- •Глава 1. Обзор литературы (клеточно-молекулярные основы обонятельной трансдукции)
- •Строение органа обоняния
- •1.2. Строение обонятельных клеток
- •Механизмы обонятельной трансдукции
- •Участие обонятельных рецепторных комплексов в рецепции одорантов
- •1.3.2. Роль внутриклеточной сигнальной системы цАмф в рецепции одорантов
- •1.3.2.1. Роль аденилатциклазы в обонятельной рецепции
- •1.3.3. Участие Golf-белка в рецепции одорантов
- •1.3.5. Участие фосфоинозитидного пути передачи сигнала в обонятельных клетках
- •1.3.5.1. Роль фосфолипазы с в обонятельной трансдукции
- •1.3.5.2. Участие протеинкиназы с в обонятельной трансдукции
- •Роль тирозинкиназной сигнальной системы в обонятельной рецепции
- •1.4. Двигательная активность обонятельных жгутиков
- •1.5. Влияние одорантов на митохондриальное дыхание обонятельных клеток
- •Глава 2. Материалы и методы исследования
- •2.1. Объект исследования
- •2.2. Методы люминесцентной микроскопии
- •2.2.1.Флуоресцентный анализ мембраносвязанного кальция в обонятельных клетках
- •2.2.2. Флуоресцентный анализ клеточного дыхания обонятельных клеток
- •2.2.3. Конфокальная сканирующая иммунофлуоресцентная микроскопия
- •2.3. Метод прижизненной телевизионной микроскопии
- •2.4. Электроольфактография
- •2.5. Методика стимуляции обонятельной выстилки
- •2.6. Фармакологический анализ
- •Глава 3. Результаты исследований
- •3.1. Исследование компонентов внутриклеточных сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции различных одорантов
- •3.1.1. Исследование компонентов сигнальных систем, участвующих в рецепции амилового спирта
- •3.1.2. Исследование компонентов сигнальных систем, участвующих в рецепции камфоры
- •3.1.3. Исследование компонентов сигнальных систем, участвующих в рецепции цинеола
- •3.1.4. Исследование компонентов сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции амилацетата
- •3.1.5. Исследование компонентов сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции ванилина
- •3.1.6. Исследование компонентов сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции аммиака
- •3.1.7. Исследование участия внутриклеточных сигнальных систем обонятельных клеток в рецепции сероводорода
- •3.2. Исследование влияния одорантов на митохондриальное дыханине обонятельных клеток
- •3.2.1. Исследование влияния амилового спирта на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.2. Исследование влияния камфоры на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.3. Исследование влияния цинеола на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.4. Исследование влияния амилацетата на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.5. Исследование влияния ванилина на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.6. Исследование влияния аммиака на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.2.7. Исследование влияния сероводорода на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •3.3. Исследование влияния одорантов на двигательную активность обонятельных жгутиков
- •3.3.1. Энергетическое обеспечение двигательной активности обонятельных жгутиков
- •3.3.2. Роль цитоскелета в движениях обонятельных жгутиков
- •Глава 4. Обсуждение результатов
- •4.1. Исследование внутриклеточных сигнальнх систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции амилового спирта, камфоры, цинеола, амилацетата и ванилина
- •4.2. Исследование механизмов обонятельной трансдукции аммиака и сероводорода
- •4.3. Исследование влияния аммиака и сероводорода на активность дыхательной цепи митохондрий
- •4.4. Исследование влияния амилового спирта, камфоры, цинеола, амилацетата и ванилина на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
- •4.5. Исследование влияния одорантов на двигательную активность обонятельных жгутиков
- •Заключение
- •Список литературы
3.1.3. Исследование компонентов сигнальных систем, участвующих в рецепции цинеола
При стимуляции обонятельной выстилки цинеолом, имеющего запах душистого эвкалипта, интенсивность флуоресценции усиливалась (n=38), что связано с повышением кальций-аккумулирующей способности мембран обонятельных клеток. Усиление сигнала достигало 100 отн. ед. (рис. 28 а), его максимальное значение устанавливалось через 10 с, а через 15 – 20 с он снижался, но не возвращался к исходному уровню даже спустя минуту после своего начала. Эту особенность реагирования обонятельного эпителия на цинеол отмечали и другие авторы (Dione, 1998; Reisert, Matthews, 1998). Регистрируя электрические ответы одиночных клеток, они показали, что реакция на цинеол длится и после того, как стимуляция прекращалась.
С флуоресцентной реакций на цинеол коррелирует изменение ЭОГ (рис. 28 б). При сопоставлении продолжительности светового и электрического сигналов видно, что они совпадали и длились около 20 с. Этот факт позволяет предположить, что изменения интенсивности флуоресценции комплекса: Са2+ХТЦ-КМ, как и динамики ЭОГ, обусловливаются реагированием рецепторных клеток на стимуляцию цинеолм.
Роль ионов кальция из внеклеточной среды мы выявляли с помощью ЭГТА. Данные представлены на рис. 29. Видно, что на фоне ЭГТА (2 мМ) уровень светового сигнала под воздействием цинеола (n=17) не изменялся, что свидетельствует об участии внеклеточного кальция в реакции на цинеол (рис. 29).
Участие циклонуклеотид-зависимых кальциевых каналов в рецепции цинеола мы исследовали посредством дилтиазема. Как показали реультаты, после пятиминутной инкубации ольфакторного эпителия в 100 мкМ растворе дилтиазема (n=17) обдувание препарата цинеолом не изменяло уровень светового сигнала по сравнению с исходным (рис. 30). Дилтиазем, как известно, блокирует Са2+каналы, зависимые от циклических нуклеотидов. Следовательно, усиление кальций-аккумулирующей способности клеточных мембран в ответ на цинеол обусловливалось входом ионов кальция из внеклеточной среды в цитозоль через цАМФ-зависимые каналы.
Чтобы определить, активируется ли аденилатциклаза под действием цинеола, мы ингибировали ее с помощью 2,5,-дидеоксиаденозина (10 мкМ), которым обрабатывали препарат перед стимуляцией одорантом (n=10). Как показали результаты наших исследований, при действии цинеолом на фоне заингибированной аденилатциклазы флуоресценция комплекса: Са2+-ХТЦ-КМ не изменялась (рис. 31). Это означает, что кальцийсвязывающая способность мембран обонятельных клеток зависит от активности аденилатциклазы.
Цинеол вместе с камфорой входят в одну группу химических соединений и обладают сходным влиянием на некоторые клеточные процессы (Abrahim et al., 2000). Поэтому мы предположили, что в рецепции этого одоранта, как и камфоры, могут участвовать тирозинкиназы. Для доказательства данного предположения обонятельную выстилку обрабатывали 100 мкМ раствором генистейна, а затем стимулировали одорантом. При действии на препарат цинеолом на его фоне (n=12) интенсивность свечения не менялась (рис. 32). Очевидно, в реакцию на цинеол вовлекается тирозинкиназа.
Таким образом, результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что рецепция цинеола осуществляется с участием системы цАМФ, причем этот вторичный мессенджер синтезируется благодаря активации аденилатциклазы, сопряженной с тирозинкиназой.