СИМПАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ В ХОЛИНЕРГИЧЕСКОМ НЕРВНО-МЫШЕЧНОМ СИНАПСЕ

Обложка
  • Авторы: Бухараева Э.А1, Петров А.М1,2
  • Учреждения:
    1. Казанский институт биохимии и биофизики Федерального исследовательского центра “Казанский научный центр Российской академии наук”
    2. Казанский государственный медицинский университет
  • Выпуск: Том 42, № 3 (2025): ТОМ 42, №3 (2025) Разнообразие нейрорегуляторных процессов (к 100-летию со дня рождения И.П. Ашмарина) (спецвыпуск, часть 1)
  • Страницы: 359–367
  • Раздел: Обзоры
  • URL: https://journals.rcsi.science/1027-8133/article/view/382014
  • DOI: https://doi.org/10.7868/S3034556125030048
  • ID: 382014

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Надежная работа нервно-мышечных контактов в дыхательной и локомоторной мускулатуре обусловлена способностью холинергических синапсов проявлять свойства пластичности при различных состояниях организма, в том числе, при высоком уровне физической активности, при возрастных изменениях и ряде нейродегенеративных заболеваний. Полученные в последние десятилетия экспериментальные данные указывают, что одним из важных регуляторных факторов, участвующих в обеспечении пре- и постсинаптической гомеостатической пластичности, является наличие симпатической иннервации нервно-мышечных синапсов. В обзоре рассматриваются доказательства близкой локализации симпатических нервных окончаний и нервно-мышечных контактов, эффекты симпатэктомии, активаторов и блокаторов адренергических рецепторов на параметры синаптической передачи в холинергическом синапсе и значение симпатической регуляции для сохранения эффективности работы синапса и всего нервно-мышечного препарата.

Об авторах

Э. А Бухараева

Казанский институт биохимии и биофизики Федерального исследовательского центра “Казанский научный центр Российской академии наук”

Email: elbukhara@gmail.com
Казань, Россия

А. М Петров

Казанский институт биохимии и биофизики Федерального исследовательского центра “Казанский научный центр Российской академии наук”; Казанский государственный медицинский университет

