Анотація до роботи:

Шутов Л.П. - Ефект хронічного прикладання німодипіну на кальцієвий гомеостаз у нейронах дорсального рогу спинного мозку щурів за умов розвитку діабетичної нейропатії. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофизика. Інститут фізіології ім.О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено дослідженню змін кальцієвoї сигналізації у нейронах дорcального рогу (ДР) спинного мозку стрептозотоцин-діабетичних щурів під впливом хронічного введення німодипіну. Виявлено нормалізуючий вплив хронічного введення німодипіну на больові поведінкові реакції діабетичних щурів, а саме доведено зменшення больової чутливості при реакції на гострий біль під час формалінового тесту та часткову компенсацію термічної гіпоалгезії. Доведено нормалізуючий вплив хронічного введення німодипіну на діабет-індуковані порушення Ca²⁺ гомеостазу у нейронах ДР. Так, встановлено достовірне збільшення вивільнення Ca²⁺ з кальцієвих депо ендоплазматичного ретикулуму нейронів ДР спинного мозку СТЗ-діабетичних щурів. Показано, що виявлені ефекти від хронічного введення німодипіну мають місце тільки в умовах експериментального діабету. Шляхом порівняння ефектів від хронічного введення німодипіну та еналаприлу показано, що позитивна дія німодипіну опосередкована процесами, повґязаними як з прямим впливом на нейрони так і з його вазодилаторним ефектом.

1. Здійснено аналіз змін больових поведінкових реакцій і кальцієвої сигналізації в нейронах дорсального рогу спинного мозку щурів, що були викликані хронічним прикладанням німодипіну в умовах розвитку стрептозотоцин-індукованого діабету.

2. В експериментах, проведених з використанням формалінового тесту, показано, що хронічне прикладання німодипіну призводить до достовірних змін у больовій чутливості щурів зі стрептозотоцин - індукованим діабетом. Інтенсивність реакцій у першій фазі формалінового тесту, фізіологічно відповідальної за гострий біль, у діабетичних тварин, що одержували німодипін, була достовірно нижче, ніж у діабетичних, але достовірно вище, ніж у контрольних. Інтенсивність реакції в другій "тонічній" фазі у таких тварин не відрізнялась достовірно від діабетичних, залишаючись достовірно вищою, ніж у контрольних.

3. В експериментах, проведених з використанням методу "гаряча поверхня", не виявлено достовірних відмінностей больового порогу у відповідь на термічний стимул у щурів зі стрептозотоцин - індукованим діабетом, що одержували німодипін, від контрольних і діабетичних тварин. Швидкість больової реакції при температурі 48 С у діабетичних щурів, що одержували німодипін, була достовірно менше, ніж у контрольних, що свідчить про наявність у них термічної гіпоалгезії; однак даний параметр у цих тварин достовірно вище, ніж у діабетичних, що говорить про часткове відновлення термальної чутливості.

4. Показано, що базальний рівень [Ca²⁺]_і не відрізняється достовірно в нейронах тварин усіх досліджених груп. Хронічне введення німодипіну не впливало на рівень залишкового Ca²⁺ після деполяризації. Амплітуда [Ca²⁺]_і транзієнтів, викликаних гіперкалієвою деполяризацією, у нейронах щурів із групи тварин зі СТЗ-індукованим діабетом, що одержували німодипін, була достовірно менше, ніж у нейронах тварин з усіх інших досліджених груп.

5. Показано достовірне збільшення амплітуди кальцієвого транзиєнту, викликаного аплікацією кофеїну у нейронах діабетичних щурів, що одержували німодипін. Разом з тим, амплітуда такого транзиєнту була достовірно менше, ніж у нейронах контрольних тварин.

6. Показано, що в нейронах контрольних і діабетичних щурів пряма аплікація німодипіну на нейрони дорсального рогу спинного мозку не впливає на вивільення кальцію з ріанодин - чутливого депо ЕР.

