Диссертация (1144759), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Основной никотин сгорает при температурениже точки кипения, а его пары воспламеняются при 95о C в воздухе. Как тольконикотин попадает в тело, он быстро распространяется по крови и можетпреодолевать гематоэнцефалический барьер. В среднем достаточно около 796секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. Периодполувыведения никотина составляет около двух часов. Никотин усваивается впечени с помощью фермента цитохрома P450 (в основном, CYP2A6, и такжеCYP2B6) (Mwenifumbo et al., 2007). Основной метаболит – котинин, которыйостаётся в крови до 48 ч и может быть использован как индикатор того,подвержен ли человек курению.Согласно современным нейробиологическим моделям прилежащее ядро(Nucleus Accumbens), базальный передний мозг и вентральная тегментальнаяобласть (VTA) играют главную роль в формировании зависимости к целому рядунаркотических средств, включая никотин (Kalamida et al., 2007).
Вентральнаятегментальная область связана посредством двух дофаминергических путей сприлежащимядром(мезолимбическийпуть)ипредлобнойкорой(мезокортикальный путь). В пределах вентральной тегментальной областинаходятся как дофаминергические, так и ГАМКергические нейроны, причемпоследние посылают тормозные входы на дофаминергические нейроны.ПервоначальноеГАМКергическиеостроедействиенейроны,никотинатормозноесвязанодействие,свлияниемкоторыхнарегулируетсярасположенными на их пресинаптических терминалях нХР.
Было показано, что наэтих ГАМКергических нейронах находятся α4β2 нХР, обладающие высокойстепенью десенсетизации (Fenster et al., 1999; Quick, Lester., 2002). Действиеникотина на α4β2 нХР приводит к их быстрой десенситизации, что в свою очередьснимает тормозное влияние ГАМКергических нейронов на дофаминергическиенейронывентральнойтагментальнойобласти,вызываяактивациюдофаминергических нейронов. Никотин также действует на пресинаптическиенейрональные нХР α7 типа, которые расположены на глутаматергическихтерминалях вентральной тагментальной области.
Известно, что α7 нХР обладаютнизкой скоростью десенситизации при действии на них никотина и отличаютсяповышенной проницаемостью для ионов кальция. Таким образом, никотин,воздействуя на α7 нХР, расположенные на глутаматергических терминалях,вызывает выделение глутамата, что в свою очередь приводит к активации97дофаминергических нейронов вентральной тагментальной области через NMDAрецепторы. Учитывая тот факт, что α7 нХР обладают низкой степеньюдесенсетизации,возбуждающеевлияниеникотинанадофаминергическиенейроны сохраняется в течение длительного времени, и может приводить кдолговременной потенциации (Pidoplichko et al., 2004).
Кроме того, самидофаминергические нейроны экспрессируют нХР, в состав которых входятсубъединицы α4, α3, α5, α6, β2 и β3. Эти нХР могут напрямую вызыватьвозбуждение дофаминергических нейронов (Kalamida et al., 2007).Таким образом, весь этот сложный комплекс событий, по-видимому,является ключевым моментом в формировании никотиновой зависимости(Pidoplichko et al., 2004).Изучение хронического воздействия никотина, циркулирующего в крови прикурении, на функции нХР самых разных систем организма (ЦНС, периферическаянервная система, скелетная мускулатура) важно для понимания механизмовникотиновойактивностьинтоксикации.вструктурахПосколькумозга,нХРотносящихсярегулируютксистеменейрональнуюестественногоподкрепления, которая ответственна за формирование зависимости не только кникотину, но и к другим наркотикам (кокаин, амфетамин, морфин и др.) (Pierce,Kumaresan,2006),основноевниманиеисследователейвовсеммиресосредоточено на роли никотина именно в ЦНС.Что касается скелетной мускулатуры, то в ней содержится основной пул нХР,и, следовательно, эти рецепторы являются потенциальными мишенями дляциркулирующего никотина, однако имеются лишь единичные работы похроническому влиянию никотина на скелетные мышцы (Larsson, Orlander, 1984;Larsson et al., 1988; Nakatani et al., 2003).
Так, например, было показано, что вмышцах курильщиков табака наблюдается увеличение доли быстрых волоконтипа II и уменьшение доли медленных волокон типа I (Larsson, Orlander, 1984).Позднее той же группой было показано, что длительная никотинизация (18недель) не вызывала достоверных изменений в сократительных характеристикахm. soleus крысы, однако была обнаружена тенденция к увеличению скорости98сокращений мышц (Larsson et al., 1988). Установлено, что у курильщиков табаканаблюдается нарушение инсулин-зависимого механизма восстановления уровнягликогена в мышцах после интенсивной нагрузки (Price et al., 2003).Вцеломпроблемахроническоговлиянияникотинанаскелетнуюмускулатуру мало изучена.
