Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Модуляция никотином электрогенного вклада изоформ Na, K-ATФазы в скелетной мышце крысы

Диссертация: Модуляция никотином электрогенного вклада изоформ Na, K-ATФазы в скелетной мышце крысы
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Вызываемая никотином (100 нмоль/л) при его остром действии гиперполяризация обусловлена увеличением электрогенного вклада уабаин-чувствительной а2-изоформы Ыа, К-АТФазы без изменения вклада уабаин-резистентной а1-изоформы. Никотин вызывал снижение входного сопротивления мышечных волокон диафрагмальной мышцы на 22%, этот эффект отсутствовал на фоне проадифена (5 мкмоль/л). Следовательно, изменение… Читать ещё >

Содержание

  • СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
  • 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. И
    • 1. 1. Никотиновый холинорецептор
      • 1. 1. 1. Никотиновый холинорецептор скелетной мышцы
      • 1. 1. 2. Молекулярное разнообразие никотиновых холинорецепторов
      • 1. 1. 3. Возможные пути модуляции никотинового холинорецептора
      • 1. 1. 4. Десенситизация никотинового холинорецептора
      • 1. 1. 5. Никотин и механизм никотиновой зависимости
      • 1. 1. 6. Хроническое влияние никотина на скелетную мышцу
    • 1. 2. №, К-АТФаза
      • 1. 2. 1. №, К-АТФаза: строение и функциональная роль
      • 1. 2. 2. Электрогенный вклад Ка, К-АТФазы в мембранный потенциал покоя
      • 1. 2. 3. Изоформы субъединиц Ка, К-АТФазы
      • 1. 2. 4. Ыа, К-АТФаза и ее изоформы в скелетной мышце
      • 1. 2. 5. Сердечные гликозиды и эндогенные ингибиторы Ыа, К-АТФазы
      • 1. 2. 6. Холинергическая регуляция №, К-АТФазы в скелетной мышце
      • 1. 2. 7. Функциональная связь никотинового холинорецептора скелетной мышцы с Ыа, К-АТФазой
  • 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. Общая характеристика объекта
    • 2. 2. Экспериментальная процедура и растворы
    • 2. 3. Микроэлектродная регистрация
    • 2. 4. Регистрация мышечных сокращений
    • 2. 5. Хроническое введение никотина
      • 2. 5. 1. Метод локальной доставки никотина к скелетной мышце
      • 2. 5. 2. Хроническое введение никотина с питьевой водой
    • 2. 6. Обработка результатов и применяемые вещества
  • 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3. 1. Острое действие никотина
      • 3. 1. 1. Действие никотина на МПП и параметры ПД мышечных волокон диафрагмы крысы
      • 3. 1. 2. Совместное действие на МПП мышечных волокон диафрагмы крысы никотина и специфических ингибиторов №, К-АТФазы
      • 3. 1. 3. Роль ионных токов через никотиновый холинорецептор в реализации гиперполяризующего эффекта никотина
      • 3. 1. 4. Действие никотина на возбудимость и сократительные характеристики диафрагмы крысы
    • 3. 2. Хроническое действие никотина (локальная доставка к мышце с помощью силиконового геля)
      • 3. 2. 1. Физиологическое тестирование образцов геля
      • 3. 2. 2. Влияние хронической локальной доставки никотина на электрогенез, возбудимость и динамику утомления камбаловидной мышцы крысы
    • 3. 3. Хроническое действие на диафрагму крысы никотина, получаемого с питьевой водой
      • 3. 3. 1. Хроническое действие никотина на МПП мышечных волокон диафрагмы крысы
      • 3. 3. 2. Хроническое действие никотина на электрогенный вклад изоформ №, К-АТФазы
      • 3. 3. 3. Хроническое действие никотина на сократительные характеристики диафрагмы крысы
  • 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
  • 5. ВЫВОДЫ

Модуляция никотином электрогенного вклада изоформ Na, K-ATФазы в скелетной мышце крысы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность исследования. Никотиновые холинорецепторы (н-ХР) опосредуют в организме самые разнообразные эффекты нейромедиатора ацетилхолина (АХ). В ЦНС эти рецепторы участвуют во многих физиологических и поведенческих функциях (когнитивные процессы, память и обучение, нейрональное развитие, мозговой кровоток и метаболизм, формирование никотиновой зависимости и др.) (Jones et al., 1999; Paterson, Nordberg, 2000). В скелетной мышце н-ХР опосредуют синаптическую передачу сигнала от двигательного нерва к мышце.

Одним из физиологически активных компонентов табака является алкалоид никотин — специфический экзогенный лиганд н-ХР. Поскольку н-ХР регулируют нейрональную активность в структурах мозга, относящихся к системе естественного подкрепления, которая ответственна за формирование зависимости не только к никотину, но и к другим наркотикам (кокаин, амфетамин, морфин и др.) (Pierce et al., 2006), основное внимание исследователей во всем мире сосредоточено на роли никотина именно в ЦНС. Что касается скелетной мускулатуры, содержащей большой пул н-ХР, -потенциальных мишеней циркулирующего никотина, то имеются лишь единичные работы о влиянии хронической никотинизации на скелетные мышцы (Larsson et al., 1988; Price et al., 2003). Концентрация циркулирующего никотина при курении табака составляет порядка ста наномолей (Lester, Dani, 1995; Benowitz et al., 1997; Dani, De Biasi, 2001). He известно, вызывает ли этот никотин какие-то изменения на уровне молекулярно-клеточных процессов, обеспечивающих электрогенез, возбудимость, сократимость и работоспособность скелетной мышцы. В частности, нет данных о влиянии наномолярных концентраций никотина на критически важный для функционирования скелетной мышцы фермент — №, К-АТФазу, хотя известно о возможности холинергической модуляции этого белка (Кривой и др., 2004; 2006; Dlouha et al., 1979; Vyskocil et al., 1983; Nikolsky et al., 1994; Henning et al., 1994; Kragenbrink et al., 1996; Wang et al., 1994; Krivoi et al., 2006).