Казань, Россия; Казань, Россия

Список литературы

  1. Wood S.J., Slater C.R. // Prog. Neurobiol. 2001. V. 64(4). P. 393‒429.
  2. Auld D.S., Colomar A., Belair E.L., Castonguay A., Pinard A., Rousse I., Thomas S., Robitaille R. // J. Neurocytol. 2003. V. 32(5‒8). P.1003‒10015.
  3. Petrov K.A., Girard E., Nikitashina A.D., Colasante C., Bernard V., Nurullin L., Leroy J., Samigullin D., Colak O., Nikolsky E., Plaud B., Krejci E. // J. Neurosci. 2014. V. 34(36). P. 11870‒1183.
  4. Auld D.S., Robitaille R. // Neuroscientist. 2003. V. 9(2). 144‒157.
  5. Mahoney R.E., Rawson J.M., Eaton B.A. // J. Neurosci. 2014. V. 34(6). P. 2111‒2119.
  6. Wang X., Rich M.M. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2018. V. 1412(1). P. 170‒177.
  7. Rich M.M., Wenner P. // Trends. Neurosci. 2007. V. 30(3). P. 119‒125.
  8. Engisch K.L., Wang X., Rich M.M. // Adv. Neurobiol. 2022. V. 28. P.111‒130.
  9. Djemil S., Sames A.M., Pak D.T.S. // Cell Mol. Neurobiol. 2023. V. 43(2). P. 697‒709.
  10. Khan M.M., Lustrino D., Silveira W.A., Wild F., Straka T., Issop Y., O’Connor E., Cox D., Reischl M., Marquardt T., Labeit D., Labeit S., Benoit E., Molgo J., Lochmuller H., Witzemann V., Kettelhut I.C., Navegantes L.C., Pozzan T., Rudolf R. // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2016. V. 113(3). P. 746‒50.
  11. Rudolf R., Kettelhut I.C., Navegantes L.C.C. // J. Muscle Res. Cell Motil. 2024. V.45(2). P. 79‒86.
  12. Delbono O., Rodrigues A.C.Z., Bonilla H.J., Messi M.L. // Ageing Res. Rev. 2021. V. 67. P. 101305.
  13. Rodrigues A.C.Z., Messi M.L., Wang Z.M., Abba M.C., Pereyra A., Birbrair A., Zhang T., O’Meara M., Kwan P., Lopez E.I.S., Willis M.S., Mintz A., Files D.C., Furdui C., Oppenheim R.W., Delbono O.// Acta Physiol. (Oxf). 2019. V. 225(3). e13195.
  14. Bukharaeva E., Khuzakhmetova V., Dmitrieva S., Tsentsevitsky A. // Int. J. Mol. Sci 2021. V. 22(9). 4611
  15. Rodriguez Cruz P.M., Cossins J., Beeson D., Vincent A. // Front. Mol. Neurosci. 2020. V. 13. 610964.
  16. Ouanounou G., Baux G., Bal T. // Elife. 2016. V. 5. 12190.
  17. Nair A.G., Muttathukunnel P., Muller M. // Cell Rep. 2021. V. 37(11). 110105.
  18. Wenner P.A., Pekala D. // Adv. Neurobiol. 2022. V. 28. P. 87‒107.
  19. Berg D.K., Hall Z.W. // J. Physiol. 1975. V. 244(3). P. 659‒76.
  20. Snider W.D., Harris G.L. // Nature. 1979. V. 281(5726). P. 69‒71.
  21. Davis G.W., Muller M. // Annu. Rev. Physiol. 2015. V. 77. P. 251‒270.
  22. Wang X., Pinter M.J., Rich M.M. // J. Neurosci. 2016. V. 36(3). P. 828‒836.
  23. Zhu Y., Warrenfelt C.I.C., Flannery J.C., Lindgren C.A. // Neuroscience. 2021. V. 467. P. 188‒200.
  24. Rudolf R., Khan M.M., Labeit S., Deschenes M.R. // Front. Aging Neurosci. 2014. V. 6. 99.
  25. Taetzsch T., Valdez G. // Curr. Opin. Physiol. 2018. V. 4. P. 57‒64.
  26. Takamori M. // Int. J. Mol. Sci. 2017. V. 18(4). 896.
  27. Tsentsevitsky A.N., Sibgatullina G.V., Odoshivkina Y.G., Khuzakhmetova V.F., Tokmakova A.R., Ponomareva A.A., Salnikov V.V., Zakirjanova G.F., Petrov A.M., Bukharaeva E.A. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25(16). P. 453‒465.
  28. Dickman D.K., Tong A., Davis G.W. // J. Neurosci. 2012. V. 32(25). P. 8716-8724.
  29. Hong H., Zhao K., Huang S., Huang S., Yao A., Jiang Y., Sigrist S., Zhao L., Zhang Y.Q. // J. Neurosci. 2020. V. 40(14). P. 2817-2827.
  30. Chien C., He K., Perry S., Tchitchkan E., Han Y., Li X., Dickman D. // Sci. Adv. 2025. V. 11(7). eadr0262.
  31. Turrigiano G. // Cold. Spring. Harb. Perspect. Biol. 2012. V. 4(1). a005736.
  32. Wang T., Frank C.A. // Cold. Spring. Harb. Protoc. 2024. 10.1101/pdb.top108393
