Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль нейротрофического контроля и гормональная регуляция синтеза миозинов скелетных мышц

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Роль нейротрофического контроля и гормональная регуляция синтеза миозинов скелетных мышц"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 Ой На правах рукописи

- 1 RHB W36

ВАЛИУЛЛИНА МАРИНА ЕВГЕНЬЕВНА

УДК: 612.741. 9.014.46:615.357.441:577

РОЛЬ НЕЙРОТРОФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА МИОЗИНОВ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

03.00.13. - физиология человека и животных 03.00.11. - эмбриология, гистология и цитология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

КАЗАНЬ - 1996

Работа выполнена в Казанском Государственном медицинском Университете

Научный руководитель: доктор медицинских наук

профессор ПОЛЕТАЕВ Г.И.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

профессор АЛАТЫРЕВ В.И.

доктор медицинских наук профессор ЧУЧКОВ В.М.

Ведущее учреждение: Московская медицинская Академия

им.И.М.Сеченова

1

Защита диссертации состоится " ^ " ЯНЬ^А 1996 г. в / ^ часов на заседании специализированного Совета К 113.19.02 в Казанском Государственном педагогическом Университете: 420021, г.Казань, ул.Межлаука 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета Автореферат разослан " ^ " г

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук

МАКАЛЕЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема нейрогуморальной регуля-и функционирования скелетных мышц остается одной из самых туальных в современной мышечной биологии. Важными компонен-ми такой регуляции следует признать нейротрофический конт-ль и влияние со стороны эндокринной системы организма. Ин-рес исследователей к этой проблеме обусловлен наличием це-'го ряда мышечных заболеваний патогенез которых связан с на-шением нервной трофики ( Serratrice G., 1990), а также дис-нкциями эндокринных желез { Kingston W. J., 1983). Кроме то-раскрытие механизмов такой регуляции может позволить осу-ствлять направленную регуляцию фенотипов скелетных мышц, 'О окажется полезным для спортивной медицины и ветеринарии.

Скелетные мышцы гетерогенны по целому ряду признаков. iK, различают быстрые и медленные мышцы, а в них быстрые и ¡дленные мышечные волокна (MB) ( Мавринская Л.Ф. и Резвяков П., 1978; Höh J.F., 1989, 1993 ). Контрактильные характе-ютики мышц, их утомляемость определяются в первую очередь явственным составом сократительных белков, в частности, ка-¡ственный состав изоформ миозинов определяет тип MB, или шцы в целом - быстрой или медленной. В настоящее время су-:ствует большое количество классификаций типов MB, однако, шболее адекватной скорости сокращения, а следовательно и 1чественному составу миозина является классификация, осно-шная на различиях в активности гистохимически выявляемой юфибриллярной аденозинтрифосфатазы (АТФ-аза) (Guth L. and rniaha F., 1970 ). Вместе с тем, более корректно MB можно

- г -

идентифицировать с помощью иммуноцитохимического анализа ci ратительных белков (Cecarelli С. et al., 1986).

Проблема нейротрофического контроля функционирования с: летных мкшц интенсивно изучается в последнее время (Васои and Vigneron P., 1988; Волкове. M., 1990; Валиуллин В.В др., 1991 ). Согласно современный представлениям нейротро! ческий контроль фенотипов скелетных мышц реализуется при i мощи специальных химических факторов, синтезируемых в пери] рионах двигательных нейронов, транспортируемых по аксонам MB, а кроме того определяется характером импульсной актива ти ( Stomatos С. et al., 1983; Волков Е.М., 1990).

Многочисленными исследованиями показано, что Hapyuiei нейротрофического контроля приводит к различным изменениям MB, затрагивающим как структурные ( Валиуллин В.В. и д] 1991), так и функциональные (Волков Е.М., 1989) характерис ки. Однако, как влияет нарушение нервной трофики на каче< венный состав миозинов скелетных мышц до сих пор не яа

Наряду с нейротрофическим контролем фенотипы скелет) мышц регулируются и гуморальной системой организма. Наибо. важным, но не единственным компонентом такой регуляции яв. ется влияние со стороны эндокринной системы организма. По] зано, что как избыток (Сээне Т.П., 1988), так и недоста-многих гормонов изменяют различные характеристики скелет1 мышц (Vigneron P. et al., 1989). Вместе с тем, до сих пор i известно какие дифференциальные эффекты оказывают глюкокор1 коиды, а также йодсодержащие тиреоидные гормоны на качеств: ный состав скелетно-мышечных миозинов.

