СОКРАТИТЕЛЬНАЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НЕЙРОНА ПРИ ДЕЙСТВИИ КОЛХИЦИНА



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Целью исследования было изучение сократительной активности травмированных отростков нервных клеток и попытка ингибировать их ретракцию с помощью раствора колхицина. Исследования проводили на живых изолированных нейронах пресноводных моллюсков (Lymnaea stagnalis и Planorbis corneus vulgaris), которые изучали в фазовом контрасте с помощью цейтраферной компьютерной микровидеоустановки. В контроле в растворе Рингера сократительная активность отростков нервных клеток отмечена в 92% случаев. При действии колхицина отмечалось ингибирование сокращения нервных волокон у 86% нейронов. В опытах по изучению электрической активности нейрона использованы нейроны Ретциуса пиявки. Было выявлено, что инкубация ганглия в растворе колхицина вызывает повышение частоты спонтанной импульсной активности с 0,22 до 0,75 имп./с. Амплитуда спонтанных потенциалов уменьшается с 46,9 до 37 мВ, порог понижается на 18%, длительность спонтанного спайка увеличивается с 4,3 до 7,1 мс, латентный период ответа на раздражающий стимул — с 25,0 до 37,9 мс. При раздражении частотой 7–10 Гц нейрон генерирует более высокую частоту импульсной активности, чем в норме. Таким образом, удалось показать, что колхицин способен ингибировать сократительную активность травмированных отростков нервных клеток, сохраняя в удовлетворительном состоянии электровозбудимую мембрану. Из этого следует, что можно осуществить попытку in vivo частично ингибировать сокращение нервных волокон, предотвратив, таким образом, увеличение диастаза нервов, которое не позволяет осуществить их контактное хирургическое сопоставление и способствует развитию массивного рубца на месте перерезки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Светлана Сергеевна Сергеева

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

лаборатория функциональной морфологии и физиологии нейрона 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Надежда Юрьевна Васягина

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

лаборатория функциональной морфологии и физиологии нейрона 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Олег Семенович Сотников

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

Email: ossotnikov@mail.ru
лаборатория функциональной морфологии и физиологии нейрона 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Татьяна Викторовна Краснова

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

лаборатория функциональной морфологии и физиологии нейрона 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Елена Александровна Гендина

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

лаборатория функциональной морфологии и физиологии нейрона 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Список литературы