  33. Camargo W.L., Kushmerick C., Pinto E., Souza N., Cavalcante W., Souza-Neto F.P., Guatimosim S., Prado M., Guatimosim C., Naves L.A. // Neurobiol. Aging. 2022. V. 110. P. 13‒26.
  34. Straka T., Schröder C., Roos A., Kollipara L., Sickmann A., Williams M.P.I., Hafner M., Khan M.M., Rudolf R. // Front. Physiol. 2021. 12:626707.
  35. Abdalla-Silva R.L., Zanetti G.O., Lautherbach N., Schavinski A.Z., Heck L.C., Goncalves D.A.P., Kettelhut I.C., Navegantes L.C.C., Silveira W.A. // Front. Physiol. 2024. V. 15. 1268380.
  36. Takeno K., Watanabe N., Morifuji M., Hotta H., Nishimune H. // Neuroreport. 2024. V. 35(12). P. 805‒812.
  37. Gubernator N.G., Zhang H., Staal R.G., Mosharov E.V., Pereira D.B., Yue M., Balsanek V., Vadola P.A., Mukherjee B., Edwards R.H., Sulzer D., Sames D. // Science. 2009. V. 324(5933). P. 1441‒444.
  38. Odnoshivkina J.G., Sibgatullina G.V., Petrov A.M. // Biochim. Biophys. Acta. Biomembr. 2023. V. 1865(7). 184197.
  39. Betz W.J., Bewick G.S. // Science. 1992. V. 255(5041). P. 200‒203.
  40. Dmitrieva S.A., Vologin S.G., Tsentsevitsky A.N., Arkhipov A.Y., Khuzakhmetova V.F., Sibgatullina G.V., Bukharaeva E.A. // Biochemistry (Mosc) 2023. V. 88(3). P. 364‒373.
  41. Petrov A.M., Zakirjanova G.F., Kovyazina I.V., Tsentsevitsky A.N., Bukharaeva E.A. // Life Sci. 2022. V. 296. 120433.
  42. Hjemdahl P., Daleskog M., Kahan T. // Life Sci. 1979. V. 25(2). P. 131‒138.
  43. Li J., King N.C., Sinoway L.I. // Circulation. 2005. V. 111(21). P. 2748‒2751.
  44. Straka T., Vita V., Prokshi K., Horner S.J., Khan M.M., Pirazzini M., Williams M.P.I., Hafner M., Zaglia T., Rudolf R. // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19(7). 1935.
  45. Rodrigues A.Z.C., Wang Z.M., Messi M.L., Delbono O. // Mol. Cell. Neurosci. 2019. V. 95. P. 59‒70.
  46. Wang Z.M., Rodrigues A.C.Z., Messi M.L., Delbono O. // J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 2020. V. 75(8). P. 1473‒1480.
  47. Wang Z.M., Messi M.L., Grinevich V., Budygin E., Delbono O. // Mol. Cell. Neurosci. 2020. V. 109. 103563.
  48. Wang Z.M., Messi M.L., Rodrigues A.C.Z., Delbono O. // Mol. Cell. Neurosci. 2020. V. 120. 103730.
  49. Kuba K. // J.Physiol. 1970. V. 211(3). P. 551‒570.
  50. Kuba K., Tomita T. // J. Physiol. 1971. V. 217(1). P. 19‒31.
  51. Lim S.P., Muir T.C. // Br. J. Pharmacol. 1983. V. 80(1). P. 41‒46.
  52. Anderson A.J., Harvey A.L. // Naun. Schm. Arch. Pharmacol. 1988. V. 338(2). P. 133‒137.
  53. Tsentsevitsky A., Nurullin L., Tyapkina O., Bukharaeva E. // Mol. Cell. Neurosci. 2020. V. 108. 103550.
  54. Krnjevic K., Miledi R. // J. Physiol. 1958. V. 141(2). P. 291‒304.
  55. Chen H., Dryden W.F.,. Singh Y.N // Synapse. 1991. V. 7(2). P. 93‒98.
  56. Bergman H., Glusman S., Harris-Warrick R.M., Kravitz E.A., Nussinovitch I., Rahamimoff // Brain Res. 1981. V. 214(1). P. 200‒204.
  57. Bowman W.C., Raper C. // Br. J. Pharmacol. Chemother. 1966. V. 27(2). P. 313‒331.
  58. Arkhipov A., Khuzakhmetova V., Petrov A.M., Bukharaeva E.A. // Brain Res. 2022. V. 1795. 148072.
  59. Petrov A.M., Kravtsova V.V., Matchkov V.V., Vasiliev A.N., Zefirov A.L., Chibalin A.V., Heiny J.A., Krivoi I.I.// Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2017. V. 312(5). C627‒C637.
  60. Kravtsova V.V., Petrov A.M., Matchkov V.V., Bouzinova E.V., Vasiliev A.N., Benziane B., Zefirov A.L., Chibalin A.V., Heiny J.A., Krivoi I.I. // J. Gen. Physiol. V. 147(2). P. 175‒188.
  61. Tsentsevitsky A.N., Khuzakhmetova V.F., Bukharaeva E.A., Petrov A.M. // Neurochem. Res. 2024. V. 49(2). P. 453‒465.