Однако, роль гуморальной системы не ограничивается тол

ствием конкретных гормонов, но может включать в себя фак-ы и не связанные с эндокринными железами. Так. практически утствуют данные о том, как влияет сенсибилизация на разные параметры скелетных мышц, хотя трудно предположить, скелетная мышечная ткань остается нечувствительной к про-сам, протекающим в организме при аллергиях. Известно, что им из проявлений бронхиальной астмы является нарушение шнего дыхания (Федосеев Г.Б. и Хлопотова Г.П., 1988). Это дположительно связано с повышенной утомляемостью и изме-иями контрактильных характеристик мышц, обеспечивающих цесс дыхания, возникающими на фоне аллергической реакции.

Если отдельные эффекты нарушения нейротрофического конт-[я или влияние ряда гормонов на некоторые характеристики летных мышц все же изучены, то взаимоотношения между этими ■мя важнейшими управляющими системами исследованы крайне .бо. Не известны эффекты тиреоидных и стероидных гормонов мышцы различных фенотипов в условиях нарушения нейротрофи-кого контроля, их влияние на развитие денервационных нару-[ий, хотя важность этих знаний для клинической практики ¡видна.

Цель и задачи исследования. Целью работы было изучение соотношений между нервным и гуморальным (йодсодержащие >еоидные гормоны, глюкокортикоиды, сенсибилизация) фактора-регуляции фенотипов скелетных мышц.

В соответствии с целью были поставлены следующие конк-:ные задачи исследования:

Исследовать влияние денервации и блокады аксонного транспорта на биохимические и иммуногистохимические характерис-

тики быстрой и медленной скелетных мышц морской свинки.

2. Изучить биохимические и иммуногистохимические характер] тики быстрой и медленной скелетных мышц морской свинки 1 экспериментальном гипертиреоидозе, а также действии глки кортикоидного препарата дексаметазона.

3. Исследовать биохимические и иммуногистохимические харакг ристики скелетных мышц морской свинки в условиях белко] сенсибилизации.

4. Изучить эффекты 1-тироксина, дексаметазона, а также сен( билизации на мышцы морской свинки, в условиях наруше! нейротрофического контроля.

Научная новизна. Впервые, иммуногистохимически при по] щи моноклональных АТ к тяжелым цепям быстрого миозина пока: но, что блокада аксонного транспорта, в отличие от денер) ции, индуцирует синтез быстрого миозина в медленной мыш] Новыми являются данные о том, что медленная мышца живот] более чувствительна к тиреоидному гормону, в то время ] быстрая реагирует на изменение концентрации глюкокортикоид* Приоритетными следует признать результаты, свидетельствую! о разнонаправленных эффектах сенсибилизации на качествен] состав миозинов в быстрой и смешанной мышцах морской свиш Результаты исследований позволяют заключить, что активно! миофибриллярной АТФ-азы не может считаться надежным марке] для типирования МВ.

Выносимые на защиту положения: 1. В медленной камбаловидной мышце морской свинки блокада < сонного транспорта аппликацией колхицина на двигателы нерв индуцирует синтез быстрого миозина.

Белковая сенсибилизация усиливает синтез быстрого миозина в смешанной диафрагмальной и медленного миозина в быстрой подошвенной мышцах морской свинки.

Гистохимически выявляемая активность миофибриллярной АТФ-азы миозина не всегда коррелирует с качественным составом миозина.

Научно-практическая ценность. Полученные данные важны I понимания механизмов нейротрофического контроля и гумо-[ьной регуляции функционирования скелетных мышц. Они су-твенно приближают нас к пониманию патогенеза целого ряда 1ечных заболеваний связанных с нарушениями нервной трофики 1 эндокринопатиями. Кроме того, результаты изучения скелет: мышц в условиях белковой сенсибилизации дают основание ;еяться на разработку способов коррекции функционального тояния мышц при дыхательной недостаточности, развивающейся фоне аллергий. Данные исследования представляют интерес и теоретической биологии и медицины, в частности, для реше-проблемы направленной регуляции фенотипов скелетных мышц.

