Том 59, № 5 (2023)

В статье анализируются данные литературы, посвященные роли молекулярных обонятельных рецепторов и цАМФ в формировании топографической организации обонятельной сенсорной системы. Сенсорная информация до передачи ее в мозг организована уже в периферическом отделе по принципу “один нейрон–один рецептор”, распространяющийся и на гломерулы в обонятельной луковице (ОЛ), которые подчиняются закону “одна гломерула–один рецептор”. В настоящее время важную роль в формировании сенсорной карты стали приписывать обонятельным рецепторам, играющим двойную роль в организации обонятельной системы, поскольку локализуются как в обонятельных жгутиках, так и в мембране конуса роста аксона одного и того же обонятельного сенсорного нейрона (ОСН), и определяют мишени для аксонов ОСН в ОЛ. Вместе с тем существуют убедительные доказательства центральной роли внутриклеточной сигнальной системы цАМФ в развитии сенсорной карты. Методом генетической мутации с отменой синтеза цАМФ выявили, что аксоны, несущие эту мутацию, никогда не проникают в гломерулярный слой, а остаются в слое обонятельного нерва. При этом аксоны ОСН нацеливаются на ОЛ, но не могут сформировать отчетливые и четко определенные гломерулы, многие из которых становятся гетерогенными, поскольку содержат волокна, принадлежащие ОСН, экспрессирующим обонятельные рецепторы к разным одорантам. Таким образом, цАМФ, синтезируемый в кончике аксона ОСН, под действием сигналов из ОЛ регулирует экспрессию молекул его навигации к своей мишени в ОЛ, а также образует интрабульбарные химические и электрические синапсы, формируя нейронные цепи. Многочисленные клинические и экспериментальные данные позволили заключить, что патогенетические механизмы развития некоторых психических заболеваний связаны с нарушением регуляции цАМФ.

Изучено влияние инвазии Tetrabothrius minor (Cestoda: Tetrabothriidae) на протеолитическую активность в слизистой оболочке тонкого кишечника атлантического глупыша Fulmarus glacialis. Рассмотрены аспекты изменения общей активности протеаз и протеаз различных подклассов (металлопротеаз, сериновых и цистеиновых протеаз) при инвазии тетработриидами, проведена оценка способности T. minor инактивировать протеазы из слизистой оболочки кишечника птиц и коммерческий трипсин. Установлено, что в местах локализации T. minor (проксимальных и медиальных фрагментах тонкого кишечника) протеолитическая активность снижена за счет уменьшения активности сериновых протеаз и металлопротеаз. Обнаружена обратная зависимость значений протеолитической активности в слизистой оболочке тонкого кишечника хозяина от показателей заражения цестодами – чем выше интенсивность инвазии T. minor, тем ниже активность протеаз, в том числе металлопротеаз и сериновых протеаз. Отмечены способность гомогенатов T. minor ингибировать активность протеаз из слизистой оболочки кишечника глупыша и активность коммерческого трипсина разной концентрации.

Известно, что ряд системных сердечных заболеваний различной этиологии (хроническая ишемия, аортальный стеноз, гипертензия, диабетическая кардиомиопатия, реперфузионное повреждение после ишемии и др.), ведущих к развитию сердечной недостаточности, сопровождается выраженной реорганизацией Т-системы кардиомиоцитов как у человека, так и у животных. Однако изменения в электрогенезе клеточной мембраны Т-системы кардиомиоцитов при этих заболеваниях практически не изучены. Целью работы было выяснить динамику изменений электрогенеза различных отделов мембраны кардиомиоцитов субэпикарда на разных сроках после ишемии-реперфузии (ИР) левого желудочка (ЛЖ) у крыс с использованием метода внеклеточной регистрации и оценить морфологические изменения Т-системы с использованием конфокальной микроскопии. Исследование проводили через один день, две и четыре недели после ИР. Было установлено, что сразу после ИР наблюдается изменение внеклеточно регистрируемых потенциалов действия первого типа (вПД1, характеризующиеся одним негативным пиком), регистрируемых в зоне мембраны кардиомиоцитов субэпикарда, свободной от входов в t-трубочки. Начиная с 24 часов, вплоть до четырех недель после ИР происходило увеличение длительности времени спада (T₉₀) и частоты встречаемости фазы следовой гиперполяризации вПД1, достигающих максимальных значений к четырем неделям после ИР. Помимо этого, в течение четырех недель после ИР отмечается выраженное снижение амплитуды второго пика внеклеточно регистрируемых потенциалов действия второго типа (вПД2, характеризующиеся наличием двух негативных пиков), регистрируемых в зоне мембраны кардиомиоцитов субэпикарда, имеющей входы t-трубочек. Однако изменений в структурной организации Т-системы обнаружено не было. Эти данные свидетельствуют о том, что функциональные модификации Т-системы эпикардиальных кардиомиоцитов после ИР могут предшествовать их структурным модификациям.