  62. Tsentsevitsky A.N., Khaziev E.F., Kovyazina I.V., Petrov A.M. // Neuropharmacology. 2022. V. 209. 109021.
  63. Tsentsevitsky A.N., Sibgatullina G.V., Petrov A.M., Malomouzh A.I., Kovyazina I.V. // Neurochem. Res. 2024. V. 50(1). 25.
  64. Bogacheva P.O., Potapova D.A., Gaydukov A.E. // Neurochem. Res. 2025. V. 50(2). 104.
  65. Fogarty M.J., Mantilla C.B., Sieck G.C. // Physiology (Bethesda). 2018. V. 33(2). P. 113‒126.
  66. Zakirjanova G.F., Giniatullin A.R., Gafurova C.R., Malomouzh A.I., Fedorov N.S., Khaziev A.N., Tsentsevitsky A.N., Petrov A.M. // Arch. Biochem. Biophys. 2023. V. 749. 109803.
  67. Steiner J.L., Johnson B.R., Hickner R.C., Ormsbee M.J., Williamson D.L., Gordon B.S. // Acta. Physiol. (Oxf). 2021. V. 231(1). e13522.
  68. Gafurova C.R., Tsentsevitsky A.N., Fedorov N.S., Khaziev A.N., Malomouzh A.I., Petrov A.M. // Mol. Neurobiol. 2024 V. 6. P. 6805‒6821.
  69. Xiang Y., Rybin V.O., Steinberg S.F., Kobilka B. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277(37). P. 34280‒34286.
  70. Odnoshivkina Y.G., Sytchev V.I., Petrov A.M. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2017. V. 107. P. 27‒40.
  71. Tsentsevitsky A.N., Gafurova C.R., Mukhutdinova K.A., Giniatullin A.R., Fedorov N.S., Malomouzh A.I., Petrov A.M. // Life Sci. 2023. V. 318. 121507.
  72. Petrov A.M., Shalagina M.N., Protopopov V.A., Sergeev V.G., Ovechkin S.V., Ovchinina N.G., Seku nov A.V., Zefirov A.L., Zakirjanova G.F., Bryndina I.G. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20(19). 4860.
  73. Empinado H.M., Deevska G.M., Nikolova-Karakashian M., Yoo J.K., Christou D.D., Ferreira L.F. // Eur. J. Heart. Fail. 2014. V. 16(5). P. 519‒525.
  74. Giniatullin A.R., Mukhutdinova K.A., Petrov A.M. // Neurochem. Res. 2024. 2021‒2037.
  75. Giniatullin A., Petrov A., Giniatullin R. // Neuroscience. 2015. V. 285. P. 324‒332.
  76. Hotta H., Iimura K., Watanabe N., Shigemoto K. // J. Physiol. Sci. 2021. V. 71(1). 15.
  77. Cairns S.P., Borrani F. // J. Physiol. 2015. V. 593(21). P. 4713‒4727.
  78. Hotta H., Iimura K., Watanabe N., Suzuki H., Sugie M., Shigemoto K. // Sci. Rep. 2023. V. 13(1). 7504.
  79. Ryall J.G., Plant D.R., Gregorevic P., Sillence M.N., Lynch G.S. // J. Physiol. 2004. V. 555(Pt 1). P. 175‒188.
  80. Burke G., Hiscock A., Klein A., Niks E.H., Main M., Manzur A.Y., Ng J., de Vile C., Muntoni F., Beeson D., Robb S. // Neuromuscul. Disord. 2013. V. 23(2). P. 170‒175.
  81. Rodriguez Cruz P.M., Palace J., Beeson D. // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19(6). 1677.
  82. Webster R.G., Vanhaesebrouck A.E., Maxwell S.E., Cossins J.A., Liu W., Ueta R., Yamanashi Y., Beeson D.M.W. // Hum. Mol. Genet. 2020. V. 29(14). P. 2325‒2336.
  83. Ghazanfari N., Morsch M., Tse N., Reddel S.W., Phillips W.D. // PLoS One. 2014. V. 9(2). e87840.
  84. McMacken G.M., Spendiff S., Whittaker R.G., O’Connor E., Howarth R.M., Boczonadi V., Horvath R., Slater C.R., Lochmuller H. // Hum. Mol. Genet. 2019. V. 28(14). P. 2339‒2351.
  85. Vanhaesebrouck A.E., Webster R., Maxwell S., Rodriguez Cruz P.M., Cossins J., Wickens J., Liu W.W., Cetin H., Cheung J., Ramjattan H., Palace J., Beeson D. // Brain. 2019. V. 142(12). P. 3713‒3727.
  86. Bartus R.T., Betourne A., Basile A., Peterson B.L., Glass J., Boulis N.M. // Neurobiol. Dis. 2016. V. 85. P. 11‒24.
  87. Takamori M. // Front. Mol. Neurosci. 2020. V. 13. 86.
  88. Limanaqi F., Busceti C.L., Biagioni F., Cantini F., Lenzi P., Fornai F. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21(11).4021.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).