Апробация работы. Основные результаты исследования доло-ы на: VI Всесоюзной конференции по биохимии мышц (Тбилиси, 9); Всесоюзном симпозиуме "Структурно-энергетическое обес-!ение механической работы мышц" (Москва, 1990); IX Всесоюз-; симпозиуме "Биофизика и биохимия биологической подвижнос-(Тбилиси, 1990); Международной конференции "Лабораторные отные для медико-биологических и биотехнологических иссле-аний" (Москва, 1990); Всесоюзной конференции "Функциональ-резервы и адаптация" (Киев, ,1990); VI Всесоюзном симозиу-"Физиология медиаторов. Периферический синапс." (Казань,

1991); Всесоюзных нейрогистологических Колосовских чтеш (Санкт-Перебург, 1993, 1994); Европейских и Всемирных koi рессах аллергологов и клинических иммунологов (Роттердг 1993; Стокгольм 1994); Международной конференции " Прогрес< фундаментальной, прикладной и диагностической гистохимии Оломоуц (Чехия), 1994.

Реализация результатов исследования: По материалам и< ледования опубликовано 14 работ. Материалы диссертации bkj чены в лекционные курсы по патологической физиологии, гисг логии и патологической анатомии Казанского медицинского ш титута.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на : стр. машинописи, состоит из введения, обзора литературы, i ложения материалов и методов, результатов и их обсуждеш заключения, выводов и указателя литературы. Диссертация i люстрирована 30 рисунками и тремя таблицами. Указатель ли: ратуры включает 261 работу отечественных и зарубежных авг ров.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования являлись седалищный, нерв, бьи рая подошвенная, медленная камбаловидная и смешанная диафр; мальная мышцы морских свинок самцов массой 350-400 г. Been экспериментах использованы 78 животных.

Подошвенная и камбаловидная мышцы морских свинок изуч! в следующих экспериментальных режимах: 1. Интактные животные,

Через три недели после перерезки седалищного нерва. Через три недели после аппликации на седалищный нерв 10 мм раствора колхицина, приготовленном на стерильном физиологическом растворе.

Через три недели от начала инъекций 1-тироксина (10 инъекций, подкожно, через день, в дозе 200 мкг/кг). Через три недели от начала инъекций дексаметазона (внутримышечно, ежедневно, в дозе 0.6 мг/кг). Через три недели от начала двукратной, белковой сенсибилизации.

Через три недели после перерезки седалищного нерва с последующим введением 1-тироксина (через сутки после оперативного вмешательства, 10 инъекций, подкожно, через день,

в дозе 200 мкг/кг).

Через три недели после перерезки седалищного нерва с последующим введением дексаметазона (через сутки после оперативного вмешательства, внутримышечно, ежедневно, в дозе 0,б мг/кг).

Через три недели после перерезки седалищного нерва с последующей двукратной сенсибилизацией (через сутки после оперативного вмешательства).

Диафрагмальная мышца морских свинок изучалась в следую-экспериментальных режимах:

Интактные животные.

Через три недели после двукратной белковой сенсибилизации. Для нарушения нейротрофического контроля у морских свив асептических условиях под эфирным наркозом иссекали .сток седалищного нерва в 2-3 мм; в экспериментах с аппли-

кацией колхицина на отпрепарированный нерв на 6 минут нак дывали марлевую турундру, смоченную 10 мМ раствором колхш (Волков Е.М. и др., 1977).

Экспериментальный гипертиреоидоз вызывали подко» введением 1-тироксина (фирма Reanal, Hungary) в дозе мкг/кг, через день, в течение трех недель.

Дексаметазон вводили внутримышечно ежедневно в дозе мг/кг, в течение трех недель.

Двукратную белковую сенсибилизацию (вторая инъекция рез две недели после первой) проводили подкожными инъекци раствора, содержащего 10 мкг овальбумина с 1 мг сухого г гидроокиси AI в 1 мл физиологического раствора. Уровень с сибилизации контролировался методами пассивной кожной ана лаксии (Anderson P.I. and Bernstad H.K., 1981), а также т кослойного иммунного анализа ( Elwing Н. et al., 1980).

Через три недели от начала эксперимента животных в с тоянии глубокого эфирного наркоза забивали декапитацией, деляли исследуемые мышцы и.седалищный нерв.

На криостатных срезах толщиной 9 мкм выявляли активно щелочестабильной АТФ-азы миозина кальций-кобальтовым мето по Gutii L. and Samaha F. (1970). Иммуногистохимическое ок шивание проводили в двух вариантах:

1. Пероксидаза-антипероксидазным методом (ПАП-метод) с мон лональными антителами (AT) к тяжелым цепям быстрого мио на (фирма Sigma, USA) (Jlynna X., 1980)

2. Непрямым иммунофлуоресцентным окрашиванием по Кунсу по ченными нами поликлональными моноспецифическими AT к бы рому и медленному миозинам ( Фримель Г., 1987) ( вто

AT. к кроличьему Ig меченные ФИТЦем, фирма Travenol, USA).

Быстрый и медленный миозины для иммунизации кроликов )лучали из мышц морских свинок по методу Перри (Тартаковский Д.. 1978)*.

Антитела к миозину получали имунизацией кроликов с пол-1м адьювантом Фрейнда по стандартной методике (Фримель Г., >87). Фракцию IgG выделяли осаждением сульфатом аммония, а 1тем подвергали очистке аффинной хроматографией.

Статистическую обработку проводили на IBM PC/AT (програм-I STATGRAPHICS) по t-критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Интактные мышцы. Выявление АТФ-азной активности в камба->видной мышце показало, что она является гомогенной и состо-■ только из светлоокрашенных медленных MB I типа, имеющих зкую АТФ-азную активность, и не содержит быстрых MB II типа

* - данный фрагмент исследования был проведен в институ-физиологии Киевского государственного Университета сов-стно с зав. лаб. биофизики к.б.н. Даниловой В.М. и в МГУ вместно со ст.н.с., д.б.н. Левицким Д.И.

Относительное содержание (%%) мышечных волокон в быстрой и медленной мышцах морской свинки в„различных условиях __эксперимента (5 + Бх)._

Экспериментальные условия типы волокон подошвенной мышцы типы волокон камбаловидн.мышцы

АТФ-аза АТФ- -аза

I тип медл. II ТИП быстр. I тип медл. II тип быстр.

Интактные животн. 17.10+0.92 85.90+0.92 100 0

Денервация 40.10+1.92 59.90+1.93 100 0

Аппликация колхицину Введение Т4 18.30+0.74 81.70+0.84 100 0

17.40+1.22 82.60+1.22 91.50+1.31 8.50+1.21

Введение дексаме-тазона 33.40+3.90 66.60+9.90 100 0

Сенсибилизация 22.15+2.0 77.84+2.0 100 0

Дене^вация+введе- 10.60+0.31 89.50+0.31 84.9+1.41 15.10+1.4

Денервация+введе-ние дексаметазона 25.13+1.72 74.87+1.73 100 0

Денервация + сенсибилизация 10.14+1.58 89.89+1.53 100 0

* - достоверные отличия по сравнению с контролем.

Относительное содержание (%%) мышечных волокон в быстрой и

медленной мышцах морской свинки в различных условиях _эксперимента (5 + Бх)._

Экспериментальные условия типы водокон подошвенной мышцы типы волокон камбалов. мышцы

Иммуногистохимия Иммуногистохимия

медл. быстр. медл. быстр.

Интактные животн. 13.80+2,41 86.22+2.41 100 0

Денервация 16.51+2.30 83.49+2.30 100 0

Аппликация колхицина 7.21+3.10 92.79+3.10 91.41+4.92 8.59+4.93

Введение Т4 18.80+2.78 81.20+2.73 89.70+10.3 10.30+1.4

Введение дексаметазона 18.20+2.40 81.80+2.41 100 0

Сенсибилизация 21.99+1.0 78.19+1.11 100 0

дене^вация+введе- 15.10+4.09 84.90+4.09 81.7+2.73 18.30+2.1

Денервация+введе-ние дексаметазона 21.74+4.17 78.26+4.17 82.18+2.92 17.72+2.«

Денервация + сенсибилизация 9.99+1.83 90.00+1.83 90.11+4.09 9. 89+4.0£

* - достоверные отличия по сравнению с контролем.

зысокой активностью фермента (таб.1). Иммуногистохимическое зашивание этой мышцы моноклональными АТ к быстрому миозину оке выявило гомогенность этой мышцы, - нами не обнаружено :трых МВ, реагирующих с АТ (таб.2).

В диафрагмальной мышце животных при определении АТФ-аз~ \ активности нами зарегистрировано два типа МВ: с высокой гивностью фермента, - это быстрые МВ, и медленные МВ,. имею; низкую АТФ-азную активность. Обработка моноклональными АТ еже показала в этой мышце наличие двух типов МВ: быстрых 1зывающихся с АТ, и волокон не реагирующих с ними - медлен; МВ. Подсчет относительного, содержания быстрых и медленных показал незначительное преобладание быстрых МВ в этой мыш-(таб.З).

Таблица 3.

'носительное содержание (%%) мышечных волокон разных типов диафрагмальной мышцы морской свинки (X + Бх)

периментальные условия типы волокон

АТФ - аза Иммуногистохимия

- медл. быстр. медл. быстр.

актные животн. сибилизация 19.70+8,57 * 24.26+3.77 80.27+8.57 * 75.63+3.77 40.60+2.74 * 32.17+1.58 59.40+2.73 * 67.78+1.58

достоверные отличия по сравнению с контролем.

В подошвенной мышце выявление АТФ-азной активности пс золяет идентифицировать два типа МВ: темноокрашенные быстр ИВ с высокой активностью фермента, и медленные МВ, именж мзкую АТФ-азную активность. При иммуногистохимическом окр цивании этой мышцы также удается выявить два типа МВ, быс зые, взаимодействующие с АТ, и медленные, не реагирующие шми волокна. Статистическая обработка показала значителы-феобладание быстрых МВ в подошвенной мышце животр ;таб.1,2).

Нарушение нейротрофического контроля.

Перерезка седалищного нерва не изменяет исходный гист шмический профиль камбаловидной мышцы, - все МВ относятс5 медленным (таб.1). Обработка моноклональными АТ также не В1 зила быстрых МВ, денервированная камбаловидная мышца сохра! ет свою гомогенность (таб.2.) В быстрой подошвенной мышце ; нервация приводит к возрастанию относительного содержа! медленных МВ, имеющих низкую АТФ-азную активность (таб.1 но оба исходных типа МВ сохранены. Однако, иммуногистохи! ческое окрашивание быстрой мышцы после перерезки двигателы го нерва такого замедления не обнаружило (таб.2). Таким об] зом, нами зарегистрировано несовпадение результатов получ ных АТФ-азным и иммуногистохимическим способами типирова: МВ.

Блокада аксонного транспорта не сказывается на активн ти АТФ-азы в камбаловидной мышце, . в ней, как и в медлен мышце интактных животных отсутствуют быстрые МВ, с высо активностью фермента (табл.). Однако, иммуногистохимичес выявление быстрого миозина, в этих условиях, показало в м

иной мышце наличие МВ. реагирующих с моноклональными АТ к строму миозину, т.е. быстрых МВ (таб.2). Таким образом, в ловиях блокады аксонного транспорта нами в камбаловидной шце зарегистрировано несоответствие между АТФ-азной актив-стью и качественным составом миозина для части МВ. Следует метить, что эти результаты получены при исследовании серий-:х срезов медленной мышцы. В быстрой мышце животных блокада сонного транспорта не. изменяет относительное содержания :стрых и медленных МВ ни при выявлении активности АТФ-азы аб.1.), ни при иммуногистохимическом выявлении быстрого ми-ина (таб.2.).

Гормональные воздействия.

Введение 1-тироксина приводит в камбаловидной мышце жирных к появлению МВ, имеющих высокую АТФ-азную активность ■аб.1) и реагирующих с моноклональными АТ к быстрому миозину 'аб.2). В подошвенной мышце гипертиреоидных морских свинок ¡ми не зарегистрировано изменений относительного содержания ¡стрых и медленных МВ ни при гистохимическом выявлении Ф-азной активности (таб.1), ни при обработке АТ (таб.2).

Введение дексаметазона не изменяет исходный гистохими-:ский профиль камбаловидной мышцы ни по уровню АТФ-азной ак-шности, ни при иммуногистохимическом окрашивании (таб.1,2), ¡дленная мышца в этих условиях сохраняет свою гомоген->сть. В быстрой мышце глюкокортикоидный препарат значительно ¡еличивает содержание МВ, имеющих низкую АТФ-азную актив-)сть (таб.1). Однако, иммуногистохимическое типирование мыш-I животных, подвергшихся воздействию дексаметазона хотя и жазало возрастание относительного содержания медленных МВ,

но оно оказалось не столь значительным (таб.2).

Сенсибилизация:

Камбаловидная мышца сенсибилизированных животных сох{ няет исходный гистохимический профиль (таб.1), все МВ, уровню АТФ-азной активности идентифицируются как медленнь Иммуногистохимическое окрашивание медленной мышцы животнь подвергшихся воздействию АГ также не обнаружило изменений, ней отсутствуют МВ, реагирующие с АТ к быстрому миози (таб.2).

Изучение диафрагмальной мышцы сенсибилизированных живс ных показало (таб.3), что в этих условиях не изменяется ги тохимический профиль по уровню АТФ-азной активности, но во растает относительное содержание медленных МВ, типируемых качественному составу миозина (таб.3.).

