WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Біофізичні властивості іонних каналів мембран ядерної оболонки (автореферат) - Реферат

Біофізичні властивості іонних каналів мембран ядерної оболонки (автореферат) - Реферат

Мета

Метою даної роботи було дослідження ролі та регуляції потенціалозалежних Ca2+ -каналів в функціонуванні нервових та нейроендокринних клітин в нормі та патології.

Завдання досліджень

Для досягнення цієї мети були поставлені наступні задачі:

  1. Вивчити представництво та особливості різних типів Ca2+ - каналів в нервових та нейроендокринних клітинах.

  2. Встановити механізми регуляції активності Ca2+ - каналів процесами фосфорилування та дефосфорилування.

  3. Вивчити морфологічні особливостей хромафінних клітин та їх везикул, що залучені до екзоцитозу.

  4. Вивчити роль різних типів Ca2+ каналів в Ca2+-залежному екзоцитозі в хромафінних клітинах.

  5. Вивчити роль Ca2+ каналів в протіканні гіпоксичного ефекту в нервових клітинах.

  6. Встановити роль Ca2+ каналів в епілептогенезі та механізмів дії антиепілептичної сполуки – леветірацетаму.

Наукова новизна отриманих результатів

Створено та застосовано модифікований полярографічний метод вимірювання парціального тиску кисню в розчині омиваючому клітини, за допомогою платинових електродів в комбінації із електрофізіологічними та мікро флуоресцентним методами досліджень. Розроблені електрохімічні методи вимірювання вивільнення катехоламінів із поодинокої клітини за допомогою карбонових мікроелектродів. Описані біофізичні та фармакологічні особливості типів Ca2+ каналів в гібридних клітинах нейробластомигліоми та вперше встановлений тип каналу, який раніше не був ідентифікований у цих клітинах.

Виявлено механізми зміни активності поодиноких Ca2+ - каналів, викликані їх РК-А-залежним фосфорилуванням. Показано: участь дефосфорилування протеїнфосфатазою кальційнейрином в регуляції активності Ca2+ - каналів і участь різних типів Ca2+ каналів в Ca2+-залежному екзоцитозі в хромафінних клітинах. Розроблено двоступеневу модель Ca2+-залежного екзоцитозу в хромафінних клітинах. Зроблено морфологічний аналіз та досліджено склад везикул в хромафінних клітинах. Досліджено роль Ca2+ каналів в перебігу гіпоксичного ефекту в нервових клітинах. Встановлено роль різних типів Ca2+ каналів в дії антиепілептичної сполуки – леветірацетаму в нейронах гіпокампу.

Теоретичне та практичне значення отриманих результатів

Результати дисертаційної роботи представляють як фундаментальний інтерес, оскільки отримано принципово нові дані про особливості функціонування потенціалозалежних Ca2+ каналів, їх внутрішньоклітинну регуляцію, участь у процесі вивільнення нейротрансмітерів та розвитку ряду патологій мозку, таких, як епілепсія та гіпоксія/ішемія, так і практичне значення. Останнє повязано із встановленням молекулярних механізмів дії нової ефективної антиепілептичної сполуки – левотірацетаму (КЕППРА), яка широко використовується в медичній практиці. Отримані дані дають підстави говорити про функціональну роль різних типів Ca2+ каналів в ряді нервових та нейроендокринних клітин ссавців та безхребетних. Результати дослідження представляють інтерес для біофізиків, біологів, фізіологів, фармакологів, ендокринологів, молекулярних біологів, медиків, оскільки розширюють наші уявлення про механізми функціювання та патології нервових та нейроендокринних клітин, а також механізм дії на нервові клітини фармакологічних засобів, вживаних в медичній практиці.

Особистий внесок здобувача

Авторкою даної роботи зроблено основний внесок у всі стадії роботи, включаючи постановку завдань, розробку нових методів дослідження гіпоксії та секреції, проведення переважаючої кількості експериментів, аналізу їх результатів та написання статей.

Апробація роботи

Основні положення роботи були представлені на наукових семінарах секції "Молекулярна нейрофізіологія" Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, а також на наукових семінарах відділу Біофізики Макс-Планк Інституту Біофізичної Хімії (Геттінген, Німеччина) і відділу фармакології Лондонського Університету (Лондон, Великобританія). За роботи присвячені механізмам синаптичної передачі, що увійшли в дисертаційну роботу, авторка разом із групою співробітників Інституту ім. О.О. Богомольця НАН України, була удостоєна Державною Премією України в галузі науки і техніки в 2003 році. Результати доповідалися на ряді конференцій, серед них:

XIV Congress of the I.P. Pavlov Ukrainian Physiological Society, Kiev, 1994; The advanced School of Neurochemistry 2nd Biennial Course, Okazaki, Japan, 1995; Physiological Society Meeting, University College London); 8th International Congress of the Czech and Slovak Neurochemical Society, 1996; XXXIII International Congress of Physiological Sciences IUPS, St.Petersburg, Russia, June 30- July 5, 1997; International Workshop 'Intracellular Signalling', 1997, 26-29 July) ; 42nd Annual Meeting of Biophisical Society, 1998, Kansas City, USA); XV Congress of the I.P. Pavlov Ukrainian Physiological Society, Donetsk, 1998; Physiological Society Meeting, Liverpool, 1998, 28 April- 1May 1998) ; Forum of European Neuroscience, 1998, Berlin, 27 June-1 July); 12 Meeting of the European Society for Neurochemistry, St.Pet., Russia, 1998); Ist Ukrainian Neuroscience Society Meetting, Kiyv, 24-26 November, 1998); 2nd FEPS CONGRESS, 1999, Prague; Fifth IBRO Word Congress of Neuroscience. Israel, 1999; International Neuroscience Symposium Cells, Channels and Signals. Kiev, 1999; The Eighth Annual Meeting of the Israel Society for Neurosciences, Isarael, 1999; Physiological Society 1000th Meeting, University of Birmingham, United Kingdom; NATO Workshop, Ca2+ Signaling and Cross-talk, IlCiocco, Italy 2000; III National Congress of Pathophysiologists, 24-27 May, Odessa; Autumn Workshop "Membranes and Signalling", Kiev, September 4-8, 2000; Confrence en Neurobiologie Ladislav Tauc 2000, Gif-sur-Yvette, France, 2000; Physiological Society Meeting, King's College London, UK, December 18-20; Bogomoetz-Nencki Meeting, Sulejow, Poland, 2001; II Conference of Ukrainian Society for Neurosciences with international participation. Dedicated to 70-aniversary of Physiology Department at Donetsk State Medical University. Donetsk, 23-27 May 2001

Joint Meeting of American Epilepsy Society and the American clinical Neurophysiology Society, Philadelphia, USA, 2001; 29th Gottingen Neurobiology Conference and the 5th Meeting of the German Neuroscience Society. 2003; International Scientific Conference of Serbian Physiological Society "Risk factors and health: from molecule to the scientific basis of prevention" 2003. 7-9 Nov. Belgrade, Serbia. 29th Gottingen Neurobiology Conference and the 5th Meeting of the German Neuroscience Society. 2003, Goettingen, Germany. Annual Meeting of the American Epilepsy Society, 2004. Dec 3-7, New Orlean, USA. IBRO Advanced School of Neuroscience, 16-28 Sept, Yalta, Crimea. IV National Congres of Pathophysiologists of Ukraine with International participation. 26-28 May Chernivtsi, Ukraine. First (Inaugural) Congress of Ukrainian Society of Cell Biology. 2004. 25-28 April, Lviv. Confrence en Neurobiologie Ladislav Tauc Gif-sur-Yvette, France 2004. I Congress of NIS Physiologists. 2005. 19-23 Sept., Sochy, Dagomys, Russia.

Публікації

По результатам роботи опублікована 1 монографія, 2 розділи в двох монографіях, 50 статей та 88 доповідей в наукових вітчизняних і закордонних журналах.

Структура та об'єм дисертації

Дисертація складається із вступу та 6 розділів, присвячених: огляду літератури, опису методики, експериментальним результатам і їх обговоренню, висновкам і списку літератури, що містить 930 найменувань. Роботу викладено на на 357 сторінках машинописного тексту, ілюстровано 5 таблицями і 96 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єкт дослідження

В роботі було використано декілька типів клітин: хромафінні клітини наднирника бика і щура; нейрони гіпокампу і DRG щурів, ідентифіковані нейрони слимака Helix pomatia і гібридні клітини нейробластомигліоми NG108-15.

Виділення окремих хромафінних клітин

Експерименти, описані в даній роботі, проводились на свіжоізольованих хромафінних клітинах наднирників статевозрілих щурів. Нами використовувались дорослі (5-6 місяців) самки білих щурів лінії Вістар масою 180-230 грамів, що утримувались на стандартній лабораторній дієті у віварії Інституту фізіології Ім. 0.0. Богомольця НАН України. Для отримання свіжоізольованих клітин використовувалась стандартна процедура ферментативної ізоляції. Щура анестезували за допомогою ефіру у спеціальному ексикаторі. Через 10-15 хвилин, коли тварина знаходилась у стадії глибокого сну, її декапітували і проводили операцію по виділенню наднирників. Далі за допомогою тонкої голки через устя вени наднирник промивався стандартним розчином DPBS (9.6гр/літр), що містив фермент колагеназу тип ІА (Sigma, США) в концентрації 0.5мг/мл. для видалення крові, що залишилась в тканині. Ферментативну обробку тканини проводили в цьому ж розчині на протязі 3050 хвилин при 37°С. Потім під бінокуляром на фільтрувальному папері в чашці Петрі, за допомогою хірургічного леза виділялась більш темна за кольором медулярна частина наднирника, яка розділялась на тонкі частини товщиною 300500 μμ. Отримані зрізи інкубувались в розчині DPBS, що містив колагеназу в концентрації 0.3мг/мл протягом 5060 хвилин при 37°С. Надалі зрізи подрібнювались за допомогою спеціальних ножиць на якомога менші частини. Окремі хромафінні клітини отримувались за допомогою м'якого, повільного піпетування з використанням піпеток різного діаметру не менше 15 хвилин.Всі експерименти на тваринах проводились у відповідності з вимогами НАН України по використанню експериментальних тварин.

Loading...

 
 

Цікаве