Иа, К-АТФаза поддерживает трансмембранные градиенты Na+ и К+ за счет активного транспорта этих ионов, что обеспечивает мембранный потенциал и возбудимость, а также ряд других важных транспортных механизмов клетки. Каталитическая а-субъединица Na, K-ATOa3bi экспрессируется в виде четырех изоформ (al — a4). По ряду данных основную насосную функцию в клетке выполняет изоформа al, тогда как прочие являются регуляторными (Mobasheri et al., 2000; Lopina, 2001; Mijatovic et al. 2007). В возбудимых клетках экспрессируются al-, a2- и a3-изоформы Na, K-ATOa3bi, в скелетных мышечных волокнах — alи а2-изоформы (Lavoie et al., 1997; McDonough et al., 2002).

Имеются данные о негативном хроническом влиянии никотина на экспрессию а2-изоформы 1Ма, К-АТФазы в мозге крысы (Wang et al., 1994). Множество данных свидетельствуют о влиянии холиномиметиков на активность и индукцию №, К-АТФазы в зрелой скелетной мышце и в культуре скелетных мышечных клеток (Vyskocil et al., 1983; Henning et al., 1994; Nikolsky et al., 1994; Kragenbrink et al., 1996). Установлено, что АХ в наномолярном диапазоне концентраций активирует Na, K-ATOa3y, вызывая гиперполяризацию скелетных мышечных волокон (Vyskocil et al., 1983; Nikolsky et al., 1994), причем за счет увеличения электрогенной активности ее а2-изоформы (Кривой и др., 2006; Krivoi et al., 2006). Показано, что гиперполяризацию мышечных волокон вызывает и никотин в концентрации 100 нмоль/л (Krivoi et al., 2006), однако, как влияет при этом никотин на электрогенную активность №, К-АТФазы и ее изоформ неизвестно.

В целом, в данный момент вопрос об остром и хроническом влиянии никотина в наномолярных концентрациях, сопоставимых с уровнем циркулирующего никотина у курильщиков табака, на Ка, К-АТФазу и ее изоформы в скелетной мышце, а также электрогенез и работоспособность скелетной мускулатуры не изучен.

Цель работы: исследование влияния никотина в наномолярном диапазоне концентраций на электрогенную активность изоформ ИаДО АТФазы и электрогенез скелетной мышцы.

Задачи исследования:

1) Провести анализ гиперполяризующего эффекта никотина в скелетной мышце крысы, включающий изучение действия специфических блокаторов Ка, К-АТФазы, динамики развития эффекта и роли ионных токов через каналы н-ХР в его реализации.

2) Используя фармакологический подход с применением специфического блокатора Ка, К-АТФазы уабаина сравнить влияние острого и хронического действия никотина в наномолярном диапазоне концентраций на электрогенные вклады уабаин-чувствительной (а2) и уабаин-резистентной (а1) изоформ Ка, К-АТФазы.

3) Провести сравнительный анализ хронического действия никотина в микромолярной концентрации при его локальной аппликации к мышце с помощью силиконовых имплантантов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Никотин (100 нмоль/л) при остром действии вызывает гиперполяризацию мышечных волокон скелетной мышцы крысы величиной около 4 мВ за счет селективного увеличения электрогенного вклада ос2-изоформы Ыа, К-АТФазы. Ионные токи через каналы н-ХР не являются фактором развития гиперполяризации, вызываемой никотином.

2. Локальная доставка никотина с помощью силиконовых имплантантов в течение 3-х суток приводит к деполяризации скелетных мышечных волокон, что подтверждает возможность хронических изменений в скелетной мышце при длительном воздействии на нее никотина.

3. Хроническое введение никотина крысам в течение 3 — 4.5 недель с помощью питьевой воды приводит к деполяризации мышечных волокон скелетной мышцы за счет существенного снижения электрогенного вклада а1-изоформы №, К-АТФазы при незначительном увеличении вклада а2-изоформы.

Научная новизна. Впервые установлено, что никотин, добавляемый в раствор в концентрации 100 нмоль/л, вызывает гиперполяризацию мышечных волокон изолированной скелетной мышцы крысы. Установлено, что причиной гиперполяризации является селективное увеличение электрогенной активности уабаин-чувствительной а2-изоформы №, К-АТФазы без изменения электрогенной активности уабаин-резистентной а1-изоформы. Показано, что проадифен — неконкурентный блокатор открытого ионного канала н-ХР, не влияет на величину гиперполяризации, вызываемой 100 нмоль/л никотина, что свидетельствует о развитии этого эффекта и в условиях блокады ионных токов через каналы н-ХР. Установлено, что вызываемое никотином увеличение электрогенного вклада №, К-АТФазы не является следствием изменения входного сопротивления мембраны мышечных волокон. Впервые использован метод локальной доставки никотина к скелетной мышце с применением нетоксичных силиконовых имплантантов, содержащих никотин. Установлено, что никотин в микромолярном диапазоне концентраций при локальной доставке к камбаловидной мышце крысы в течение 3-х суток вызывает долговременную деполяризацию мышечных волокон. Впервые в условиях моделирования формирования никотиновой зависимости у крыс, хронически (в течение 3 -4.5 недель) получавших никотин с питьевой водой, обнаружено снижение мембранного потенциала покоя (МПП) волокон диафрагмальной мышцы преимущественно за счет уменьшения электрогенного вклада а1-изоформы.

NaJv-АТФазы, при незначительном увеличении электрогенного вклада а2-изоформы.

Практическая значимость работы. Полученные данные свидетельствуют об изоформ-специфическом участии Ыа, К-АТФазы в регуляции электрогенеза скелетной мышцы крысы никотином в наномолярном диапазоне концентраций, что раскрывает новый механизм модуляции скелетной мускулатуры циркулирующими холинергическими лигандами. Эти знания важны для более глубокого понимания механизмов побочных эффектов применяемых в клинике антихолинэстеразных препаратов (используемых как стимуляторы памяти, при лечении ряда нейродегенеративных расстройств, миастении и др.)3 для выявления новых механизмов никотиновой интоксикации при табакокурении.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Российской медико-биологической конференции «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2004) — Всероссийской школе «Актуальные проблемы нейробиологии» (Казань, 2005) — PENS Summer Course «Contemporary problems of Neurobiology: Molecular mechanisms of synaptic plasticity» (Kazan, Russia, 2007) — 3rd HBGS Student Council Symposium «Cell Structure and Organelles» (Helsinki, Finland, 2008) — International Symposium «Biological Motility: Basic Research and Practice» (Pushchino, Russia, 2008) — 12th International ATPase Conference «Na, K-ATPase and Related Transport ATPases of P-type: Structures, Mechanisms, and Roles in Health and Disease» (Arhus, Denmark, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 4 статьи в рецензируемых изданиях.

