Том 1 (1112429), страница 44

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 44)

Э. Кэндел (Е. Капде1, 1976) суммировал выводы из таких работ следующим образом; 1. Знак синаптического действия определяется ие медиатором, а свойствами рецепторов иа постсииаптической клетке. 2. Рецепторы на клетках, являющихся постсииаптнческимн по отношению к одному пресинаптическому нейрону, могут фармакологнчески различатьси н могут контролировать разные ионные каналы. 3. Одна постсинаптическая клетка может иметь более одного типа рецепторов дли данного медиатора, и каждый из этих рецепторов может конт.

ролнровать отличный от других механизм ионной проводимости. 218 йй 7(легочные мекаапзмы У. Медиагоры и модуляторы 219 Вследствие этих трех свойств клетка могут оказывать противоположные синаптические действие как на различимо постсннаптическве клетки, тйк п иа одну и ту же. Эти положения можно рассматривать как следствия закова Дейла. Однако пока имеются лишь ограниченные свидетельства наличия клеток с множественным действием в нервной системе позвоночных. А что можно сказать о вероятности существования клеток с несколькими медиаторами? Если обратиться к беспозвоночным, то сообщалось, что в одиночных нейронах Ар1ив(а предположительно имеется по 4 медиатора. Если брать позвоночных, то ведущиеся широким фронтом работы Т.

Хекфельта (Т. Но1с(еВ) и его сотрудников из Стокгольма дают все больше свидетельств присутствия более одного медиаторного вещества в одиночных нервных окончаниях во многих частях нервной системы. Одним из распространенных случаев, по-видимому, является присутствие пептида внутри окончания, содержащего моноамин (см. ниже). Ввиду вышесказанного также вполне вероятно, что некоторые синаптические окончания содержат более одного типа синаптическнх пузырьков.

Идентификация медиаторов и неиропептидов До сих пор мы рассуждали о медиаторах так, как будто было известно, какие вещества функционируют в различных синапсах. В действительности идентификация медиатора — одна из самых трудных проблем во всей нейробиологии. Экспериментально нужно удовлетворить нескольким критериям, каждый из которых требует специальной методики и в какой-то степени косвенных измерений, оценок и заключений. Эти критерии суммированы в табл. 9.1.

Общее мнение таково, что наиболее полно этим критериям удовлетворяют работы по идентификации ацетилхолина как медиатора в нервно-мышечном соединении. Эд. Кравиц (Ей. Кгау((х) и его сотрудники нз Гарварда отчетливо продемонстрировали роль ГАМК в тормозных синапсах нервно-мышечных соединений рака, Имеются также хорошие свидетельства относительно вегетативных ганглиев позвОночных и нескольких типов нейронов беспозвоночных. В других случаях, намного более частых, наши знания основываются только на одном или двух методических подходах. Следовательно, свидетельства часто фрагментарны.

Встречая разных представителей семейства медиаторов в тех или иных областях мозга, мы должны помнить, что многие из них носят одну и ту же «фамилию» — предположительный. Одним из наиболее важных достижений последних лет в нейробиологии было установление широкого распространения в нервной системе нейроактивнык пептидов. Многие из таких со- Таблица 9.1. Этапы идентификации медиаторов и иейропептидов (Па1пег, Вгоипйет, 1981) Этапы для иелдатороо Этапы для иоародеотвдод единений были обнаружены и идентифицированы в других органах биохимиками, работавшими 50 лет назад или около того, и были только недавно обнаружены в нервной системе. Названия этих соединений, такие как «вазопрессин» или «простагланднн», отражают те органы, в которых они были обнаружены впервые, или то физиологическое действие, которое было изучено первым.

Аналогично, некоторые из них имеют названия вроде «люлиберин» или «рилизинг-фактор лютеинизирующего гормона» (ЛГ-РФ), отражающие одну из специфических функций нервной системы. Ряд пептидов, ранее идентифицированных в кишечнике, затем был обнаружен в центральной нервной системе. Так что номенклатура этих веществ может быть несколько запутанной, Подобно меднаторам, пептиды можно идентифицировать как нейроактивные вещества по соответствию их нескольким критериям. Хотя число их пока не установлено, перечень, приведенный в табл. 91, может послужить полезным руководством, Он 1. Анатомический: присутствие данного вещества и подходящих количествах в пресинаптических окончаниях. 2.

Биокимичггкииг присутствие и актиниость ферментов, которые синтезируют данное вещество в пресинаптическом нейроне и его отростках и удаляют или инактивируют это вещество в синапсе. 3. физиологический: демонстрацяя того, что физиологнческаи стимуляция заставляет пресинаптическое окончание выделять данное вещество и что его ионофоретическая инъекция и область сннапса в подходящих количествах имитирует естественную реакцию. 4. Фармакологический: фармакологические препараты, которые влияют на различные фермептативные или бнофизнчсские этапы, оказывают ожидаемое действие иа синтез, накопление, высвобождение, активность, ииактнвацню и обратный захват данного вещества.

!. Разработка количественной биопробы. 2. Свидетельства того, что данное биологически активное вещество по своей природе явлиется пептидом. 3. Разработка процедур экстракции и выделения для получения максимально очищенного пептида 4. Химическая и физическая характе. ристика очищенного пептида (например, определение молекулярной массы и амниокислотного состава) б. Выяснение аминокнслотной после. довательностн пептида 6. Химический синтез пептида (н последующее тестирование его иа биоактивиость с применением количественной биопробы) 7. Получение антител к пептиду 8.

