1.3.2. Роль внутриклеточной сигнальной системы цАмф в рецепции одорантов

Анализ временных параметров изменений электроольфактограммы при кратковременном воздействии на изолированную обонятельную выстилку лягушек амилацетатом и бутилацетатом свидетельствовал о существовании внутриклеточного посредника между стимулами и электрической реакцией на них (Минор, 1973; Минор, Сакина, 1973; Минор, 1979; Минор, 1980; Lowe et al., 1989). Косвенным доказательством этого являются результаты опытов на изолированных клетках саламандры методом пэтч-клэмп, в которых было показано, что в ответ на стимуляцию смесью одорантов, содержащую цинеол, амилацетат и ацетофенон, в области булавы и обонятельных жгутиков регистрируется входящий ток с латентным периодом от 150 до 600 мс, что на порядок больше латентного периода тока, возникающего под действием растворов с высоким содержанием внеклеточных ионов калия (Firestein et al., 1990). Был сделан вывод, что в реакцию на смесь одорантов вовлекаются вторичные посредники.

Предположили, что в качестве такого мессенджера, играющего важную роль в обонянии, может быть циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) (Persaud et al., 1988). Такое предположение исходило из факта, что дефицит циклических нуклеотидов у человека и животных приводит к многообразным нарушениям обонятельной чувствительности (Winstock et al., 1986). А поскольку в обонятельной выстилке, подвергнутой стимуляции бутилацетатом и амилацетатом, усиливался гидролиз АТФ, предположение K.C.Persaud et al. (1988) было подтверждено, по крайней мере для этого одоранта (Гладышева и др. 1984). В своих работах Минор А.В. и Сакина Н.Л. (1973), Минор А.В. (1980) показали также, что повышение этого циклонуклеотида в цитозоле посредством введения его мембранопроникающих аналогов имитировало влияние амилацетата и бутилацетата на электроольфактограмму, а обработка обонятельной выстилки ингибиторами активности фосфодиэстеразы ослабляла электричекую реакцию на эти одоранты. С их данными согласовались результаты, полученные Menevs et al.(1977).

Более прямые доказательства участия цАМФ в качестве вторичного посредника в обонянии были получены посредством оценки изменения концентрации меченого цАМФ^[125] при стимуляции обонятельных жгутиков смесью одорантов из этилбутирата-эвгенола-карвона. В экспериментах обнаружили, что действие одорантов вызывает повышение концентрации меченого циклонуклеотида в цитозоле (Coon et al., 1989; Sinnarajah et al., 1998). Сходные результаты дали опыты, в которых регистрировались токи короткого замыкания через изолированную обонятельную выстилку лягушки-быка, индуцируемые аналогами цАМФ или модуляторами внутриклеточного цАМФ (Persaud et al., 1988).

Применение метода patch-clamp от одиночной изолированной клетки, стимулируемой пахучими агентами, позволило также получить убедительные данные об участии системы цАМФ в обонятельной трансдукции (Getchell et al., 1989; Kurahashi et al., 1990; Frings, Lindemann, 1991 a, b; Zufall et al., 1991; Lowe, Gold, 1993; Dionne, 1998). При этом в качестве стимулов использовались не отдельные одоранты, а их смеси, что гарантировало реакции большинства из выделенных клеток. Следует заметить, что авторы составляли смеси из одорантов, механизм действия каждого из которых не изучали в условиях своих экспериментов. Основываясь на данных литературы, они полагали, что все компоненты применяемых смесей активируют аденилатциклазу (Firestein et al., 1990; Kurahashi et al., 1990; Firestein et al., 1991). Только в одной работе проводилось прямое сопоставление трансмембранных токов с увеличением содержания цАМФ в обонятельных клетках под действием смесей одорантов (Lowe, Gold, 1993).

Таким образом, получая реакции на различные пахучие вещества, обоняние которых обеспечивается системой цАМФ, и имитируя их ответы повышением его концентрации в обонятельных клетках разных животных, многие исследователи доказали, что цАМФ выполняет миссию внутриклеточного мессенджера в обонятельной трансдукции.