Анотація до роботи:

Давидовська Т.Л. Мембранні та клітинні механізми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м’язів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Методом модифікованого одинарного сахарозного містка, тензометрії, “patch-clamp”, реєстрації електричної провідності штучних БЛМ, визначення АТФ-азної активності скорочувальних білків, кінетичного аналізу досліджувались механізми дії імуноактивних речовин на електрогенез та скорочення гладеньких м’язів (ГМ). Концептуально сформульовано принципи, за якими здійснюється їх вплив. Доведено, що модулюючи шляхи проведення сигналу агоніста від М₂ і М₃ холінорецепторів, фактор переносу (ФП) імунної реактивності до корпускулярних антигенів Staphylococcus aureus підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну (АХ) в ГМ t. coli та усуває пригнічувальний вплив на неї NO. Гальмівні ефекти NO, норадреналіну, ізопреналіну нечутливі до дії ФП. Блокуючи певні шляхи проведення сигналу агоніста від Р_2У рецепторів до активації SK_Са каналів, ФП трансформує гальмівну дію екзогенного АТФ у збуджувальну, пригнічує АТФ компонент гальмівних синаптичних потенціалів. За принципом неконкурентного інгібування, очищений білок А (БА) і пептидоглікан (ПГ) St. aureus пригнічують збуджувальну дію АХ в ГМ міометрія, а БА - також в ГМ t.coli. ПГ активує в цих м’язах холінергічне збудження. Механізми збуджувальної дії окситоцину в ГМ нечутливі до впливу БА і ПГ. На противагу ПГ, БА підсилює АТФ-азну активність актоміозину. Стандартний стафілококовий токсин блокує проведення сигналу АХ по електро- і фармакомеханічному шляхах від М₂ і М₃ холінорецепторів до скорочувального апарата (СА). У зниженні ПГ базального тонусу стінки аорти провідна роль належить міжклітинному матриксу. Встановлено, що простагландини (ПРГ) групи Е, брадикінін, флавоноїди не тільки модулятори імунної системи, але й синаптичної передачі НАНХ гальмування та холінергічного збудження в ГМ шлунка і кишечника. ПРГЕ₁ і Е₂ індукують флуктуації електричної провідності БЛМ за канальним механізмом, модулюють граміцидин Д сформовану канальну провідність. На скінованих ГМ caecum визначені граничні [Ca²⁺], необхідні для розвитку напруження СА, в обмежені рівня якого як “зверху”, так і “знизу” задіяні внутрішньоклітинні депо цих катіонів. Показано, що цАМФ знижує чутливість СА до Ca²⁺, активує механізм їх накопичення СР, а при певних концентраціях індукує вивільнення цих катіонів з мітохондрій ГМК.

1. З використанням методик: модифікованого одинарного сахарозного містка, тензометрії, фіксації потенціалу, реєстрації електричної провідності штучних біліпідних мембран, визначення АТФ-азної активності скорочувальних білків, кінетичного аналізу досліджено модуляцію ключових ланок механізмів збудження та гальмування в гладеньких м’язах імуноактивними речовинами: встановлено, що фактор переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів золотистого стафілокока, деполяризуючи мембрану гладеньких м’язів taenia coli, збільшує амплітуду та частоту поодиноких спонтанних скорочень, що зливаючись, утворюють суцільний тетанус, величина якого зменшується блокатором потенціалкерованих Са²⁺ каналів L- типу ніфедипіном. Субстанція збільшує фазний і тонічний компоненти гіперкалієвої контрактури.

2. Фактор переносу підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну на гладенькі м’язи кишкового тракта, пригнічує скорочення, які активуються іонами Са²⁺, що вивільняються з ІР₃- та ріанодинчутливого депо, усуває блокуючу дію нітропрусиду натрію на холінергічне збудження.

