УЧАСТИЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИМПУЛЬСНОМ ОТВЕТЕ ИЗОЛИРОВАННОГО НЕЙРОНА НА ФОТОДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
Узденский А. Б., Жаворонкова А. А., Дергачева О. Ю.
Ростовский государственный университет, 344090 Ростов-на-Дону
Для изучения динамики
и механизмов фотодинамической (ФД) гибели клеток в качестве модельных
объектов использованы механорецепторные нейроны ракообразных,
длительно генерирующие спайки с постоянной частотой. Динамика
их реакции на ФД воздействие зависела от вида и концентрации фотосенсибилизатора
и состояла из фаз возбуждения и торможения, приводящих в итоге
к необратимому прекращению импульсации. Предполагается, что фазы
учащения импульсации обусловлены деполяризацией нейрона вследствие
свободнорадикального фотоповреждения сенсибилизированной нейрональной
мембраны. Тормозные фазы, видимо, являются результатом ФД действия
на другую мишень в клетке. В настоящей работе изучено участие
ФД-индуцированных свободнорадикальных процессов в торможении импульсации
нейрона. Исследована реакция изолированных механорецепторных нейронов
на ФД действие 10-7 М сульфированного алюмофталоцианина
Фотосенса (НИОПИК, Москва). После 30-минутной сенсибилизации облучение
нейрона He-Ne лазером (632,8 нм, 0.3 Вт/cm2) постепенно
тормозило импульсную активность и приводило к ее необратимому
блокированию. Эту базовую реакцию нейрона модифицировали антиоксидантами:
DABCO (1,4-диазабицикло-[2,2,2]-октан, Sigma, 1 mM), нейропептидом
гомокарнозином (Serva, 100 мM);
аскорбатом (Serva,
800 мM); или
прооксидантами: FeSO4 (Реахим; 10 мM),
смесью FeSO4+аскорбат
(10+800 мМ).
DABCO, перехватчик синглетного кислорода 1O2,
эффективно защищал нейроны от ФД повреждения и увеличивал их время
жизни в 1,8 раз вследствие замедления тормозного процесса. Нейропептид
гомокарнозин, проявляющий антиоксидантные свойства, перехватывая
1O2 и ОН., также замедлял ФД-индуцированное
торможение импульсации и ее последующее необратимое блокирование
и увеличивая время жизни клетки на 60 %. Аскорбат в концентрации
800 мМ
не оказывал влияния на импульсную активность нейрона в течение
1 часа и на ФД-индуцированное прекращение импульсации. Также не
наблюдалось влияния ионов Fe2+ в концентрации 10 мМ.
Однако, смесь FeSO4+аскорбат (10+800 мМ),
являющаяся мощным прооксидантом, усиливала тормозное ФД действие
Фотосенса и вдвое ускоряла необратимое блокирование импульсации,
вызванное ФД воздействием. Эти данные подтверждают гипотезу о
том, что ФД-индуцированные свободнорадикальные процессы участвуют
не только в процессах активации импульсной активности, но и в
ее торможении. Вероятно, в первом случае мишенью ФД эффекта служила
плазматическая мембрана, а во втором случае - внутриклеточные
органеллы, аккумулирующие Са2+ и высвобождающие его
при повреждении - митохондрии и/или эндоплазматический ретикулум.
Работа поддержана грантами РФФИ (№ 97-04-48092) и Конкурсного
центра фундаментального естествознания СПбГУ (095-0-10.0-3).