Стрессорные воздействия на беременных матерей нарушают поведение и когнитивные функции у их потомков не только первого, но и последующих поколений. Сходное трансгенерационное влияние на фенотип потомков могут оказывать различные стрессорные факторы, действующие на отцов до зачатия. Цель исследования: выявление трансгенерационного эффекта стрессирования самок крыс с 15–19 день беременности на память и экспрессию гена инсулиноподобного фактора роста 2 (Igf2) в мозге потомков мужского пола и их потомков самцов и самок, а также влияние дополнительного стрессирования в парадигме “стресс–рестресс” пренатально стрессированных самцов крыс до спаривания с интактными самками на память и экспрессию в мозге Igf2 их потомков обоего пола. Мы показали, что пренатально стрессированные самцы и их потомки мужского пола демонстрируют улучшение памяти в тесте реакция пассивного избегания, повышение экспрессии Igf2 в гиппокампе и неокортексе. Самки – потомки пренатально стрессированных самцов, напротив, демонстрировали снижение длительности сохранения памяти и экспрессии Igf2 в гиппокампе и неокортексе. Дополнительное стрессирование пренатально стрессированных самцов до спаривания с интактными самками ухудшало память и длительность ее сохранения, снижало экспрессию Igf2 в мозге потомков обоего пола. Сделано заключение, что трансгенерационные эффекты пренатального стресса на память и экспрессию Igf2 в мозге зависят от пола потомков, а сам пренатальный стресс у самцов способствует ухудшению памяти и снижению экспрессии Igf2 в мозге потомков, если таких самцов дополнительно стрессировали до спаривания.

Для височной эпилепсии характерно развитие сопутствующих неврологических нарушений и психических заболеваний. Одной из возможных причин их возникновения, очевидно, являются нарушения в балансе возбуждающих и тормозных нейротрансмиттерных систем гиппокампа. Хронические нарушения в молекулярных механизмах регуляции активности глутаматергической системы гиппокампа при височной эпилепсии в настоящее время малоизучены. В настоящей работе мы использовали крыс линии Крушинского–Молодкиной (КМ), подвергнутых многократным аудиогенным судорожным припадкам, для моделирования височной эпилепсии. Анализ молекулярных механизмов регуляции продукции глутамата нейронами гиппокампа был проведен через неделю после окончания стандартного (14 судорожных припадков) и длительного (21 судорожных припадков) киндлинга. В гиппокампе крыс КМ в результате киндлинга происходит активация ERK1/2-киназ, а также активация транскрипционного фактора CREB, усиление экспрессии глутаминазы и везикулярных транспортеров глутамата VGLUT1 и 2 и транскрипционного фактора Fra1, т.е. белков, отвечающих за продукцию глутамата. Эти данные свидетельствуют о повышении активности глутаматергических нейронов гиппокампа, сохраняющейся в течение недели после завершения последней аудиогенной стимуляции. Также показано усиление экспрессии mGluR1-рецепторов глутамата, активация которых приводит к высвобождению Ca²⁺ и может вызывать эксайтотоксичность. Долговременное усиление глутаматергической трансмиссии, вызванное многократными эпилептиформными припадками, является причиной не только дальнейшего эпилептогенеза, но и может лежать в основе развития нейродегенерации.