3. ФП трансформує гальмівну дію екзогенного АТФ на ГМ taenia coli у збуджувальну (замість гіперполяризації, АТФ деполяризує ГМК), зменшує АТФ компонент НАНХ гальмівних синаптичних потенціалів, усуває розслаблюючий ефект АТФ на тонічну складову ацетилхолінового скорочення. Збудження, що виникає при цьому, пригнічується блокаторами пуринорецепторів піридоксилсульфат-6-азофеніл-2’,4’-бісульфонієвою кислотою та Cibacron blue. Механізми розслабляючої дії нітропрусиду натрію, норадреналіну, ізопреналіну на t.coli нечутливі до впливу фактора переносу.

4. Очищений білок А, пептидоглікан золотистого стафілокока підсилюють гіперкалієву контрактуру гладеньких м’язів міометрія і taenia coli, пригнічуючи скорочення, що індукуються в НБР кофеїном. Білок А збільшує потенціалзалежний Са²⁺ струм мембрани ізольованих гладеньком’язових клітин, викликає флуктуації електричної провідності штучних біліпідних мембран. Стандартний стафілококовий токсин в залежності від ступеня розведення підсилює або пригнічує скорочення, викликане гіперкалієвою деполяризацією ГМК.

5. За принципом неконкурентного інгібування очищений білок А в гладеньких м’язах taenia coli та міометрія, а пептидоглікан - в гладеньких м’язах міометрія пригнічують збуджувальну дію ацетилхоліну, в основі якої лежить активація Са²⁺ залежних К⁺ каналів великої провідності плазматичної мембрани гладеньком’язових клітин. Центральною ланкою в ланцюгу цих подій є підвищення внутрішньоклітинної концентрації Са²⁺ за рахунок підсилення їх надходження до клітин через потенціалкеровані Са²⁺ канали L-типу. Механізми збуджувальної дії окситоцину в гладеньких м’язах міометрія нечутливі до дії бактеріальних субстанцій.

6. Пептидоглікан в гладеньких м’язах taenia coli підсилює збуджувальну дію ацетилхоліну, пригнічуючи її в присутності ніфедипіну. Попереднє вивільнення іонів Са²⁺ з ріанодинчутливого депо усуває потенціюючий вплив субстанції на скорочення, які активуються цими катіонами, що вивільнюються з ІР₃-чутливого депо. Збуджувальна дія ацетилхоліну на кільцеві гладенькі м’язи сліпої кишки пригнічується стандартним стафілококовим токсином. Пептидоглікан не змінює, а очищений білок А підсилює Са²⁺, Mg²⁺-AТФ-азну активність гладеньком’язового актоміозину.

7. Пептидоглікан зменшує неактоміозинове механічне напруження інактивованих інгібіторами клітинного метаболізму препаратів стінки аорти. Викликаний норадреналіном, ацетилхоліном, серотоніном тонус препаратів стінки аорти, легеневої, мезентеріальної та хвостової артерій не змінюється під дією очищеного білка А та пептидоглікану.

8. Деполяризуючи мембрану гладеньких м’язів сліпої кишки, простагландин Е₂, зменшує, а в кільцевих гладеньких м’язах фундальної частини шлунку – повністю блокує НАНХ гальмівну синаптичну передачу, знижує електротонічні та збуджувальні синаптичні потенціали. Екзогенний АТФ, адреналін, ацетилхолін знижують, а блокатори a-, b-, адрено- та холінорецепторів не змінюють ефективність дії простагландину Е₂ на електричну та скорочувальну активність taenia coli. Простагландини Е₁ і Е₂ викликають флуктуації електричної провідності штучних біліпідних мембран за канальним механізмом, модулюють граміцидин Д індуковану канальну провідність.

9. Деполяризуючи мембрану кільцевих гладеньких м’язів фундальної частини шлунку, брадикінін пригнічує НАНХ гальмівні синаптичні потенціали, збільшуючи їх в taenia coli, зменшує електротонічні, залишаючи без змін збуджувальні синаптичні потенціали. Флавоноїди: рутин, кверцетин в залежності від концентрації та часу аплікації модулюють синаптичну передачу збудження та гальмування в кільцевих гладеньких м’язах сліпої кишки.