  1. Альбертс А., Брей Д., Льюис Р. и др. Молекулярная биология клетки. М., Мир, 1994, т. 3.
  2. Васильев Ю. М. Клетка как архитектурное чудо. Соросовский образовательный журн., 1996, № 2, с. 9–11.
  3. Васягина Н. Ю., Сергеева С.С, Сотников О. С. и др. Влияние цитохолазина В на сократительную активность поврежденного нерва. Цитология, 2012, т. 54, № 9, с. 671–672.
  4. Камия Н. Н. Движение протоплазмы. М., Мир, 1962.
  5. Коштоянц Х. С. Основы сравнительной физиологии. Т. II. Сравнительная физиология нервной системы. М., Изд-во АН СССР, 1957.
  6. Сергеева С. С. Электрофизиологическое исследование топографии аксодендритных синапсов нейрона Ретциуса пиявки. Физиол. журн. им. И. М. Сеченова, 1995, т. 84, № 10, с. 117–120.
  7. Сотников О. С., Васягина Н. Ю., Рыбакова Г. И. и Чепур С. В. Попытка ингибирования сокращения нервных отростков в среде, лишенной ионов кальция. Бюл. экспер. биол., 2010, т. 149, № 2, с. 232–235.
  8. Узбекова Т. А., Чернова И. А., Савчук В. И. и др. Метод применения колхицина к блуждающему нерву крысы с целью избирательного действия на аксональный транспорт. Бюл. экспер. биол., 1981, т. 92, № 11, с. 631–634.
  9. Aguilar C. E., Bisby M. A., Cooper E. et al. Evidence that transport of trophic factors is involved in the regulation of peripheral nerve fields in salamanders. J. Physiol., 1973, v. 234, № 2, p. 449–464.
  10. Bai R., Pei X. F., Boyé O. et al. Identification of cysteine 354 of beta-tubulin as part of the binding site for the A ring of colchicine. Biol Chem., 1996, v. 271, № 21, p. 12639–12645.
  11. Bouron A. Colchicine affects protein kinase C-induced modulation of synaptic transmission in cultured hippocampal pyramidal cells. FEBS Lett., 1997, v. 404, № 2–3, p. 221–226.
  12. Bracey K., Ju M., Tian C. et al. Tubulin as a binding partner of the heag2 voltage-gated potassium channel. J. Membr. Biol., 2008, v. 222, № 3, p. 115–125.
  13. Coulon P., Wüsten H. J., Hochstrate P. et al. Swelling-activated chloride channels in leech Retzius neurons. J. Exp. Biol., 2008, v. 211, Pt 4, p. 630–41.
  14. Gordiner J., Overall R. and Marc J. The microtubule cytoskeleton acts as a key downstream effector of neurolransmitter signaling. Synapse. 2011, v. 65, p. 249–256.
  15. He Y., Yu W. and Baas P. W. Microtubule reconfiguration during axonal retraction induced by nitric oxide. J. Neurosci., 2002, v.22, p. 5982–5991.
  16. Hou S. T., Jiang S. X. and Smith R. A. Permissive and repulsive cues and signaling pathways of axonal outgrowth and regeneration. Jnt. Rev. Cell Mol. Biol., 2008, v. 267, p. 125–181.
  17. Huang S. H., Wang Y. I., Tseng G. F. et al. Active endocytosis and microtubule remodeling restore compressed pyramidal neuron morphology in rat cerebral cortex. Cell Mol. Neurobiol., 2012.
  18. Li J. J., Lee S. H., Kim D. K. et al. Colchicine attenuates inflammatory cell infiltration and extracellular matrix accumulation in diabetic nephropathy. Am. J. Physiol. Renal. Physiol., 2009, v. 297, № 1, p. 200–209.
  19. Luo L. and O’Leary D. D.M. Axon retraction and degeneration in development and disease. Annu. Rev. Neurosci., 2005, v. 28, p. 127–156.
  20. Matsumoto G. Aproposed membrane model for generation of sodium currents in squid giant axons. J. Theor. Biol., 1984, v. 107, p. 649–666.
  21. Mironov S. L. and Richter D. W. Cytoskeleton mediates inhibition of the fast Na+ current in respiratory brainstem neurons during hypoxia. Eur. J. Neurosci., 1999, v. 11, № 5, p. 1831–1834.
  22. Moran D. T. and Varela F. G. Microtubules and sensory transduction. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1971, v. 68, № 4, p. 757–760.
  23. Sayas C., Ariaens A., Ponsioen B. et al. GSK-3 is activated by the tyrosine kinase Pyk2 during LPA1-mediated neurite retraction. Mol. Biol. Cell, 2006, v. 17, № 4, p. 1834–1844.
  24. Schafer R. and Reagan P. D. Colchicine reversible inhibits electrical activity in arthropod mechanoreceptors. J. Neurobiol., 1981, v. 12, № 2, p. 155–166.
  25. Solak Y., Atalay H., Polat I. et al. Colchicine treatment in autosomal dominant polycystic kidney disease: many points in common. Med. Hypoth., 2010, v. 74, № 2, p. 314–317.
  26. Speidel C. C. The experimental induction of visible structural changes in single nerve fibres in living frog tatpoles. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 1936, v. 4, p. 13–17.
  27. Tandon A., Bachoo M., Weldon P. et al. Effect of colchicine application to preganglionic axons on choline acetyltransferase activity and acetylcholine content and release in the superior cervical ganglion. J. Neurochem., 1996, v. 66, № 3, p. 1033–1041.
  28. Watts R. I., Hoopfer E. D. and Luo L. Axon pruning during Drosophila metamorphosis. Evidence for local degeneration and requirement of the ubiquitin-proteasome system. Neuron, 2003, v. 38, p. 871–885.
  29. White L. A., Baas P. W. and Heidemann S. R. Microtubule stability in severed axons. J. Neurocitol., 1987, v.16, p. 775–784.
  30. Wong R. and Lichtman I. W. Synapse elimination. In: Fundamentals of Neuroscience. San Diego, CA Acad. Press, 2003, p. 533–554.
  31. Yamada K. M., Spooner B. S., Wessells H. K. et al. Microfilaments and microtubules Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1970, v. 66, p. 1206–1212.
  32. Zhang X-F., Schaefer A. W., Bernette D. T. et al. Rho-dependent contractile responses in the neuronal growth cone are independent of classical peripheral retrograde actin flow. Neuron, 2003, v. 40, № 5, p. 931–944.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2012


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 0110212 от 08.02.1993.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах