Механизмы функционирования висцеральных систем

Механизмы функционирования висцеральных систем

Установлено, что в условиях блокады NO-синтазы увеличение сердечного выброса у наркотизированных крыс, достигаемое введением плазмозаменителя, приводит к большему повышению артериального давления и общего периферического сосудистого сопротивления. Уменьшение сердечного выброса в результате ортостатического воздействия вызывает в условиях блокады NO-синтазы существенное снижение указанных параметров. Полученные факты доказывают существование потокозависимого вазодилятаторного механизма эндотелиальной природы, проявляющегося при изменении системного кровотока. (ИФ РАН)

Разработана дискретная автоматическая модель "вспышечного" типа активации желудочков сердца (на примере птиц). Вычислены потенциалы на поверхности туловища с учетом реальных геометрических характеристик сердца и торса животного, динамика которых соответствует распределению параметров экспериментально зарегистрированного кардиоэлектрического поля. (ИФ Коми НЦ УрО РАН)

Методом резонансного комбинационного рассеяния установлено, что при действии сочетанных низкочастотных переменных магнитных полей треугольной формы и постоянных магнитных полей на эритроциты человека наблюдается изменение конформации порфиринового макроцикла гемоглобина, что может привести к повышению сродства атома Fe к O₂ и увеличению связывания кислорода эритроцитами. Показано разнонаправленное влияние указанных полей на возбудимость нервного волокна, минимальный порог, амплитуду и скорость распространения потенциала действия. Разработана методика исследования сократительной активности кардиомиоцитов в магнитной системе. (ИМБП РАН)

На основе тестов с фиксированным темпом дыхания и задержкой дыхания разработаны критерии оценки функциональных резервов кардиореспираторной системы. Получены новые данные о механизмах мобилизации функциональных резервов организма при воздействии гипоксии и гиперкапнии; создана модель регуляции сердечного ритма в суточном цикле. (ИМБП РАН)

В условиях хронического опыта определены кинетические константы гидролиза и всасывания дипептидов – глицилглицина и глицил-L-лейцина в тонкой кишке крыс. Установлено, что при всасывании исследованных дипептидов преобладает их транспорт по сравнению с транспортом аминокислот, образующихся при их мембранном гидролизе. Полученные данные важны при составлении смесей для энтерального питания. (ИФ РАН)

В эксперименте на осморегулирующем эпителии различных органов амфибий (толстая кишка, мочевой пузырь, кожа) показано сходство эффекта аутакоидов (местно образующиеся физиологически активные вещества) в модуляции проницаемости для воды и регуляции трансэпителиального транспорта натрия. При анализе значения NO/цГМФ сигнальной системы в воздействии на проницаемость для воды и мочевины выявлена роль гуанилатциклазы как негативного модулятора действия антидиуретического гормона. Охарактеризована роль аутакоидов в сохранении экскреторной функции почки у больных в терминальной стадии хронической почечной недостаточности. Определена прямая зависимость между выведением ионов натрия и простагландинов у больных при уремии из-за резкого снижения скорости клубочковой фильтрации. Этот механизм обеспечивает экскреторную функцию почки при уремии. Полученные результаты объясняют абсолютное противопоказание назначения нестероидных противовоспалительных средств при хронической почечной недостаточности, поскольку они являются ингибиторами циклооксигеназы. (ИЭФБ РАН)

Водный канал аквапорин-4 (AQP4) экспрессируется в собирательных трубках почек, мозге и легких. Методом конфокальной микроскопии в индивидуальных почечных клетках линии LLC-PKI в пределах одного монослоя показано, что меченный зеленым флюоресцеином белок AQP4 локализован исключительно в базолатеральной мембране клеток. Активация протеинкиназы С дофамином или форболовым эфиром PDBu (10^–6 М) приводила к снижению водной проницаемости без изменения распределения AQP4 между мембраной и цитозолем. Предполагается, что ингибирование связано с фосфорилированием молекулы по серину-180, так как замена серина на аланин прекращает действие дофамина. (НИБХ СО РАН, ИЦГ СО РАН)

Установлено модулирующее влияние серотонина мозга на синтез и секрецию вазопрессина, регулирующего водно-солевой обмен организма. Выяснено, что повышение уровня серотонина после введения крысам 5-окситриптофана на максимуме диуреза, вызванного водной нагрузкой, приводит к резкому снижению выведения воды, вследствие нарастания в крови уровня вазопрессина и, соответственно, повышения реабсорбции осмотически свободной воды в почечных канальцах. В то же время серотонин не оказывает влияния на экскрецию натрия, в регуляции которой вазопрессин не принимает существенного участия. (ИЦГ СО РАН)

Молекулярные механизмы регуляции и модуляции фунуций клеток

Установлено, что амплитуда и длительность многоквантовых синаптических ответов существенно зависят от кинетики освобождения квантов медиатора, т.е. распределения во времени моментов освобождения составляющих квантов. Изменения в физиологическом состоянии синапса или воздействие некоторых лекарственных веществ способны влиять на временной ход освобождения квантов и тем самым регулировать синаптическую передачу, повышая или понижая ее эффективность. (КИББ КазНЦ РАН)

В опытах на нервных клетках, изолированных из мозга крысят, изучена модуляция глутаматных рецепторов АМПА-типа неорганическими катионами и протонами. Показано, что двухвалентные катионы способны угнетать ответы АМПА-рецепторов. Предложена модель, согласно которой двухвалентные катионы и протоны действуют кооперативно на два гомологичных центра в АМПА-рецепторе. Высказано предположение, что объектом действия двухвалентных катионов является не ионный канал АМПА-рецептора, а системы его активации и десенситизации. (ИЭФБ РАН)

Проведено электрофизиологическое исследование световой и темновой адаптации одиночных палочек сетчатки и разработана наиболее детальная из известных математическая модель фототрансдукции и адаптации, с помощью которой проанализированы экспериментальные данные. Показано, что существующая схема биохимического каскада фототрансдукции и адаптации недостаточна для полного описания ответов фоторецептора на свет. По результатам микроспектрофотометрического исследования построена кинетическая схема поздних стадий фотолиза родопсина, и показано, что прогресирующая инактивация рецепторной молекулы в цепочке поздних реакций может определять временной ход темновой адаптации. Полученные результаты важны для понимания патогенеза наследственных заболеваний сетчатки, связанных с дефектами молекулы зрительного пигмента и других белков каскада фоторецепции. (ИЭФБ РАН)

На модели ассоциативной синаптической пластичности, включающей три синаптически связанных идентифицированных нейрона наземного моллюска, с помощью метода оптической регистрации концентрации свободного кальция и одновременной регистрации электрической активности нейронов показана необходимость увеличения концентрации внутриклеточного кальция в постсинаптическом нейроне для “подкрепления” моносинаптической глутаматергической связи внутриклеточной активацией модулирующего эту связь серотонинергического нейрона. Показана необходимость сочетанного предъявления входного синаптического сигнала и внутриклеточной активации идентифицированного серотонинергического нейрона на этой же экспериментальной модели для ассоциативного увеличения величины возбуждающего постсинактического потенциала. (ИВНД РАН)

Получены новые экспериментальные данные, подтверждающие гипотезу участия в процессах кальциевой сигнализации в невозбудимых клетках молекулярного комплекса, включающего в себя высокоспециализированный кальциевый канал плазматической мембраны и рецептор инозитолтрифосфата, расположенный в мембране эндоплазматического ретикулума. Показано, что активация Са²⁺-каналов возможна путем прямого белок-белкового взаимодействия между рекомбинантным водорастворимым N-концевым лиганд-связывающим участком рецептора инозитолтрифосфата и высокоселективным кальциевым каналом низкой проводимости. (ИНЦ РАН)