Не известно, происходят ли при этом какие-тоизменения на уровне молекулярно-клеточных процессов, обеспечивающихэлектрогенез, возбудимость, сократимость и работоспособность скелетноймышцы. В частности, нет данных о хроническом влиянии никотина на критическиважный для функционирования скелетной мышцы фермент – Na,K-АТФазу, хотяизвестно о возможности холинергической модуляции этого белка (Vyskocil et al.,1983; Henning et al., 1994; Nikolsky et al., 1994; Wang et al., 1994; Kragenbrink et al.,1996; Krivoi et al., 2006).
Так, имеются данные о негативном влияниихронического никотина на экспрессию 2-изоформы Na,K-АТФазы в мозге крысы(Wang et al., 1994). Были получены данные, что никотин может модулироватьсекрецию эндогенных дигиталисоподобных ингибиторов Na,K-АТФазы (Schoner,2002; Gooz et al., 2004). В этих условиях также можно было бы ожидатьхронического изменения активности или экспрессии Na,K-АТФазы.Известно также, что хроническое действие никотина сопровождаетсяувеличением количества нХР разных типов, включая рецепторы скелетномышечного типа (Ke et al., 1998), что не исключает модифицикации механизмавзаимодействия нХР с Na,K-АТФазой.************************Данные о хроническом влиянии наномолярных концентраций никотина наэлектрогенез, а также функционирование Na,K-АТФазы и ее изоформ в скелетноймышце в литературе отсутствуют. Изучению этих вопросов посвящена даннаячасть нашей работы.994.2.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ4.2.1. Локальная доставка никотина к мышцеВ данной части работы доставку никотина осуществляли с помощьюспециальногонетоксичногосиликоновогогеля(Connoldetal.,1997),подшиваемого к m. soleus крысы на 3 суток. Таким способом предполагалиоценить непосредственное хроническое действие никотина на мышцу сминимальными возможными системными эффектами.Чтобы оценить диапазон концентраций никотина, диффундирующих изприготовленныхобразцовгеля,предварительнопроводилиспециальноефизиологическое тестирование. Для этого была поставлена отдельная серияэкспериментов на изолированной диафрагмальной мышце крысы как тестобъекте. В этих экспериментах полоски силиконового геля с разным содержаниемникотина (см. главу Методика) и гель, не содержащий никотин (контроль),прикладывались к мышце, которая была расположена в экспериментальнойкамере и омывалась нормальным физиологическим раствором.
Во всехэкспериментах образцы геля располагались во внесинаптическом районе, какможно дальше от места входа нерва. Регистрировали МПП мышечных волокон доналожения геля и в течение 60 мин действия геля. Регистрация МПП происходилав непосредственной близости от района прилегания геля к мышечным волокнамдиафрагмы.Гель без никотина (контроль, 6 мышц) не вызывал достоверных измененийМПП в течение первых 30 мин после наложения и лишь к 60-й мин наблюдаласьнезначительная деполяризация мышечных волокон.
Образцы геля с никотиномвызывали резкую и значительную деполяризацию мышечных волокон в течениепервых 5 мин после наложения геля. Деполяризация, вызываемая действием геляс низким содержанием никотина (ГНСН) (6 мышц) составила 2.9 0.8 мВ (р <0.01). В случае геля с высоким содержанием никотина (ГВСН) (6 мышц)100деполяризация достигала 5.0 0.8 мВ (р < 0.01) по сравнению с исходнымуровнем МПП (рис. 4.2).-71Гель никотин/контроль-72-73МПП, мВ-74-75-76-77-78-79-80015304560Время, минРис. 4.2.
Влияние наложения образцов силиконового геля на МППмышечных волокон диафрагмы крысы. Квадраты – контрольные опыты с гелембез никотина; кружки – опыты с гелем с низким содержанием никотина (ГНСН);треугольники – опыты с гелем с высоким содержанием никотина (ГВСН).Отметка «0 мин» – величина МПП непосредственно перед наложением геля.Горизонтальной полоской отмечено время присутствия геля на поверхностидиафрагмальной мышцы.Наблюдаемая деполяризация существенно снижалась уже через 15 мин посленаложения геля с никотином и практически исчезала к 60-й мин действия геля.Полученные данные подтверждают, что никотин действительно диффундирует изприготовленныхсоответствуетнамиэффектамобразцовгеля.микромолярныхРезкаяначальнаяконцентрацийдеполяризацияникотина,аеепоследующее исчезновение объясняется десенситизацей нХР (Lester, Dani, 1995).Далее было важно проверить, как долго никотин может диффундировать из геля.Для этого образцы протестированного на диафрагме геля помещали в пробирку с101нормальнымфизиологическимрастворомичерез3сутокповторялифизиологический тест.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