Структура и объем диссертации

Диссертация объемом 118 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка.

5. ВЫВОДЫ.

1. Добавление никотина (100 нмоль/л) в раствор вызывало гиперполяризацию мышечных волокон диафрагмы крысы величиной 4.4 ± 0.7 мВ (р < 0.01). Эффект блокировался специфическими ингибиторами Ыа, К-АТФазы уабаином (50 нмоль/л) или маринобуфагенином (2 нмоль/л), что свидетельствует о вовлечении в его реализацию Ыа, К-АТФазы.

2. Никотин или АХ (100 нмоль/л) вызывали начальную деполяризацию волокон камбаловидной мышцы крысы, сменяемую гиперполяризацией величиной до 4 мВ (р < 0.01). На фоне проадифена (5 мкмоль/л), блокатора открытого канала н-ХР, деполяризация отсутствовала при сохранении фазы гиперполяризации. Данные свидетельствуют о том, что ионные токи через открытые каналы н-ХР не являются причиной гиперполяризации мышечных волокон при действии никотина или АХ.

3. Вызываемая никотином (100 нмоль/л) при его остром действии гиперполяризация обусловлена увеличением электрогенного вклада уабаин-чувствительной а2-изоформы Ыа, К-АТФазы без изменения вклада уабаин-резистентной а1-изоформы. Никотин вызывал снижение входного сопротивления мышечных волокон диафрагмальной мышцы на 22%, этот эффект отсутствовал на фоне проадифена (5 мкмоль/л). Следовательно, изменение входного сопротивления мышечных волокон не могло быть причиной вызываемого никотином увеличения электрогенного вклада Ыа, К-АТФазы.

4. Никотин в микромолярной концентрации при локальной аппликации к камбаловидной мышце крысы в течение 3-х суток с помощью силиконовых имплантантов вызывал хроническую деполяризацию мышечных волокон на 2.4 ± 0.3 мВ (р < 0.01), что свидетельствует о прямом модулирующем влиянии никотина на электрогенез скелетных мышечных волокон.

5. Поддержание наномолярного уровня циркулирующего никотина при его введении крысам в течение 3 — 4.5 недель с помощью питьевой воды вызывало хроническую деполяризацию мышечных волокон диафрагмальной мышцы на 3.1 ± 0.4 мВ (р < 0.01). Основные параметры, определяющие формирование потенциала покоя мембраны в отсутствие активного транспорта и К+, при этом не изменялись. Деполяризация обусловлена существенным снижением электрогенного вклада а1-изоформы №, К-АТФазы при незначительном увеличении вклада а2-изоформы.