10. Встановлена невідома раніше властивість імуноактивної субстанції очищеного діалізату лейкоцитів – фактора переносу імунної реактивності до корпускулярних антигенів St. aureus трансформувати НАНХ гальмування у збудження в ГМ кишечника може скласти основу розробок теоретичних положень щодо можливого застосування в медичній практиці препаратів ФП для лікування захворювань шлунково-кишкового тракта, зумовлених підвищеною реактивністю гладеньких м’язів до пуринергічних стимулів, а також при розробці нормативних документів щодо впровадження в практику для імунізації та створення превентивного протистафілококового імунітету препаратів імуноактивних субстанцій цього антигену.

11. На скінованих сапоніном тонких кільцевих гладеньких м’язах сліпої кишки показана фундаментальна роль іонів Са²⁺ та кальмодуліну у їх скороченні. Видалення останнього з середовища інкубації практично унеможливлює його розвиток. Інгібування хлорпромазином механізму активації комплексом Са²⁺- кальмодулін кінази легких ланцюгів міозину пригнічує Са²⁺-індуковане скорочення. В обмеженні його рівня як “зверху”, так і “знизу” задіяні механізми транспорту Са²⁺ з внутрішньоклітинних депо їх запасання, між якими, як було встановлено, має місце механізм перерозподілу цих катіонів.

12. Встановлено, що розслабляючий ефект цАМФ на скорочення скінованих гладеньких м’язів, індуковане іонами Са²⁺ пов’язане як зі зниженням чутливості скорочувального апарата до цих катіонів ([цАМФ] < 1 мкМ/л), так і активацією механізмів їх накопичення саркоплазматичним ретикулумом ([цАМФ] > 10 мкМ/л). цАМФ в концентраціях більше 1 мкМ/л, але менше 10 мкМ/л активує механізми вивільнення Са²⁺ з мітохондріального депо гладеньком’язових клітин.

Публікації автора:

1. Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Шуба М.Ф., Холодна Л.С. Фактор переносу модулює гальмівну дію нейромедіаторів на гладенькі м’язи кишечника // Фізіологічний журнал .- 2002.-Т.48, № 5. – С.9-16.

2. Давидовська Т.Л., Тележкін В., Цимбалюк О.В., Богуцька К.І. Головний фактор патогенності золотистого стафілокока білок А – ефективний модулятор спонтанної електричної та механічної активності повздовжніх гладеньких м’язів сліпої кішки та збуджувальної дії в них ацетилхоліну // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2002.- Вип.31. – С.175-181.

3. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Позур В.К. Вивчення впливу пептидоглікану золотистого стафілокока на збуджуючу дію ацетилхоліну в гладеньких м’язах кишечника // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. – 2002. – Вип.38. – С.15-19.

4. Цимбалюк О.В., Давидовська Т.Л., Данилова В.М., Мірошниченко М.С., Холодна Л.С., Позур В.К. Вплив очищеного та клітинно-зв’язаного білка та пептидоглікану золотистого стафілокока на білки скоротливого апарату серцевого м’яза // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. – 2002. – Вип.36-37. – С.83-91.

5. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С. Токсин стафілокока модулює регуляторні механізми скорочення-розслаблення кільцевих гладеньких м’язів кишечника // Біополімери і клітина. – 2001. –Т.17, № 1. –С.36-42.

6. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Мірошниченко М.С., Прилуцький Ю.І., Костерін С.О. Про можливу участь мітохондрій у регуляції скоротливої активності гладенького м’яза // Біополімери і клітина. –2001. –Т.17, № 6. –С.522-525.

7. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С., Холодна Л.С., Позур В.К. Вплив активних субстанцій стафілокока на АТФ-азну активність актоміозину та міозину гладеньких м’язів // Український біохімічний журнал. –2001. –Т.73, №4. –С.24-28.