7. Показано достовірне збільшення амплітуди кальцієвого транзиєнту, викликаного аплікацією іономіцину в безкальцієвому розчині в нейронах діабетичних щурів, що одержували німодипін. Разом з тим, амплітуда такого транзиєнту достовірно менша, ніж у нейронах контрольних тварин.

8. Здійснено аналіз змін больових поведінкових реакцій і кальцієвої сигналізації в нейронах дорсального рогу спинного мозку щурів, що були викликані хронічним введенням вазодилатору еналаприлу в умовах розвитку стрептозотоцин-індукованого діабету. Показано, що хронічне введення еналаприлу діабетичним тваринам сприяло частковому відновленню термальної чутливості. Водночас, еналаприл не впливав на больові поведінкові реакції під час формалінового тесту. Показано, що хронічне введення еналаприлу СТЗ-діабетичним щурам здатне частково компенсувати порушення нейрональної кальцієвої сигналізації, але вираженість компенсаторних змін була меншою, ніж при використанні німодипіну.

9. Блокатор дигідропіридин-чутливих кальцієвих каналів німодипін можна розглядати як один з можливих фармакологічних агентів, здатних полегшувати симптоми діабетичної нейропатії шляхом корекції порушень нейронального кальцієвого гомеостазу, яка може бути опосередкованою впливом на підвищену активність L-типу Ca²⁺ каналів та на функціонування L-канал-ріанодин-рецепторного комплексу. Разом з тим, позитивна дія німодипіну може бути опосередкована процесами, повґязаними як з прямим впливом на нейрони так і з його вазодилаторним ефектом.

Публікації автора:

1. Kruglikov I., Gryshchenko O., Shutov L., Kostyuk E., Voitenko N. Diabetes-induced abnormalities in ER calcium mobilization in primary and secondary nociceptive neurons // Pfluger Archive.-2004.-Vol. 448, №4.-P.395-401.

2. Shutov L., Kruglikov I.,.Shishkin V,.Borisovskaya M,.Kostyuk E, Voitenko N. Calcium release from the internal stores as a possible target for antinociceptive treatment in rats with experimentally-induced diabetes // Neurophysiology.-2002.-Vol.34, №2/3.- P.242-244.

3. Kruglikov I., Shutov L., Potapenko E., Voitenko N., Kostyuk P. Metabotropic purinoreceptors in rat dorsal horn neurones: predominant dendritic location // Neuroreport.-2001.-Vol.12, №16.- P.3503-3507.

4. Kruglikov I., Shutov L., Voitenko N. Involvement of the intracellular Ca²⁺ stores in Ca²⁺ signalling of rat laterodorsal thalamic neurones // Neurophysiology.-2001.-Vol. 33, №2.-P.106-110.

5. Kruhlykov I., Shutov L., Shyshkin V., Kostiuk O., Potapenko Ie., Voitenko N. Changes in intracellular mechanisms in sensory neurons in experimental diabetes mellitus // Fiziol Zh.-2001.-Vol.47, №5.-P.18-25.

Тези доповідей:

1. Shutov L., Gryshchenko O., Kruglikov I., Kostyuk P., Voitenko N. Effect of nimodipine treatment on thermal hypoalgesia and calcium signalling in nociceptive neurones in streptozotocin-diabetic rats. IASN 2004.- Yalta (Ukraine).-2004

2. Shutov L., Kruglikov I., Voitenko N. Functioning of intracellular calcium stores is impared in dorsal horn neurones under experimental diabetes, 3 rd Ukrainean Biophysical Society Congress.- Lviv (Ukraine).- 2002.

3. Shutov L., Kruglikov I., Potapenko E., Voitenko N., Kostyuk P. Predominant dendritic location of metabotropic purinoreceptors in rat dorsal horn neurones. 3-rd Forum of European Neuroscience Societies. -Paris (France).-2002.