6. Никотин в наномолярном диапазоне концентраций по-разному модулирует электрогенные вклады изоформ Ка, К-АТФазы в скелетной мышце крысы в зависимости от продолжительности его действия и способа его применения.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Болдырев A.A. Na/K-АТФаза свойства и биологическая роль // Соросовский образовательный журнал. — 1998. — Т. 4, № 29. — С. 2−9.
  2. A.A., Марахова И. И. Транспорт ионов у клеток в культуре. Л.: Наука. 1986. — 292 с.
  3. С.Н., Долго-Сабуров В.Б., Елаев Н. Р., Кулешов В. И. Холинергическая регуляция биохимических систем клетки. М.: Медицина. — 1985.-224 с.
  4. Р. Основы регуляции движений: Пер. с англ. М.: 1973. -289 с.
  5. Т.М., Кривой И. И. От разнообразия молекулярных форм к функциональной специализации олигомерных белков. Никотиновый холинорецептор, ацетилхолинэстераза и Na+, K±AT
  6. А.Н., Бродский А. К., Славинский Д. А. Природа и общество в цифрах на пороге нового тысячелетия. — СПб. 2004. — 66 с.
  7. И.И., Драбкина Т. М., Васильев А. Н., Кравцова В. В. О роли уабаин-чувствительной а2 изоформы №+, К±АТФазы в скелетной мышце крысы // Биол. мембраны. 2006 а. — Т. 23. № 2. — С. 139−147.
  8. З.И., Лебедев O.E., Курилова Л. С. Механизмы внутриклеточной сигнализации. СПб.: Изд-во СПбГУ. — 2003. — 208 с.
  9. .В., Дербенев A.B., Подзорова С. А., Людыно М. И., Кузьмин A.B., Изварина Н. Л. Морфин уменьшает чувствительность к потенциалу медленных натриевых каналов // Физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 1999. — Т. 85. — С. 225−236.
  10. И.И. Ионный транспорт и пролиферация клеток // Цитология. 1991. — Т. 33, № 11. — С. 67−77.
  11. А.Д., Поляков Е. Л. Анатомия крысы. СПб.: Изд. «Лань».-2001.-464 с.
  12. Дж. Г., Мартин Ф. Р., Валлас Б. Дж. и др. От нейрона к мозгу. М.: УРСС, 2003. — 672 с.
  13. Р. Микроэлектродные методы внутриклеточной регистрации и ионофореза. М.: Мир, 1983. — 208 с.
  14. В.Б., Скопичев В. Г. Морфологические изменения эритроцитов мышей и крыс при воздействии фосфорорганических ингибиторов холинэстераз // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1993. — Т. 115, № 4. — С. 443−445.
  15. В.И., Селянко А. А., Деркач В. А. 1987. Нейрональные холинорецепторы. — М.: Наука. 1987. — 343 с.
  16. В.Г., Прозоровский В. Б., Медведева С. В. Участие дистантного холинергического механизма в реакциях сосудистого русла на интоксикацию фосфорорганическими ингибиторами холинэстераз // Морфология. 2000. — Т. 118, № 4. — С. 66−69.
  17. А.Н., Ноздрачев А. Д., Бреслав И. С. Физиология респираторных систем. СПб.: Изд. СПбГУ. 1997. — 183 с.
  18. .И. Общая физиология возбудимых мембран (руководство по физиологии). М.: Наука. — 1975. — 406 с.
  19. M.JI. Миастения. Руководство по детской неврологии, (под ред. В.И. Гузевой). СПб.: Фолиант. — 1997. — 434−438 с.
  20. М.Д., Филюшина Е. Е., Бузуева И. И., Гребнева O.JL, Плотникова Н. А. Скелетная мышца. Структурно-функциональные аспекты адаптации. Под ред. акад. АМН СССР Ю. И. Бородина. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. — 1991. — 121 с.
  21. Aizman О., Uhlen P., Lai М., Brismar Н., Aperia A. Ouabain, а steroid hormone that signals with slow calcium oscillations // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2001. — V.98. — P. 13 420−13 424.
  22. Akk G., Auerbach A. Activation of muscle nicotinic acetylcholine receptor channels by nicotinic and muscarinic agonists // Br. J. Pharmacol. 1999. -V. 128.-P. 1467−1476.
  23. Allard В., Bernengo J.C., Rougier O., Jacquemond V. Intracellular Ca2+ changes and Ca2±activated K+ channel activation induced by acetylcholine atthe endplate of mouse skeletal muscle fibres // J. Physiol. 1996. — V. 494. — P. 337−349.
  24. Arnon A., Hamlyn J.M., Blaustein M.P. Ouabain augments Ca2+ transients in arterial smooth muscle without raising cytosolic Na+ // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000. — V. 279. — H679-H691.
  25. Begyun P., Beggah A., Cotecchia S., Geering K. Adrenergic, dopaminergic, and muscarinic receptor stimulation leads to PKA phosphorylation of Na-K-ATPase // Am. J. Physiol. 1996. — V.270. — C131-C137.
  26. Benowitz N.L., Zevin S., Jacob P. Sources of variability in nicotine and cotinine levels with use of nicotine nasal spray, transdermal nicotine, and cigarette smoking // Br. J. Clin. Pharmacol. 1997. — V. 43. — P.259−267.
  27. Biser P. S., Thayne K.A., Fleming W.W. et al. Na, K-ATPase a-subunit isoform distribution and abundance in guinea-pig longitudinal muscle/myenteric plexus after exposure to morphine // Brain Res. 2002. — V.931. — P. 186−193.
  28. Blanco G., Mercer R.W. Isozymes of the Na-K-ATPase: heterogeneity in structure, diversity in function // Am. J. Physiol. 1998. — V. 275. — F633-F655.
  29. Blaustein M.P. Physiological effects of endogenous ouabain: control of intracellular Ca stores and cell responsiveness // Am. J. Physiol. (Cell Physiology 33). 1993. — V. 264. — C1367- C1387.
  30. Blaustein M.P., Golovina V.A. Structural complexity and functional diversity of endoplasmic reticulum Ca2+ stores // Trends Neurosci. 2001. — V. 24. -P. 602−608.
  31. Boyd N.D. Two distinct kinetic phases of desensiti-zation of acetylcholine receptors of clonal rat pcl2 cells // J. Physiol. 1987. — V. 389. — P. 45- 67.
  32. Briggs C.A., Mckenna, D.G. Activation and inhibition of the human a7 nicotinic acetylcholine receptor by agonists // Neuropharmacology. 1998. — V. 37.-P. 1095−1102.