8. Костерін С.О., Мірошниченко М.С., Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Прилуцький Ю.І. Феноменологічна механокінетична модель Са²⁺-залежного скорочення-розслаблення гладенького м’яза // Український біохімічний журнал. –2001. –Т.73, № 6. –С.138-142.

9. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Мірошниченко М.С., Костерін С.О. Кінетична характеристика кофеїнової контрактури гладеньких м’язів caecum // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. – 2001. – Вип.33. – С.13-16.

10. Філіппов І.Б., Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П., Шуба М.Ф., Позур В.К. Пептидоглікан змінює механічні властивості стінок судин еластичного типу // Биополимеры и клетка. –2000. –Т.16, № 1.–С.35-39.

11. Семенова Н.П., Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Богуцька К.І., Мірошниченко М.С. Роль іонів Са²⁺ у регуляції скорочення та розслаблення гладеньких м’язів. // Вісник Харківського університету. –2000. – № 1. –С.1-9.

12. Давидовская Т.Л., Минченко П.Г., Богуцкая Е.И., Мирошниченко Н.С. Модулирующее действие хлорида алюминия и его комплекса с оксипроизводным 2-фенилхромона на регуляторные механизмы сокращения мышц // Биополимеры и клетка. –1998. –Т.14, № 6. –С.534-539.

13. Філіппов І.Б., Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П., Шуба М.Ф. Стафілокок. Механізми модулюючої дії на плазматичну мембрану // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. –1998. – Вип.28. – С.4-7.

14. Филиппов И.Б., Шуба М.Ф., Давидовская Т.Л., Холодная Л.С., Позур В.К., Любченко Т.А. Влияние активных субстанций золотистого стафилококка (белка А, пептидогликана) на сокращения гладких мышц, вызванные действием нейромедиаторов // Нейрофизиология./Neurophysiology. –1996. –Т.28, №1. – С. 30-35.

15. Афонін С.Е., Давидовська Т.Л., Любченко Т.А., Холодна Л.С., Шатурський О.Л., Шуба М.Ф. Вивчення мембранної активності білка А стафілокока на бімолекулярних ліпідних мембранах // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. –1996. –Вип.26. – С.36-41.

16. Давидовська Т.Л., Зима В.Л. Скіновані гладеньком’язові клітини: регуляторні механізми скорочення-розслаблення гладеньких м’язів // Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. –1993. –Вип.25. – С.73-80.

17. Давидовська Т.Л., Зима В.Л., Хестанов С.О. Властивості внутрішньоклітинних пулів кальцію в інтактних та демембранованих гладеньких м’язах // Молекулярная генетика и биофизика. –1992. –№ 17. – С.37-42.

18. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Бурдыга Ф.В., Хестанов С.А. Влияние хлорпромазина на сокращение и расслабление скинированных кольцевых гладких мышц толстого кишечника // Молекулярна генетика і біофізика. –1991. –№ 16. – С.45-49.

19. Давидовская Т.Л., Гианик Т., Байчи А., Лапуткова Г. Изменение электрической проводимости бислойных липидных мембран под влиянием простагландина Е₁ //Молекулярная генетика и биофизика. - 1991. - № 13. - С. 61-64.

20. Гианик Т., Байчи А., Лапуткова Г., Давидовская Т.Л., Ганчурин В.В. Изменение электрических параметров гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта и бислойных липидных мембран при действии простагландинов Е₂ и F₂ // Молекулярная генетика и биофизика. –1990. –№ 15. – С. 3-7.

21. Зима В.Л., Давидовская Т.Л., Бурдыга Ф.В. Влияние циклического аденозинмонофосфата и ионов кальция на механическую активность скинированных гладких мышц // Молекулярная генетика и биофизика. –1989.–№ 14. –С.36-41.

22. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Мирошниченко Н.С., Ганчурин В.В., Ен Гин Е. Действие некоторых флавоноидов на электрические свойства гладкомышечных клеток и их нервно-мышечные соединения // Молекулярная генетика и биофизика. –1986. –№ 11. – С.48-53.

23. Ганчурин В.В., Давидовская Т.Л. Взаимодействие простагландинов и экзогенных медиаторов при действии на гладкие мышцы // Молекулярная генетика и биофизика. - 1985. - № 10. –С.29-33.

24. Ганчурин В.В., Зима В.Л., Давидовская Т.Л. Влияние простагландинов Е₂ и F₂ на синаптическую передачу в гладкомышечных клетках желудка и толстого кишечника // Физиологический журнал. –1984. –Т. 30, № 2.. –С.162-167.

25. Пискорская Н.Г., Давидовская Т.Л., Власенко Н.И. Влияние брадикинина и ангиотензина на синаптическую передачу в гладких мышцах // Физиологический журнал. –1983. –Т.29, №1. –С.108-112.

26. Давидовська Т.Л., Шуба М.Ф., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В. Фактор переносу людини модулює скорочення гладеньких м’язів taenia coli морських свинок. // Матеріали ХVІ з’їзду Українського фізіологічного товариства. –Вінниця. – Фізіологічний журнал. - 2002. -Т.48, № 2. -С.5.

27. Давидовська Т.Л.,Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Шуба М.Ф. Фактор переносу до антигенів Staphylococcus aureus змінює механізми дії нейромедіаторів гальмування та збудження в гладеньких м’язах кишечника. // Тези доповідей ІІІ з’їзду Українського біофізичного товариства. – Львів. –2002. –С.101.

28. Davidovskaya T.L., Philippov I., Tsimbalyuk O., Shuba M.F. The Transfer factor is modulating inhibitory action of neuromediators in visceral smooth muscle. // Abstracts of the International conference “ New technologies of isolation and application of biologically active substances”. - Aluscta (Crimea). –2002. –Р.143.

29. Davidovskaya T.L., Philippov I., Tsimbalyuk O., Shuba M.F. The mechanisms of exciting action of the Transfer factor on visceral s m c s. // Abstracts of the International conference “ New technologies of isolation and application of biologically active substances”. - Aluscta (Crimea). –2000. –Р.141.

30. Давидовская Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С. Белок А и пептидогликан Staphylococcus aureus изменяют АТФ-азную активность миозина и актомиозина гладких мышц. // Тезисы докладов Международной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения А.М. Уголева. – Санкт-Петербург. –2001. –С.389-390.

31. Davidovskaya T., Philippov I., Tsimbalyuk O., Davidovskaya N., Mirochnichenko M., Shuba M. Influence of Staphylococcus aureus active substance on the voltage operated Ca²⁺ channels of the smooth muscle cells and on the enzymatic activity on the smooth muscle enzymes // Abstracts of the 3 rd Meeting of the Federation of the European Pharmacologikal Societes. – Lyon. (Franсe.). - Fundamental and Clinikal Pharmacology. – 2001. -Vol. 15, № 1. – P.42.

32. Давидовська Т.Л., Цимбалюк О.В., Данилова В.М., Мірошниченко М.С. Порівняльна характеристика дії білка А золотистого стафілокока на АТФ-азну активність скоротливих білків гладеньких та серцевого м’язів // Матеріали ІІ конференції Українського товариства нейронаук, присвяченої 70-річчю кафедри фізіології Донецького ДМУ ім. М. Горького. - Донецьк.- Архів клінічної та експериментальної медицини. –2001. Т. 10, № 2. – С.146.

33. Давидовська Т.Л., Філіппов І.Б., Цимбалюк О.В., Давидовська Н.В., Холодна Л.С., Шуба М.Ф. До питання про вплив фактора переносу до антигенів золотистого стафілокока на регуляторні механізми скорочення-розслаблення вісцеральних м’язів // Матеріали VІІ Міжнародної конференції ” Інформотерапія. Теоретичне та практичне застосування”. –Київ. –2001. – С.41-42.

