции судорожного процесса
13
лимбического происхождения. Для этого было изучено влияние последовательного локального введения исследуемых веществ на возбудимость миндалевидного комплекса головного мозга.
Как видно на рис. I, на фоне, созданном предварительным введением Мет-ЭК, ослабляются описанные выше эффекты СТ и ДА-повышение порогов, вызванное введением СТ, проявляется только через 10 минут после введения. Через .24 часа повышение порога относительно Назального уровня не выявляется. Эффекты'после введения ДА развиваются только к 24 часам после микроинъекции и также значительно ослаблены по своей выраженности. На фоне предварительного введения Лей-ЭК не проявляются известные эффекты СТ. и ДА через 10 минут после введения, а чз-рез 24 часа ингибирующее влияние Лей-ЭК для СТ не выявляется, по отношению же к ДА - сохраняется. При этом, предварительная микроинъекция обоих нейропептидов позволяет НА резко и стабильно повышать пороги реакции последействия на 20-40%, причем это повышение судорожных порогов сохраняется довольно длительное время.
Можно предположить, что энкефалины, в значительной степени ослабляя действие СТ и ДА выступают в-нейронах базально-го ядра миндалевидного комплекса в роли своеобразных стабилизаторов возбудимости, предотвращая резкие изменения порогов судорожной реакции, вызванные изменением содержания этих нейромедиаторов. А противосудорожные эффекты НА могут быть связаны с модификацией рецепторов СТ таким образом, что они начинают связывать НА и он реализует свои эффекты не только через адрено-, но и через серотонинорецепторы, так как известна близость альфа-адренорецепторов и серотониновых рецепторов по своим стереохимическим характеристикам.
14
Рис. I. Влияние биогенных моноаминов на пороги судорожных реакций, вызванных электрической стимуляцией ба-зального ядра миндалевидного комплекса, на фоне предварительного введения энкефалинов в стимулируемую структуру (данные выражены в $.по отношению к исходному уровню)
Условные обозначения: х - Р / 0,05;
хх -Р/0,01; к х х - Р ¡_ 0,001.
Воздействия нейропептидов на фоне локального введения в АВ биогенных моноаминов также претерпевают изменения (рис. 2). На фоне, созданном введением СТ блокируются эффекты энкефали-нов: через 24 часа ингибирующее действие для Мет-ЭК не выявляется, а у Лей-ЭК проявляется способность.повышать пороги ■ реакции последействия. На фоне предварительной микроинъекции ДА также не проявляются действия Мет-ЭК; Лей-ЭК через 10 ми. нут после введения заметно на 30-50$ повышает уровень порога судорожной реакции миндалевидных ядер. На фоне повышения уровня НА - Мет-ЭК, не выявляя своих эффектов через 10 минут после введения, через 24 часа меняет направленность своего влияния на возбудимость миндалевидного комплекса, повышая уровень порога реакции последействия. В этих же условиях, Лей-ЭК через ' 10 минут после микроинъекции снижает пороги судорожной реакции.
Таким образом, проявление судорожных эффектов Мет-ЭК блокируется предварительным введением всех исследуемых биогенных моноаминов. Только через 24 часа его свойства проявляются после введения СТ, а предварительное введение НА вызывает для Мет-ЭК противосудорожные эффекты. Лей-ЭК, который у интактных животных не вызывал изменений уровнях порогов судорожной реакции, заметно их изменяет: повышает (через 10 минут после предварительного введения ДА; через 24 часа - СТ) или понижает (через 10 минут на фоне, созданном введением НА). Интересно отметить, что способность Лей-ЭК, введенного однократно в АВ увеличивать продолжительность судорожной реакции, усиливать амплитуду и иррадиацию РП в гиппокампальные структуры и нео-кортекс, не проявлялась на фоне предварительного введения всех исследуемых моноаминов. Если при однократном введении Мет-ЭК в АВ не наблюдалось существенных изменений в характере
16
М «м
Рис. 2. Влияние энкефалинов на пороги судорожных реакций, вызванных электрической стимуляцией базального ядра миндалевидного комплекса, на фоне предварительного введения биогенных моноаминов в стимулируемую структуру (данные выражены в % по отношению к исходному уровню.
Условные обозначения: х - Р/0,05;
* * - Р I 0,01; к л-Р / 0,001.