  33. Carr C., Fischbach G.D., Cohen J.B. A novel 87,000-Mr protein associated with acetylcholine receptors «in Torpedo electric organ and vertebrate skeletal muscle // J. Cell Biol. 1989. -V. 109. — P. 1753−1764.
  34. Changeux J., Edelstein S.J. Allosteric mechanisms in normal and pathological nicotinic acetylcholine1 receptors // Curr. Opin. Neurobiol. — 2001. — V. 11.-P. 369−377.
  35. Chen Z., White M. Forskolin Modulates Acetylcholine Receptor Gating by Interacting with the Small Extracellular Loop Between the M2 and M3 Transmembrane Domains // Cellular and Molecular Neurobiology. 2000. — V. 20.-P. 569−577.
  36. Clausen T. Long- and short-term regulation of the Na±K+ pump in skeletal®muscle // News Physiol. Sci. 1996. — V. 11. — P. 24−30.
  37. Clausen T. Clinical and therapeutic significance of the Na+, K+ pump // Clinical science. 1998. — V. 95. — P. 3−17.
  38. Clausen T. Na±K+ pump regulation and skeletal muscle contractility // Physiol. Rev. -2003. V.83. — P. 1269−1324.
  39. Clausen T. Role of Na, IC -pumps and transmembrane Na+, K+ distribution in muscle function // Acta Physiol. 2008. — V. 192. — P. 339−349
  40. Connold A.L., Greensmith L., Tyc F., Vrbova G. A simple method for local delivery of various substances to. the rat neuromuscular system // Brain Research Protocols. 1997. — V. 1. — P. 79 — 82.
  41. Cougnon M.H., Moseley A.E., Radzyukevich T.L., Lingrel J.B., Heiny J.A. Na, K-ATPase a- and (3-isoform expression in developing skeletal muscles: oco correlates with t-tubule formation // Eur. J. Physiol. — 2002. V. 445. -P. 123−131.
  42. Curtis L., Buisson B., Bertrand S., Bertrand D. Potentiation of human alpha4beta2 neuronal nicotinic acetylcholine receptor by estradiol // Mol. Pharmacol. -2002. V. 61.-P. 127−135. ,
  43. Dani J.A., De Biasi M: Cellular mechanisms of nicotine addiction // Pharmacol. Biochem. Behavior. 2001. — V. 70. — P. 439−446.
  44. Dani J.A., Heinemann S. Molecular and cellular aspects of nicotine abuse // Neuron. 1996. — V. 16. — P. 905- 908.
  45. Danilenko M.P., Turmukhambetova V.C., Yesirev O.V., Tkachuk V.A., Panchenko M.P. Na±K±ATPase-G protein coupling in myocardial sarcolemma: separation and reconstitution // Am. J. Physiol. 1991. — V. 261, № 4.-P. 87−91.
  46. Dehkordi O., Millis R.M., Dennis G.C., Coleman B.R., Johnson S.M., Changizi L., Ovid Trouth C. Alpha-7 and 'alpha-4 nicotinic receptor! subunit immunoreactivity in genioglossus muscle motoneurons // Respir. Physiol. Neurobiol.-2005.-V. 145.-P. 153−61.
  47. Dezaki K., Tsuneki H., Kimura I. Methyllycaconitine-sensitive neuronal nicotinic receptor-operated slow Ca2+signal by local application or perfusion of ACh at the mouse neuromuscular junction // Neurosci. Res. 1999. -V. 33.-P. 17−24.
  48. Dlouha H., Teisinger J., Vyskocil F. Activation of membrane Na+/K±ATPase of mouse skeletal muscle by acetylcholine and its inhibition by a-bungarotoxin, curare and atropine // Pflugers Arch. 1979. — V. 380, № 1. — P. 101−104.
  49. Dobretsov M., Hastings S.L., Sims T.J., Stimers J.R., Romanovsky D. Stretch receptor-associated expression of a3 isoform of the Na+, K±ATPase in rat peripheral nervous system //Neurosci. 2003. -V. 116. — P. 1069−1080.
  50. Dobretsov M., Stimers J.R. Neuronal function and alpha3 isoform of the Na/K-ATPase // Front. Biosci. 2005. — V. 10. — P. 2373−2396.
  51. Elfman L., Heilbronn E., Jorgensen P. Fraction of protein components of plasma membranes from the electric organ Torpedo marmorata // Biochim. Biophys. Acta. 1982. — V.693, № 2. — P.273−279.
  52. Fenster C.P., Beckman M.L., Parker J.C., Sheffield E.B., Whitworth T.L., Quick M.W., Lester R.A. Regulation of alpha4beta2 nicotinic receptor desensitization by calcium and protein kinase C // Mol. Pharmacol. 1999. — V. 55.-P. 432−443.
  53. Garbus I., Bouzat C., Ban-antes F.J. Steroids differentially inhibit the nicotinic acetylcholine receptor // Neuroreport. V. — 12. — P. 227−231.
  54. Garland C.M., Foreman R.C., Chad J.E., Holden-Dye L., Walker R.J. The actions of muscle relaxants at nicotinic acetylcholine receptor isoforms // Eur. J. Pharmacol. 1998. — V.357. — P.83−92.
  55. Glitsch H.G. Electophysiology of the sodium-potassium-ATPase in cardiac cells // Physiol. Rev. -2001. V. 81, № 4. — P. 1791 -1826.
  56. Golden W.G., Martin L.J. Low-dose ouabain protects against excitotoxic apoptosis and up-regulates nuclear BCL-2 in vivo // Neurosci. 2006.- V.137. -P.133—144.
  57. Gooz-M., Toth-M., VakkurifO. et al: Endogenous ouabain-like factor (OLF) secretion is modulated by nicotinic mechanisms in rat adrenocortical cells // Life Sci. 2004. — V.74, № 17. — P.2111−21−28.
  58. Gorman A., Marmor M. Steady-state1 contribution of the sodium pump to the resting potention of a molluscan neurone // J. Physiol. 1974. — V.242. — P. 35−48.
  59. Grutter T., Changeux J.-P. Nicotinic receptors in wonderland.// Trends Biochem. Sci. -2001. -V. 26. P. 459−462.
  60. Haber R.S., Loeb J.N. Selective induction of high- ouabain -affinity isoform of Na±K±ATPase by thyroid hormone // Am. J. Physiol. 1988. — V. 255. — E912-E919.'
  61. Hartford A.K., Messer M.L., Moseley A.E., Lingrel J. B1., Delamere N.A. Na, K—ATPase a2 inhibition alters calcium responses in optic nerve astrocytes // Glia. 2004. — V. 45. — P. 229−237.
  62. Hazelwood L.A., Free R.B., Cabrera D.M., Skinbjerg-M., Sibley D.R. Reciprocal modulation of function between the D1 and D2 dopamine receptors and1 the Na+, K±ATPase // J. Biol. Chem. November 4, 2008, Manuscript M805520200.
