Анотація до роботи:

Федоренко А.Л.- Редокс-модуляція АТФ та протон-активованого струму у центральних та периферійних нейронах . - Рукопис.

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

Дисертацію присвячено дослідженню дії оксидантів та антиоксидантів штучного та ендогенного походження в клітинах периферійної та центральної нервової системах. Показано, що в присутності екзогенних та ендогенних антиоксидантів у клітинах тригемінального, спинального гангліїв та у пірамідних нейронах гіпокампу протон-активований струм збільшується на 46-31%, тоді як оксидант ДТНБ зменшував пік протон-активованого струму на 35%. Продемонстровано, що кальцієва компонента протон-активованого трансмембранного струму збільшується непропорційно у порівнянні із натрієвою компонентою. Показано, що кінетика десенситизації протон-активованого струму уповільнюється в присутності антиоксидантів. Проаналізовано вплив редокс-реагентів на АТФ- активовані струми в первинних нейронах вузлуватого ганглія. Вхідний АТФ –активований струм збільшився в присутності атиоксиданта на 110%, кінетики десенситизації та інактивації не виявили жодних змін у порівнянні з контролем.

Відомо, що досліджені рецептори приймають участь у сигналізації ноцицепції. При ацидозі відбувається посилений викид глутатіону із пресинаптичної мембрани та із астроцитів у гіпокампі та підвищується концентрація глутатіону на периферії, тому за умов нашого дослідження ацидоз може призводити до гіпералгезії та сенситизації первинних рецепторів у досліджених гангліях та у центральній нервовій системі. Таким чином, наприклад при запаленнях, може посилюватись сигналізація рецепторів ноцицепції. АТФ – рецептор- канальний комплекс має досить високу проникність для іонів Са²⁺. Наші досліди показують, що у присутності глутатіону вхідний струм збільшується, при цьому збільшується і кальцієвий компонент. Са²⁺ є відомим внутрішньоклітинним посередником, тому підвищення вхідного Са²⁺ струму може призвести до запуску цілої низки клітинних механізмів, починаючи від вивільнення Са²⁺ із внутрішньоклітинних депо і закінчуючи апоптозом.

1. Показано, що відновлювальні агенти збільшують трансмембранний протон-активований струм в середньому на 40% як у клітинах периферійної так і у клітинах центральної нервових систем. Концентраційна залежність доза-ефект при цьому не зсувалася під дією антиоксидантів (ЕC₅₀=5.730.08 у контролі, та ЕC₅₀=5.640.21 у ДТТ).

2. АТФ -активований трансмембранних струм збільшився під дією відновлювальних агентів в середньому на 110%, у клітинах периферійної нервової системи (а саме клітинах вузлуватого ганглія).

3. Встановлено, що кінетика десенситизації протон-активованого струму уповільнюється під впливом відновлювальних реагентів. Проте такої закономірності не виявлено для АТФ –активованого струму.

4. З’ясовано, що відновлювальним агентами непропорційно збільшується Са²⁺ трансмембранний струм, що опосередкований протон- та АТФ- активованими рецептороми. Це може відігравати ключову роль у внутрішньоклітинній сигналізації досліджених клітин, оскільки Са²⁺ є відомим внутрішньоклітинним посередником.

5. Досліджено впливи окислювальних агентів на АТФ- та протон-активовані струми. Згідно отриманих даних, вони зменшують пік трансмембранного струму крізь ці канали (для pH- рецептора на 723%, для АТФ- на 35±15 %), не змінюючи кінетику струмів.

6. Виявлені ефекти можуть бути одним із механізмів алгезгії, який спричиняє сенситизацію рецепторів та посилює сигналізацію в больових аферентах первинних нейронів спинального, тригемінального та вузлуватого гангліїв. Зроблено припущення, що у гіпокампі пресинаптичне збільшення концентрації антиоксидантів може призвести до посиленого викиду медіаторів, до зміни порогу активації, та, взагалі, до зміни всієї картини сигналізації.

Перелік опублікованих праць здобувача за темою дисертації.

Статті:

1. A. Fedorenko, T.Tsintsadze, T.Volkova, N.Lozovaya, O.Krishtal. Acid Sensing

Ionic Channels: modulation by redox reagents // Biochim Biophys Acta.-2005.-

-1745(1).-p.1-6.

2. А.Л. Федоренко, Н.О.Лозова, Т.М. Волкова, О.О Кришталь. Зміна проникності протон активованих каналів до іонів натрію та кальцію під дією антиоскиданта // Нейрофізіологія/Neurophysiology.-2006.- Т.-38.- №3.- С.193- 197.

3. А.Л. Федоренко, Н.О.Лозова, Т.М. Волкова, О.О Кришталь, Модуляція АТФ-

активованих струмів редокс-реагентами у поодиноких нейронах вузлуватого

ганглія // Нейрофізіологія/Neurophysiology 2006, Т.-38, №2, С.113-118.

Тези доповідей:

1. А.Л. Федоренко, Т. Цинцадзе, О.А. Кришталь Модуляция редокс-

реагентами протон-активируемых каналов // Нейронауки: Теоретичні та

клінічні аспекти.- том 1.- №1.- 2005.- додаток 127-128.

2. A.Fedorenko, N,Lozovaya, O.Krishtal. “Acid sensing ionic channels:

modulation by redox reagents” // Moscow IBRO school “SENSORY AND

INTEGRATIVE NEUROSCIENCE: FROM RECEPTORS TO BEHAVIOR” .- Moscow

Russia, April 15, 2004.