В подошвенной мышце животных в условиях сенсибилизац нами зарегистрировано незначительное возрастание доли медле ных МВ, причем близкие результаты дали оба используемых на метода (таб.1,2).

Действие гормонов и сенсибилизации в условиях нарушен нейротрофического контроля:

В денервированной медленной мышце введение 1-тирокси приводит к дальнейшей индукции синтеза быстрого миозина, ч проявляется в увеличении содержания быстрых МВ, по сравнен с мышцей гипертиреоидных животных (табл. 1 и 2).

В быстрой мышце введение тиреоидного гормона после пер резки нерва предотвращает денервационное падение содержан быстрых МВ, идентифицируемых по АТФ-азной активности, как компенсируя недостаток нервного влияния (табл.1). Иммуноги

1мический анализ подошвенной мышцы (табл.2) не выявил изгний в соотношении типов МВ в этих условиях.

Введение дексаметазона вызывает в денервированной мед-юй мышце животных появление МВ. реагирующих с АТ к быст-! миозину (таб.2), но имеющих низкую АТФ-азную активность 5.1). Таким образом, нами вновь зарегистрировано несоот-зтвие между АТФ-азной активностью и качественным составом зина для части МВ камбаловидной мышцы.

В денервированной быстрой мышце глюкокортикоидный препа-незначительно нормализовал денервационное падение относимого содержания быстрых МВ, типируемых по АТФ-азной ак-юсти (таб.1), вместе с тем, иммуногистохимическое окраши-*е (таб.2), напротив, обнаружило некоторое "замедление" эшвенной мышцы в этих условиях. В денервированной камбаловидной мышце введение АГ приво-к индукции синтеза быстрого миозина, что проявляется в злении МВ, прореагировавших с АТ (таб.2), однако, эти во-1а имеют низкую активность АТФ-азы (таб.1). Это является одним подтверждением того, что активность АТФ-азы и ка-гвенный состав миозина не всегда коррелируют между собой.

В быстрой мышце животных после перерезки двигательного -за сенсибилизация вызывает возрастание относительного со-кания быстрых МВ, типируемых по АТФ-азной активности, по внению с денервированной мышцей животных, не подвергшихся цействию антигена (таб.1). Иммуногистохимическое изучение эшвенной мышцы в этих условиях не выявило изменений в со-эшении типов МВ (таб.2). Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что

фенотипы скелетных мышц находятся как под контролем со стс ны нервной, так и под влиянием гуморальной систем организ Данные исследования позволяют заключить, что нервный контр функционирования скелетных мышц может осуществляться по ^ механизмам: транспортом трофических факторов, синтезируемь пеорикарионах нервных клеток, а также определяется характе импульсной активности мотонейрона. Поэтому результаты, пс ченные при изучении быстрой и медленной мышц в условиях нервации и после блокады аксонного транспорта,существенно личаются. Кроме того, выяснилось, что на нарушение нейрот фического контроля быстрая и медленная мышца реагируют разному. Так, в денервированной медленной мышце нами не за гистрировано изменения исходного гисто- и иммуногистохимич кого профилей, в то время как в быстрой, в этих услови возрастала доля МВ, имеющих низкую АТФ-азную активность.

Интересные и приоритетные результаты были получены изучении медленной мышцы в условиях блокады аксонного тра порта. На серийных срезах нами было показано, что в этих ловиях в камбаловидной мышце происходит появление МВ, реа рующих с АТ к быстрому миозину, в то время как выявле АТФ-азной активности показало изначальную гомогенность мы по этому признаку. Эти данные вступают в противоречие с щепринятыми представлениями о корреляции между качествен составом миозина и его АТФ-азной активностью ^агоп И. Реие Б., 1987). Полученные нами результаты позволяют зак чить, что, во-первых: блокада аксонного транспорта индуцир синтез быстрого миозина в медленной мышце, и во-вторых: видимому, АТФ-азная активность не всегда является надеж

ркером для типирования МВ. Тот факт, что индукция синтеза строго миозина зарегистрирована нами только в сериях с апп-кацией колхицина, но не с денервацией можно попытаться объ-г!ить тем, что для синтеза быстрого миозина при прекращении зонного транспорта необходима функциональная нагрузка, а нервация, в отличие от блокады аксонного транспорта, как зестно, лишает мышцу подвижности. Вторым объяснением этого яомена может служить предположение о возможной роли импуль-эй активности в регуляции экспрессии генов быстрого миози-. Результаты изучения мышц в условиях нарушения нейротрофи-:кого контроля позволяют предположить, что, импульсная ак-зность мотонейрона и действие трофических факторов регули-от синтез контрактильных белков по независимым механизмам.