  63. He S., Shelly D.A., Moseley A.E., James P.F., James J: H., Paul R.J., Lingrel J.B. The ar and a2-isoforms of Na-K-ATPase play different roles in skeletal muscle contractility // Am. J. Physiol. Reg. Integ. Gomp. Physiol. -2001. -V. 281. R917-R925.
  64. Henning R.H., Nelemans S.A., van» den Akker J. et al. Induction of Na, K-ATPase activity by long-term stimulation of nicotinic acetylcholine receptors in C2C12 myotubes // Br. J. Pharmacol. 1994. — V. l 11. -P.459−464.
  65. Hicks A., McComas A.J. Increased sodium pump activity following repetitive stimulation of rat soleus muscles // J. Physiol. 1989. — V.414. — P.337−349.
  66. Hsiao B., Dweck D., Luetje C.W. Subunit-dependent modulation of neuronal nicotinic receptors by zinc // J. Neurosci. — 2001. — V. 21. — P. 1848 — 1856.
  67. Huganir R.L. Regulation of the nicotinic acetylcholine receptor by serine and tyrosine protein kinases // Adv. Exp. Med. Biol. 1991. — V. — 278. — P. 279−294.
  68. Hundal H.S., Marette-A., Ramlal T., Liu Z., Klip A. Expression of (3 subunit isoforms of the Na+, K±ATPase is muscle type-specific // FEBS Lett. -1993. V. 328. — P. 253−258.
  69. James P.F., Grupp I.L., Grupp G., et al. Identification of a specific role for the Na, K-ATPase alpha 2 isoform as a regulator of calcium in the heart // Mol. Cell. 1999. — V.3. -P.555−563.
  70. Jaworski A., Burden S.J. Neuromuscular synapse formation in mice lacking motor-neuron and skeletal- muscle-derived neuregelin-1 // J. Neurosci. -2006. V. — 26. — P. 655−661.
  71. Jones S., Sterling S., Jerrel L.Y. Nicotinic receptors in the brain: correlating physiology with function// Trends Neurosci. 1999. — V.22. — P.555−561.
  72. Karlin, A. On the application of «a plausible model» of allosteric proteins to the receptor for acetylcholine // J. Theor. Biol. 1967. — V. 16. — P. 306−320.
  73. Karlin A. Emerging structure of the nicotinic acetylcholine receptors // Nat. Rev. Neurosci. 2002. — V. 3. — P. 102- 114.
  74. Katz B., Miledi R. Transmitter leakage from motor nerve endings // Proc. Roy. Soc. B. 1977. — V.196. — P.59−72.
  75. Katz B., Thesleff S. A study of the desensitization produced by acetylcholine at the motor end-plate // J. Physiol. 1957. — V. 138, № 1. — P. 6380.
  76. Koenen M., Peter C., Villaroel A., Witzemann V., Sakmann B. Acetylcholine receptor channel subtype directs the innervation pattern of skeletal muscle // EMBO Reports. 2005. — V. 6. — P. 570−576.
  77. Kong J.-Q., Leedham J.A., Taylor D.A., Fleming W.W. Evidence that tolerance and dependence of guinea pig myenteric neurons to opioids is a function of altered electrogenic sodium-potassium" pumping // J. Pharmacol. Exp. Ther. -1997.-V. 280.-P. 593−599.
  78. Kragenbrink R., Higham S.C., Sansom S.C., Pressley T.A. Chronic stimulation of acetylcholine receptors: differential effects on Na, K-ATPase isoforms in a myogenic cell line // Synapse. -1996. V. 23, № 3. — P. 219−223.
  79. Kristensen M., Rasmussen M.K., Juel C. Na±K+ pump location and translocation during muscle contraction in rat skeletal muscle // Pflugers Arch. — Eur. J. Physiol. 2008. — DOI 10.1007/s00424−008−0449-x.
  80. Krivoi I.I., Drabkina T.M., Kravtsova V.V., Vasiliev A.N., Eaton M.J., Skatchkov S.N., Mandel F. On the functional interaction between nicotinicacetylcholine receptor and Na, K-ATPase // Pflug. Archiv Eur. J. Physiol. — 2006. — V.452, № 6. — P.756−765.
  81. Larsson L., Orlander J. Skeletal muscle morphology, metabolism and function in smokers and non-smokers. A study on smoking discordant monozygous twins. // Acta Physiol. Scand. 1984. — V. 10. — P. 343−352.
  82. Larsson L., Orlander J., Ansved T. Effects of chronic nicotine exposure on contractile enzyme-histochemical and biochemical properties of fastand slow-twitch muscles in the rat//Acta Physiol. Scand. 1988. — V.134. — P.519−527.
  83. Lavoie L., Levenson R., Martin-Vasallo P., Klip A. The molar ratios of a and (3 subunits of the Na±K±ATPase differ in distinct subcellular membranes from rat skeletal muscle // Biochem. 1997. — V. 36. — P. 7726−7732.
  84. Le Novere N., Grutter T., Changeux J.-P. Models of the extracellular domain of the nicotinic receptors and of agonist- and Ca~ -binding sites. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. — V.99. -P. 3210−3215.
  85. Lester R.A., Dani J.A. Acetylcholine receptor desensitization induced by nicotine in rat medial habenula neurons // J. Neurophysiol. 1995. — V. 74. — P. 195−206.
  86. Lichtstein D., Rosen H. Endogenous digitalis-like Na, K-ATPase inhibitors, and brain function // Neurochem. Res. 2001. — V. 26, № 8/9. — P. 971 978.
  87. Lopina O.D. Interaction of Na, K-ATPase catalytic subunit with cellular proteins and other endogenous regulators // Biochemistry (Moscow). -2001.-V. 6.-P. 1122−1131.
  88. Luetje C.W., Patrick J.P. Both-and-subunits contribute to the agonist sensitivity of neuronal nicotinic acetylcholine receptors // J. Neurosci. 1991. — V. 11.-P. 837−845.
  89. Magazanik L.G., Vyskocil F. Desensitization at the neuromuscular junction / In: «Motor innervation of muscle», ed. Thesleff. 1976. — P. 151−176.
  90. Marette A., Krischer J., Lavoie L., Ackerley C., Carpentier J-L., Klip A. Insulin increases the Na-K-ATPase a2-subunit in the surface of rat skeletal muscle: morphological evidence // Am. J. Physiol. 1993. — V. 265. — C1716-C1722.
  91. Marques M.J., Pertille A., Carvalho C.L.T., Neto H.S. Acetylcholine receptor organization at the dystrophic extraocular muscle neuromuscular junction // Anatom. Record. 2007. — V. 290. — P. 846−854.