и особенностях рисунка пароксизмальной биоэлектрической активности, то введение этого нейропептида на фоне, созданном СТ и НА (но не ДА), приводило к значительному удлинению судорожного процесса, увеличению амплитуды РП и усилению иррадиации судорожного процесса во все исследуемые структуры мозга.
Мы полагаем, что наиболее вероятным путем, через который реализуются взаимномодулирующие эффекты этих систем является их взаимодействие через систему специфических рецепторов.Нельзя исключить возможность взаимномодулирующего влияния энкефа-линов и биогенных моноаминов на рецепторные системы друг друга, путем аллостерической регуляции или йокп- регуляции соответствующих рецепторов. Суммируя все вышеизложенное, представляется возможным дополнить предстдаения И.П.Ашмарина и "М.Ф.Обуховой (1986) о "физиологическом континиуме биоактивных пептидов" результатами наших экспериментов, поскольку они дают возможность предположить существование физиологически непрерывной совокупности не только самостоятельно системы ней-ропептидов, но и в сочетании с системой биогенных моноашнов. Очевидно, соотношение действующих концентраций всех исследуемых нейромедиаторов в АВ обеспечивает как оптимальный уровень возбудимости этой области, так и распространение возбуждения в другие структуры мозга.
ВЫВОДЫ
I. Лейцин- и метионин-энкефалины играют важную роль в регуляции уровня возбудимости миндалевидных ядер головного мозга, иррадиации судорожной активности и биоэлектрических характеристик судорожного процесса.
■ 2. Метионин-энкефалин повышает возбудимость шндалевид-18
ных ядер, ограничивая в то же время иррадиацию судорожного процесса, снижая частоту и амплитуду разрядов последействия.
3. Лейцин-энквфалин, не оказывая прямого влияния на уровень возбудимости миндалевидных ядер, усиливает иррадиацию разрядов последействия, повышает амплитуду пароксизмальной 'биоэлектрической активности.
4. Введение антител к метионин-энкефалину приводит к понижению возбудимости миндалевидных ядер, увеличению длительности электрографического судорожного процесса, усилению амплитуды и частоты разрядов последействия ; введение антител к лейцин-эн-кефалину понижает возбудимость этой области мозга, несколько увеличивает длительность судорожного процесса.без заметного влияния на иррадиацию, амплитуду и частоту разрядов последействия.
5. Энкефалинергическая и моноаминергическая системы'головного мозга способны оказывать взаимномоделирующие влияния, модифицируя функциональные эффекты друг друга.
6. На фоне повышенного уровня лейцин- и метионин-энке-фалинов значительно ослабляются функциональные эффекты серото-нина и дофамина, норадреналин снижает возбудимость миндалевидных ядер.
V. Предварительное воздействие биогенных моноаминов дофамина и норадреналина блокирует возбуждающие эффекты метионин-энкефалина ; лейцин-энкефалин снижает возбудимость миндалевидных ядер на фоне предварительного введения серотонина и дофамина и повышает на фоне норадреналина.
8. Соотношение действующих концентраций энкефалинов и биогенных моноаминов обеспечивает как оптимальный уровень возбудимости миндалевидного комплекса лимбической системы моз-
га, так и распространение возбуздения из этой Области в другие структуры мозга.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
1. Модулирующие влияния локального введения моноаминов в •миндалевидный комплекс на экспериментальный эпилептиформный процесс.// Ш Республиканская конференция молодых ученых-меди-.ков УССР: тезисы докл.- Черновцы, 1981.- С. 120-121.
2. Модулирующие влияния л. КарЬе на судорожный процесс лимбического происховдения.// "Физиол.журн.УССР"- 1982,- № 6.-С. 734-736 (соавт. Сергиёнко Н.Г,).
3. Серотон1нерг1чн1 механ1зми протисудорожно1 системи мозку.// XI съезд Украинского физиол. об-ва: тезисы докл.-
'Днепропетровск, 1962.-^С. 366-367, (соавт. Сергиенко Н.Г., Логинова Г.А., Попова Л.Д.).
4. Биогенные моноамины в регуляции судорожной готовности головного мозга.// Всесогазн.конф. "Центральная регуляция вегетативных функций".- Тбилиси, 1982.- С. 130-131 (соавт. Сергиенко Н.Г., Логинова Г.А., Попова Л.Д.).
5. Пароксизмальная (биоэлектрическая) активность головного мозга и биогенные моноамины.// Х1У съезд Всесоюзного физиологического об-ва им. И.П.Павлова: тезисы докл.- Баку, 1983.- С. 318-319 (соавт. Сергиенко Н.Г., Логинова Г.А., Попова Л.Д.). • ' ' .
6. Влияние локального введения Лей-энкефалинов в миндалевидный комплекс на возбудимость лимбической систеш.// XI науч. конф. молодых ученых и специал. ХНИИЭ и ХГ "Актуальн. вопросы совр. эНдокр. и химии гормонов".- Харьков, 1983.-С. 7.
7. Влияние Лей- и Мет-энкефалинов на возбудимость минда-
левидного комплекса головного мозга.// У1 Всесоюзн. конфер. "Центральная регуляция вегетативных функций".- Тбилиси, 1964.-С. 86. '
8. Содержание нейропептидов в мозге и крови животных с различным уровнем аудиогенной возбудимости.// "Доклады АН УССР', •серия "Б",- 1985.- №4.--С. 77-78 (соавт. Сергиенко Н.Г. .Шамрай В.Г.).
9. Роль Лей- и Мет-энкефалинов в формировании судорожной готовности головного мозга.// 1У Всесоюзн. конфер. "Физиология и биохимия медиаторных процессов": тезисы докл.- Москва, 1985,-С. 294 (соавт. Сергиенко Н.Г., Шамрай В.Г., Сергиенко Л.В.).
10. Гомеостаэ медиаторов у крыс с генетически детерминированным уровнем возбудимости мозга.// У Украинский Республ. съезд об-ва генетиков и селекц.: тезисы докл.- Умань, 1986.-С. 41 (соавт. Сергиенко Н.Г., Логинова Г.А., Попова Л,Д.', Шамрай В.Г.).
11. Нейропептиди та судорожна готовн1сть головного мозку. // ХП съезд Украинского физиол. об-ва: тезиси докл.- Львов, 1986.- С. 363. (соавт. Сергиенко Н.Г.).
12. Анализ функционального взаимодействия биогенных моноаминов и эндогенных опиатов мозга.// Всесоюзн. физиол.конфер.: тезисы докл.- Кишинев, 1987.- С. 397 (соавт. Сергиенко Н.Г., Логинова Г.А., Шамрай В.Г., Попова Л.Д.).
13. Роль Лей- и Мет-энкефалинов в регуляции возбудимости головного мозга.// 1У Республ. съезд эндокрин. Украины: тезисы докл.- Львов, 1987.- С. 345 (соавт. Сергиенко Н.Г., Шамрай В.Г., Логинова Г.А.).
14. Взаимомодулирующие эффекты энкефалинов и биогенных моноаминов в регуляции судорожной готовности миндалевидного
21
комплекса.// УП Всесоюзн. конфер. "Центральная регуляция вегетативных функций": тезисы докл.- Тбилиси, 1987.- С. 276 (соавт. Сергиенко Н,Г.).
15. Триптофан как регулятор метаболизма нейромедиаторов и возбудимости головного мозга.// Там же.- С. 160 (соавт. Логинова Г.А., Сергиенко Н.Г., Попова Л.Д.). •
16. Взаимодействие энкефалинергических и моноаминергичес-ких систем в регуляции возбудимости миндалевидного комплекса головного мозга.// Ш конфер. "АктуальН. вопросы обмена вещ. в орган, человека и животных": тезисы докл.- Вильнюс, 1987,-
С. 214-215 (соавт. Сергиенко Н.Г.).
Рационализаторские предложения:
1£пособ маркировки лабораторных животных с вживленными электродами/Удостоверение № 1182 от 23.10.1985,
2. Усовершенствование чернильнолишущего устройства восьми-канального электроэнцефалогрофа, типа ЕМ - 4751 - 2 (ВНР, "Медикор"). Удостоверение № 1035 от 14.03.1985.
Удостоверения выданы Харьковским медицинским институтом.
- Тихонова, Татьяна Николаевна
- кандидата биологических наук
- Харьков, 1990
- ВАК 03.00.13
- Сравнительный анализ параметров эндогенной опиоидной системы у животных с различными поведенческими характеристиками и у людей с различным темпераментом
- Влияние энкефалинов на активность ферментов обмена регуляторных пептидов в головном мозге и периферических органах крыс
- Участие тиролиберина и мет-энкефалина в регуляции вегетативных условных реакций у ежей и кроликов
- Влияние лей-энкефалина и его синтетического аналога даларгина на метаболизм белков и нуклеиновых кислот у насекомых
- Изменение пролиферативной активности глиальных клеток под влиянием опиоидных пептидов