Полученные нами данные показали, что кроме влияния со зроны нервной системы фенотипы скелетных мышц определяются гуморальными влияниями. Так, нами обнаружено, что избыток эеоидных гормонов индуцирует синтез быстрого миозина в дленной мышце, в то время как быстрая мышца, в этих услови-, не изменяла изучаемые нами характеристики, что свидетель-зует об их различной пластичности.

При изучении действия глюкокортикоидного препарата дек-летазона нами обнаружено его влияние на быструю мышцу, зак-иющееся в возрастании в ней доли медленных МВ. В то же ;мя медленная мышца после введения дексаметазона сохраняет )й исходный гисто- и иммуногистохимический профиль, что яв-?тся еще одним подтверждением различной пластичности быст-< и медленных мышц.

Данные, полученые при изучении влияния тиреоидных и ст роидных гормонов на мышцы свидетельствуют о том, что быстр мышцы более чуствительны к уровню глюкокортикоидов, в то вр мя как медленные в большей мере зависимы от содержания йоде держащих тиреоидных гормонов.

Изучение АТФ-азной активности и качественного соста миозинов мышц в условиях белковой сенсибилизации показал что мышцы различных фенотипов неодинаково реагируют на введ ние АГ. Так, в медленной камбаловидной мышце нами не обнар жено изменений изучаемых характеристик, в смешанной диафра мальной в этих условиях возрастает доля быстрых МВ (таб.3 а в быстрой подошвенной, наоборот, в условиях сенсибилизац увеличивается доля медленных МВ (таб.1,2). Этот факт являет еще одним подтверждением различной пластичности мышц разн фенотипов.

Результаты, полученные при изучении скелетных мышц в у ловиях нарушения нейротрофического контроля и действии горм нов показали, что дексаметазон индуцирует в денервированн медленной мышце синтез быстрого миозина. В то же время, ги тохимическое выявление АТФ-азной активности не обнаружи этого. Таким образом, нами вновь зарегистрировано несоотвес вие между АТФ-азной активностью и качественным составом ми зина для части МВ.

Интересные и трудноинтерпретируемые данные были получе при.изучении эффектов сенсибилизации на денервированные быс рую и медленную мышцу животных. В быстрой мышце после пер резки нерва введение АГ как бы нормализует денервациони возрастание доли медленных МВ, идентифицируемых по АТФ-азк

гивности (таб 1.). В денервированной медленной мышце сенси-лизация вызывает появление МВ, реагирующих с АТ к быстрому эзину, но имеющих низкую АТФ-азную активность. Это свиде-льствует о том, что в этих условиях, введение АГ запускает части МВ синтез быстрого миозина. И вновь нами зарегистри-вано несоотвествие между АТФ-азной активностью и качествен-и составом миозина.

Таким образом изучение биохимических, иммуногистохими-ских и морфометрических характеристик мышц морской свинки казало, что свойства мышц находятся, как под контролем со ороны нервной системы, так определяются и гуморальными вли-иями.

ВЫВОДЫ

Аденозинтрифосфатазная активность, качественный состав миозина и относительное содержание мышечных волокон разных типов в скелетных мышцах морской свинки находятся под контролем со стороны нервной системы (феномен нейротрофи-ческого контроля), а также гуморальных факторов, таких как, тиреоидные и стероидные гормоны, сенсибилизация. Блокада аксонного транспорта аппликацией колхицина на двигательный нерв, в отличие от денервации, индуцирует синтез быстрого миозина в медленной мышце морской свинки. Сенсибилизация усиливает синтез быстрого миозина в смешанной диафрагмальной мышце и синтез медленного миозина в быстрой подошвенной, а в денервированной медленной мышце сенсибилизация вызывает синтез быстрого миозина. При воздействии гормонов быстрая и медленная скелетные мыщцы проявляют различную пластичность: а) 1-тироксин индуцирует синтез быстрого миозина в медлен-

б) в быстрой мышце морской свинки дексаметазон усилива синтез медленного миозина.

5. В денервированной медленной мышце морской свинки дексам тазон индуцирует синтез быстрого миозина, а в денервир ванной быстрой частично уменьшает денервационное паден АТФ-азной активности.

6. Гистохимически выявляемая активность АТФ-азы миозина является надежным маркером для идентификации быстрых медленных MB, а наиболее адекватными для типирования м шечных волокон следует признать иммуногистохимические м тоды с использованием AT к различным сократительным бе кам.