34. Цимбалюк О.В., Давидовська Т.Л., Мірошниченко М.С. Вивчення впливу токсину стафілокока на скорочення гладеньких м’язів, що викликані дією гіперкалієвого розчину, кофеїну та нейромедіаторів // Матеріали VІ Міжнародної конференції “Інформотерапія. Теоретичне та практичне застосування”. – Київ. –2000. –С. 89.

35. Fadeenko N.P., Davidovskaya T., Lyubchenko T.A., Goleva E.G., Kholodnya L.S., Shuba M.F. Transfer factor role in signal transduction // Abstracts of the XI International Congress on transfer factor . –Mexiko (Mexica). –1999. –Р.18.

36. Davidovskaya T.L., Savinaynen L.P., Phylippov I.B., Shuba M.F. Staphylococcus aureus peptidoglycan changes mechanical properties of vascular wall intercellular matrix // Abstracts of the XIIIth International Congress of Pharmacology. –Mьnchen (Germany). - Archives of Pharmacology. – 1998. –Vol.358, №1. –P.37.

37. Мірошниченко М.С., Давидовська Т.Л., Богуцька К.І. Дослідження дії іонів алюмінію, кверцетину та їх комплексу на механізми скорочення м’язів // Матеріали ХV з’їзду Українського біофізичного товариства. -Донецьк. - Фізіологічний журнал. –1998.- Т.44, № 3. –С.77.

38. Давидовська Т.Л., Савінайнен Л.П. Активні субстанції стафілокока змінюють пасивну напругу судин еластичного типу // Тези доповідей ІІ з’їзду Українського біофізичного товариства. –Харків. –1998. –С.129.

39. Davidovskaya T.L., Philippov I.B., Kholodnya L.S. Modulating action of protein A and peptidoglykan Staphylococcus aureus on regulatory mechanisms of smooth muscle receptor complexes // Abstracts of the First FETS Congress.- Maаstricht (Nerherlands). - European Jornal of Physiology. –1995. –Vol.430, № 4. - Р.32.

40. Давидовська Т.Л., Холодна Л.С., Шатурський О.В., Шуба М.Ф. Модулююча дія білка А стафілокока на провідність біліпідних мембран // Матеріали І з’їзду Українського біофізичного товариства. -Київ. –1994. –С.80-81.ъ

41. Gianic T., Davidovskaja T.L, Zaputkova G., Baichi A., Ganchurin V.V. The change of electrical membranes permeability of smooth muscle cells and bilayer lipid membranes under the action on prostaglandin // V International simposium “Physiology and pharmacology of smooth muscle”. - Varna (Bulgaria). - 1988. - P.57.

42. Zyma V.L., Davidovskaya T.L., Yakubzova I.V.cAMP and contraction-eka[ation regulation of skinned smooth muscle // V.International simposium “Physiology and pharmacology of smooth muscle". - Varna (Bulgaria). -1988. - P.149.

43. Давидовська Т.Л., Зима В.Л., Бурдига В.Ф. Напруження інтактних та демембранованих гладеньком’язових смужок caecum при дії хлорпромазину // Матеріали XVI з’їзду Українського фізіологічного товариства ім. І.П. Павлова. - Харків. - 1990. - Т.1. - С. 86.

44. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Ганчурин В.В. Влияние простагландинов на нервно-мышечную передачу в гладких мышцах // Zbornic abstract vedeckej konferencie rieitelov II.smeru: Molecularne mechanizmy a energetika pohyblivosti. –Smolenice (SSR). –1986. –Р.67.

45. Давидовская Т.Л., Зима В.Л., Мирошниченко Н.С., Хиля В.П. Влияние некоторых производных хромона на електрофизиологические свойства и сократительную активность гладких мышц // Тез. докл. ІІІ Всесоюзной межуниверситетской конференции по физико-химической биологии. – Тбилисси (Грузия). -1982. –С.145-146.