  92. Mathias R.T., Cohen I.S., Gao J., Wang Y. Isoform-specific regulation-of the Na±K+ pump in heart // News Physiol. Sci. 2000. — V. 15. — P. 176−180.
  93. McDonough A.A., Thompson C.B., Youn J.H. Skeletal muscles regulates extracellular potassium // Am. J. Physiol. 2002. — V. 282 (Renal Physiol.). — F967-F974.
  94. McGehee D.S., Role L.W. Physiological diversity of nicotinic acetylcholine receptors expressed by vertebrate neurons // Ann. Rev. Physiol. -1995.-V.57.-P. 521−546.
  95. Metzger J.M., Scheidt K.B., Fitts R.N. Histochemicall and physiological characteristics of the rat diaphragm // J. Appl. Physiol. 1985. — V. 58, № 4.-P. 1085−1091.
  96. Mishina M., Takai T., Imoto K., Noda M., Takahashi T., Numa S., Methfessel C., Sakmann B. Molecular distinction between fetal' and adult forms of muscle acetylcholine receptor//Nature. 1986. -V. 321. — P. 406−411.
  97. Missias A.C., Chu G.C., Klocke B.J., Sanes J.R., Merlie J.P. Maturation of the acetylcholine receptor in skeletal muscle: regulation of the AChR c-to-e switch // Dev. Biol. 1996. — V. 179. — P. 223−238.
  98. Monod, J., Wyman, J., Changeux, J.P. On the nature of allosteric transitions: a plausible model // J. Mol. Biol. V. 12. — P. 88−118.
  99. Mwenifumbo J. C., Sellers E. M., Tyndale R. F. Nicotine metabolism and CYP2A6 activity in a population of black African descent: Impact of gender and light smoking // Drug Alcohol Depend. 2007. — V. 89, № 1. — P. 24−33.
  100. Nikolsky E.E., Zemkova H., Voronin V.A., Vyskocil F. Role of non-quantal acetylcholine release in surplus polarization of mouse diaphragm fibres at the endplate zone // J. Physiol. 1994. — V. 477, № 3. — P. 497−502.
  101. Nisell M., Nomikes G.G., Chergui K., Grillner P., Svensson T.H. Chronic nicotine enhances basal and nicotine-induced Fos immunoreactivity preferentially in the medial prefrontal cortex of the rat // Neuropsychopharmacol. -1997. -V. 17. — P. 151−161.
  102. Nishizaki T., Sumikawa K. Effects of PKC and PKA phosphorylation on desensitization of nicotinic acetylcholine receptors // Brain Res. 1998. — V. 812.-P. 242−245.
  103. Paradiso K., Zhang J., Steinbach J.H. The C terminus of the human nicotinic alpha4beta2 receptor forms a binding site required for potentiation by an estrogenic steroid//J. Neurosci.-2001.-V. 21.-P. 6561−6568.
  104. Parton R.G., Simons K. The multiple faces of caveolae // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2007. — V. 8. — P. — 185−194.
  105. Paterson B., Nordberg A. Neuronal nicotinic receptors in the human brain // Progr. Neurobiol. 2000. — V.61. — P. 75−111.
  106. Peper K., Bradley R.J., Dreyer F. The acetylcholine receptor at the neuromuscular junction // Physiol. Rev. 1982. — V.62, № 4. — P. 1271−1340.
  107. Pidoplichko V.I., Noguchi J., Areola O.O., Liang Y., Peterson J., Zhang T., Dani J.A. Nicotinic cholinergic synaptic mechanisms in the ventral tegmental area contribute to nicotine addiction // Leam Mem. 2004. — V. 11, № l.-P. 60−69.
  108. Pidoplichko V.I., De Biasi M., Williams, J.T. Dani J.A. // Nicotine activates and desensitizes midbrain dopamine neurons // Nature. — 1997. V.390. -P. 401−404.
  109. Price T.B., Krishnan-Sarin S., Rothman D.L. Smoking impairs muscle recovery from exercise // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2003. — V.285. -P.l 16−122.
  110. Prince R.J., Sine S.M. Acetylcholine and epibatidine binding to muscle acetylcholine receptors distinguish between concerted and uncoupled models // J. Biol. Chem. 1999. — V. 274. — P. 19 623−19 629.
  111. Raftery M.A., Hunkapiller M.W., Strader C.D., Hood L.E. Acetylcholine receptor: complex of homologous subunits // Science. 1980. — V. 208.-P. 1454−1456i
  112. Reitstetter R., Lukas R.J., Gruener R. Dependence of nicotinic acetylcholine receptor recovery from desensitization on the duration of agonist exposure // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1999. — V. 289. — P. 656−660.
  113. Rowell P.P., Duggan D.S. Long-lasting inactivation of nicotinic receptor function in vitro by treatment with high concentrations of nicotine // Neuropharmacology. 1998. — V. 37. — P. 103−111.
  114. Ryan S.E., Blanton M.P., Baenziger J.E. A conformational intermediate between the resting and desensitized states of the nicotinic acetylcholine receptor // J. Biol. Chem. 2001. — V. 276, № 7. — P.4796803.
  115. Qu Z.C., Moritz E., Huganir R.L. Regulation of tyrosine phosphorylation of the nicotinic acetylcholine receptor at the rat neuromuscular junction // Neuron. 1990. V. 4. — P. 367−378.
  116. Quick M.W., Lester R.A. Desensitization of neuronal, nicotinic receptors // J. Neurobiol. 2002. — V. 53. — P. 457−478.
  117. Salamone F., Zhou M. Aberrations in nicotinic acetylcholine receptor structure, function, and expressions: implications in disease // MJM. 2000. — V. 5.-P. 90−97.
  118. Sanes J.R., Lichtman J.W. Development of the vertebrate neuromuscular junction // Ann. Rev. Neurosci. 1999. — V.22. — P.389−442.
  119. Sejersted O.M., Sjogaard G. Dynamics and consequences of potassium shifts in skeletal muscle and heart during exercise // Physiol. Rev. -2000.-V. 80.-P. 1411−1481.
  120. Scheiner-Bobis G., Schoner W. A fresh facet for ouabain action // Nat. Med.-2001.-V. 7.-P. 1288−1289.
  121. Schoner W. Endogenous cardiac glycosides, a new class of steroid hormones // Eur. J.Biochem. 2002. — V. 269. — P. 2440−2448.
  122. Schoner W., Scheiner-Bobis G. Endogenous and Exogenous Cardiac Glycosides and their Mechanisms of Action// Am. J. Cardiovasc. Drugs. 2007. -V.7, № 3. — P. 173−189.