Характеристика антител с использованием синтетических аналогов данного пептида (очистка антител) 9. Разработка иммунологических проб и процедур для применения иа нервных тканях (типа радиоиммуниой пробы и иммуиоцитохимического метода) тд Клятв«ноге меланизмы 9 М«С!патеры и модуляторы начинается с биопробы, которая включает определенные процедуры для экстракции и тестирования, являющиеся в действительности весьма строгими. Выделение и определение пептида обеспечивается набором методов хроматографии и другими стандартными биохимическими приемами. Локализация пептидов в нервных тканях опирается на иммунологические методы, которые особенно эффективны ввиду их высокой чувствительности и специфичности. Способность данного вещества вызывать реакции при нанесении его на данный нейрон в эксперименте является последним и очень важным критерием, но только одним из многих.

Одно из крупнейших достижений последних лет — возможность локализовать нейроактивные вещества типа пептидов внутри отдельных нейронов, используя иммунологическне методы. Коротко говоря, интересующее вещество (Х) сначала вводят как антиген в организм подходящего для этого животного (кролика), чтобы вызывать появление антител (анти-Х) в крови. Затем делают срезы тех нервных тканей, в которых желательно установить клеточную локализацию Х. Эти срезы обрабатывают рядом агентов, начиная с анти-Х, который затем заставляют реагировать с другими антителами — к анти-Х. Эти вторые антитела связывают агентами, обеспечивающими визуализацию; обычно это молекулы флуоресцируюшего вещества или фермент — пероксидаза хрена. Пример получаемых результатов показан на рис.

9.8. Рис. 9.8. Иммуиоцитохимическое выявление иейроакгивкых пептидов. Серийиые срезы ядер шва продолговатого мозга, обработанные аигисыворотками, специфическими в отношении серотоиииа (А), ттгреолябечггиа (Б) и ( ). деть, что в иескольких клетках (1 — 4), идентифицируемых вещества иа всех трех срезах, имели место иммуииые реакции со всеми тремя аитисыворотками. Метка Х поставлена иа кровеносном сосуде, использованном для ориентирования срезов. (зо)тапззоп ет а!., )98!.) При только что описанной процедуре исходные антитела (анти-Х) продуцируются всей иммунной системой кролика, Сле довательно, эти антитела поликлональны, ибо их вырабатывают лимфоциты, обладающие разной степенью специфичности по отношению к Х. Моноклональные антитела, вырабатываемые клетками-потомками одного лимфоцита, можно получить соответствующим скринингом, отобрав лимфоциты желательной специфичности.

Получение моноклональных антител обещает сильно увеличить специфичность иммуноцитохимических методов идентификации нейроактнвных веществ в нейронах. Кроме того, этот общий метод можно приспособить для еще более тонких измерений, таких как визуализация специфической РНК, в которой закодирован синтез определенного пептида или белка (см. гл. 4). Наиболее известные нейроактивные пептиды приведены на рис. 9.9.

Этот список следует рассматривать только как предварительный; в действительности в этой быстро развивающейся области многие данные носят характер предварительных. Как выразился один из наших коллег, «мы пишем с карандашом в одной руке и ластиком в другой(в, Можно видеть, что многие пептиды содержат по 2 — 10 аминокислот и, таким образом, с одной стороны, перекрываются по размеру с мелкими аминокислотными медиаторами, а с другой — с гормонами. Обилие пептидов и их хитроумные названия создают впечатление, что это гетерогенная группа веществ. Однако чем больше о них становится известно, тем реальнее возможность извлечь некоторые мощные унифицирующие принципы, лежащие в основе их функций..Во-первых, нейроэндокринные клетки, секретируюшие пептиды, были среди первых типов нейронов, появившихся в эволюции примитивных нервных систем (см.

гл. 2). Во-вторых, нейропептиды филогенетически очень консервативны, так что сходные вещества или сходные последовательности аминокислот появляются у разных животных, как беспозвоночных, так и позвоночных. В-третьих, как уже упоминалось, многие пептиды нервной системы обнаруживаются также в других тканях организма, например в кишечнике. Возникает мысль, что все пептидэргические клетки связаны общностью эмбрионального происхождения, образуя вместе с некоторыми другими производными нейроэктодермы так называемую АПУД-систему клеток (АРН) — от Апнпе Ргесцгзог (Зр1а)се РесагЬоху1а1(оп, т. е. имеются в виду определенные биохимические и физиологические свойства: поглощение аминов и декарбоксилирование их предшественников), Наконец, нейроактивные пептиды как некоторый класс веществ имеют ряд общих биохимических свойств, В табл. 9.2 некоторые из них противопостав лены по свойствам известным медиаторам.

Ы. Клеточные мехннпзмы Таблица 9.2. Свойства медиаторов и иейропептпдон (ке!сЬе!1, Ебш!Лзоп, 1977) Свойства медватороа Саоясзаа пейропептидоп Карнози (БЮ тиреопнберин 'ЮезЮМез-энкефапин ЯЮ6Ю Сео.энкафэпин ИИ69 Анрнозензин И (~)ба)ь66В Пепзид типа хопецнсзакиннна '('9(~' ' а с~Я~м) оЯ)з, юп 'оксизоцин рис. 9.9. Нейроактивиые пептиды, расположенные в порядке возрастаиия числа атомов углерода (!чегзеп, 1979, с измеиеииями).

Характеристики

Список файлов книги