Список работ опубликованных по теме диссертации:

1. Является ли активность АТФ-азы.миозина надежным маркер для типирования мышечных волокон? // Тезисы VI Всесоюзн конференции по биохимии мышц. Тбилиси., 1989, стр. 53-(в соавт. с Исламовым P.P., Валиуллиным В.В., Полетаев Г.И.).

2. Миозины медленной мышцы в условиях нарушения нейротроЗ ческого контроля. // Тезисы VI Всесоюзной конференции биохимии мышц. Тбилиси., 1989, стр. 30 (в соавт. с Ислак вым P.P., Валиуллиным В.В., Улумбековым Э.Г.).

3. Дексаметазон приводит к появлению в денервированной ме ленной мышце быстрого миозина. // Тезисы Всесоюзного си позиума "Структурно-энергетическое обеспечение механиче кой работы мышц". Москва, 1990, стр.48 (в соавт. с Ислаи

вым P.P. и Валиуллиным В.В.)

Сенсибилизация индуцирует синтез быстрого миозина в денер-вированной медленной мышце морской свинки. // Тезисы IX Всесоюзного симпозиума "Биофизика и биохимия биологической подвижности". Тбилиси, 1990, стр.110 ( в соавт. с Исламо-вым P.P., и Валиуллиным В.В.).

Сократительные и иммуноцитохимические характеристики диаф-рагмальной и подошвенной мышц морской свинки. // Тезисы Международной конференции "Лабораторные животные для медико-биологических и биотехнологических исследований". Москва, 1990, стр.11 ( в соавт. с Девятаевым A.M., Тепловым

A.Ю., Рикуновой И.С., Анисимовой Ю.Л., Исламовым Р.Р., Валиуллиным В. В.)

Иммуноцитохимические и сократительные характеристики де-нервированных мышечных волокон при сенсибилизации. // Тезисы Всесоюзной конференции "Функциональные резервы и адаптация". Киев, 1990, стр. 239-291 (в соавт. с Девятаевым A.M., Тепловым А.Ю., Исламовым P.P., Валиуллиным

B.В.).

Нейротрофический контроль синтеза миозинов медленной мышцы морской свинки. // Бюлл. Эксперим. биол. и мед., 1991, т. 111, N2, стр. 201-203 (в соавт. с Валиуллиным В.В., Исламовым P.P. и Полетаевьи Г.И.).

Иммуногистохимическое изучение денервированных скелетных мышц после белковой сенсибилизации. // Тезисы VI Всесоюзного симпозиума "Физиология медиаторов. Периферический синапс". Казань, 1991, стр.21.

Влияние сенсибилизации на медленную мышцу морской свинки при нарушении нейротрофического контроля. // Бюлл. Экспе-

рим. биол. и мед., 1992, т. 113, N2, стр. 198-200 (в с авт. с Валиуллиным В.В., Девятаевым A.M., Исламовым P.F Тепловым А.Ю.).

10. Immunohistochemical characteristics of guinea pig ske] tal muscle after protein sensitization. Abtracts of Anr al Meeting of the European Academy of Allergology г Clinical Immunology. // European J. of Allergy and Clir cal Immunol., 1993, v.48, N16, P.49. (Valiullin V. V., I vyataev A.M.)

11. Влияние гипертиреоидоза на иммуногистохимические харакч ристики быстрой и медленной мышц. // Казанский Медицш кий Журнал, 1993, т.74, N5, стр. 372-373 ( в соавт. с I летаевым Г.И. и Валиуллиным В.В.)

12. Влияние блокады аксонного транспорта на качественный сс тав миозинов мышц морской свинки. // Тезисы Всероссийы нейробиологической конференции посвященной памяти Н.Г.1 лосова, Санкт-Петербург 1993, Журнал Морфология, N7-стр. 25 ( в соавт. с Валиуллиным В. В. и Дзамуковым Р.А,

13. Sensitization effect on guinea pig га.frenicus contract: and immunohistochemical characteristics. Abstracts of International Congress of Allergology and Clinical Imi nology. // Allergy and Clinical Immunology News, Sup] N2, 1994, P.342. (Valiullin V.V., Devyataev A.M.)

14. Sensibilization induces synthesis of fast myosin in ' denervated guinea pig slow muscle. Abstracts of Inter tional symposium "Progress in Basic, Applied and Diagn< tic Histochemistry", Olomouc, Czech Republic, 1994, P.! (Valiullin V.V., Devyataev A.M., Poletaev G.I.)