  123. Sejersted O.M., Sjogaard G. Dynamics and consequences of potassium shifts in skeletal muscle and heart during exercise // Physiol. Rev. -2000.-V. 80--P. 1411−1481.
  124. Shallom J.M., Katyare S.S. Altered synaptosomal ATPase activity in rat brain following prolonged in vivo treatment with nicotine // Biochem. Pharmacol. 1985. -V. 34, № 19. — P. 3445−3449.
  125. Sharma G., Vijayaraghavan- S. Nicotinic cholinergic signaling, in hippocampal astrocytes involves calcium-induced calcium release fromintracellular stores // Proc. Natl. Acad. Sci. 2001. — V. 98. — P. 4148−4153.
  126. Simasko S.M., Soares J.R., Weiland G.A. Two components of carbamylcholine-induced loss of nicotinic acetylcholine receptor function in the neuronal cell line PCI2 // Mol. Pharmacol. 1986. — V. 30. — P. 6−12.
  127. Skou J.C. The influence of some cations on an adenosine triphosphatase from peripherical nerves // Biochem. Biophys. Acta. 1957. — V. 23.-P. 394401.
  128. Song X.Z., Pedersen S.E. Electrostatic interactions regulate desensitization of the nicotinic acetylcholine receptor // Biophys. J. 2000. — V.78. -P.1324−1334.
  129. Sparks J.A., Pauly J.R. Effects of continuous oral nicotine administration on brain nicotinic receptors and responsiveness to nicotine in C57B1/6 mice// Psychopharmacology. 1999. — V. 141. — P. 145−153.
  130. Sweadner K.J. Na, K-ATPase and its isoforms // In: Neuroglia (eds. Kettenmann H., Ransom B.R.). Oxford University Press. New York, Oxford. -1995.-P. 259−272.
  131. Tanaki H., Klink R., Lena C., Korn H., Changeux J.-P. Calcium mobilization elicited by two types of nicotinic acetylcholine receptors in mouse substantia nigra pars compacta // Eur. J. Neurosci. 2000. — V. 12. — P. 24 752 485.
  132. Thesleff S. Different kinds of acetylcholine release from the motor nerve // Int. Rev. Neurobiol. 1986. — V.28. — P.59−88.
  133. Thomas R. Electrogenic sodium pump in nerve and muscle cells // Physiol. Rev. 1972. — V.52. — P.563−594.
  134. Thompson C.B., Choi C., Youn J.H., McDonough A.A. Temporal responses of oxidative vs. glycolytic skeletal muscles to K+ deprivation: Na+ pumps and cell cations // Am. J. Physiol. 1999. — V.276. — P. 1411−1419:
  135. Thompson C.B., Dorup I., Ahn J., Leong P.K.K., McDonough A.A. Glucocorticoids increase sodium pump a2- and prsubunit abundance and mRNA in rat skeletal muscle // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2001. — V. 280. — C509-C516.
  136. Thompson C.B., McDonough A.A. Skeletal muscle Na, K-ATPase a and p subunit protein levels respond to hypokalemic challenge with isoform and muscle type specificity // J. Biol. Chem. 1996. — V. 271. — P. 32 653−32 658.
  137. Tribollet E., Bertrand D., Raggenbass M. Role of neuronal nicotinic receptors in the transmission and processing of information in neurons of the central nervous system // Pharmacol. Biochem. Behav. 2001. — V. 70. — P. 457 466.
  138. Vincent A., Newland C., Croxen’R., Beeson D. Genes at the junction candidates for congenital myasthenic syndromes // Trends Neurosci. — 1997. — V. 20.-P. 15−22.
  139. Vyskocil F., Nikolsky E., Edwards C. An analysis of the mechanisms underlying the non-quantal release of acetylcholine at the mouse neuromuscular junction //Neurosci. 1983. — V.9, № 2. — P. 429−435.
  140. Wagner K., Edson K., Heginbotham L., Post M., Huganir R.L., Czernik A.J. Determination of the tyrosinephosphorylation sites of the nicotinic acetylcholine receptor // J. Biol. Chem. 1991. — V. 266. — P. 23 784−23 789.
  141. Wang L., McComb J.G., Weiss M.H. et al. Nicotine downregulates a2 isoform of Na, K-ATPase at the blood-brain barrier and brain in rats // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1994.- V. 199. -P. 1422−1427.
  142. Wang H., Sun X. Desensitized nicotinic receptors in brain // Brain Research Reviews. 2005. — V. 48. — P. 420- 437.
  143. Willmann R., Fuhrer C. Neuromuscular synaptogenesis: clustering of acetylcholine receptors revisited // Cell. Mol. Life. Sci. 2002. — V. 59. — P. 12 961 316.
  144. Wilson, G.G., Karlin, A. Acetylcholine receptor channel structure in the resting, open, and desensitized states probed with the substituted cysteine-accessibility method//PNAS.-2001.-V. 98.-P. 1241−1248.
  145. Witzemann V., Barg B., Nishikawa Y., Sakmann B., Numa S. Differential regulation of muscle acetylcholine receptor gamma- and epsilon-subunit mRNAs // FEBS Lett. 1987. — V. 223. — P. 104−112.
  146. Woo A.L., James P.F., Lingrel J.B. Sperm motility is dependent on a unique isoform of the Na, K-ATPase // J. Biol. Chem. 2000. — V. 275. — P. 20 693−20 699.
  147. Xie Z., Askari A. Na+/K±ATPase as a signal transducer // Eur. J. Biochem. 2002. — V. 269. — P. 2434−2439.
  148. Xie Z., Cai T. Na±K±ATPase-mediated signal transduction: from protein interaction to cellular function // Mol. Interv. 2003. — V. 3. — P. 157−168.
  149. Zahler R., Sun W., Ardito T., Zhang Z., Kocsis J.D., Kashgarian M. The a3 isoform protein of the Na+, K±ATPase is associated with the sites of cardiac and neuromuscular impulse transmission // Circulation Res. — 1996. — V. 78.-P. 870−879.
  150. Zhang X., Gong Z.H., Hellstrom-Lindahl E., Nordberg A., Regulation of alpha-4 beta-2 nicotinic acetylcholine receptors in M10 cells following treatment with nicotinic agents //NeuroReport. 1995. — V. 6. — P. 313−317.
  151. Zolovick A.J., Norman R.L., Fedde M.R. Membrane constants of muscle fibers of rat diaphragm // Amer. J. Physiol. 1970. — V. 219. — P. 654−657.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!