Диссертация (1145717), страница 29
Текст из файла (страница 29)
В результате проведенного эксперимента было обнаружено три основныхэффекта.Во-первых, было показано, что 2,5-ДМП снижал активность нейронов обонятельныхлуковиц самцов мышей линии BALB/c, причем сила инактивации была очень высокой(снижение BOLD-контраста на 8%) (рис. 29, «В»). Кроме того, не были выявлены областиобонятельных луковиц, в которых происходило бы повышение активности нейронов (рис.13129, «Г», рис. 30, «А»). Данные о том, что 2,5-ДМП вызывал инактивацию обонятельныхлуковиц (рис. 29,30; Глинин, 2014), были перепроверены и подтверждены на самцахмышей линии CD1, причем было показано, что инактивация происходила не только вобонятельных луковицах, но и в нейрональных центрах вторичной обработки информации(Akulov et al., 2016).Во-вторых, было показано, что воздействие ХСО, напротив, приводило кувеличению активности обонятельных луковиц (увеличение BOLD-контраста на 3%) (рис.29, «В»).
Кроме того, не было выявлено областей обонятельных луковиц, в которыхпроисходило бы снижение активности нейронов (рис. 29, «Г», рис. 30, «Б»).В третьих, было обнаружено, что совместное предоставление 2,5-ДМП и ХСОприводило к частичному подавлению эффектов обоих хемосигналов. Так, происходилоснижение площади инактивированных зон, по сравнению с эффектом 2,5-ДМП, а также –снижение площади активированных зон, по сравнению с эффектом ХСО (рис. 29, «В»,«Г», рис. 30, «В»).Важно отметить, что в данном эксперименте использовали самцов и самок линииBALB/c, для которой также был показан генотоксический эффект действия 2,5-ДМП (рис.22).Можно предположить, что отрицательный уровень BOLD-сигнала в случаевоздействия 2,5-ДМП может быть обусловлен несколькими причинами. С одной стороны,он может быть вызван какой-то специфической реакцией инактивации главныхобонятельных луковиц в ответ непосредственно на данный феромон.
С другой стороны,он может быть вызван тотальной инактивацией нейронов обонятельных луковиц в ответна активацию обонятельных рецепторов, специфически взаимодействующих с 2,5-ДМП.Известно,чтоактивированныерецепторызапускаютнейрональныемеханизмыинактивации нейронов всех близлежащих гломерул для того (кроме их собственной),чтобы их собственный сигнал был более четким (Aungst et al., 2003). Поскольку припредъявлении 2,5-ДМП в воздушной смеси присутствует только один тип летучихмолекул, можно предположить, что малочисленная доля активировавшихся обонятельныхрецепторов будет активировать малое количество нейронов в собственных гломерулах иодновременно ингибировать большое число нейронов окружающих гломерул.
Однакоданное предположение вступает в противоречие с экспериментальными данными орецепции других феромонов (предоставляемых по отдельности). Например, на крысахпоказано, что рецепция «лисьего феромона» (ТМТ) не приводит к инактивацииобонятельных луковиц, а, наоборот, активирует их (Febo et al., 2009). А предоставлениемышам линии CD1 хемосигналов – 1-гексанола, 2-гептанона, изопрена (по отдельности) –132также вызывало активацию обонятельных луковиц (Akulov et al., 2016).
Таким образом,наиболее вероятным выглядит предположение, что инактивация обонятельных луковицпри предъявлении 2,5-ДМП является специфической для данного феромона реакцией.Тотальнаяактивацияобонятельныхлуковицвответнапредоставлениемногокомпонентной смеси хемосигналов самок-одиночек (ХСО) является более понятными предсказуемым результатом, поскольку она отражает тотальную активацию рецепторовглавного обонятельного эпителия в ответ на тысячи различных летучих молекул,содержащихся в моче самок, и согласуется с литературными данными (Xu et al., 2005).Исходя из понимания многокомпонентности ХСО, остается непонятным, как добавлениетолько одного дополнительного компонента (2,5-ДМП) могло привести к снижениюсуммарного уровня оксигенации обонятельных луковиц до контрольного уровня (чистыйвоздух).
Фактически, действие 2,5-ДМП при сочетанном с ХСО предоставлении можетбытьинтерпретировано,какугнетениеспособностисамцовкраспознаваниюхемосигналов самок. При этом одновременное воздействие обоих хемосигналовприводило и к ослаблению инактивирующего эффекта 2,5-ДМП: площадь зон снизившихпотребление кислорода уменьшалась в 6 раз (рис. 29, «Г»). Причина подобногоантагонистического действия хемосигналов может быть связана либо с конкуренцией зарецепторы главного обонятельного эпителия, либо с перекрыванием нейрональных путейв обонятельных луковицах. Последнее выглядит более предпочтительным, ввиду того, что2,5-ДМП активирует относительно небольшое число клеток главного обонятельногоэпителия (Mamasuew et al., 2011) и вряд ли может конкурировать за те рецепторы, скоторыми не может связаться.Представляется наиболее вероятным, что перекрывание путей действия 2,5-ДМП иХСО происходит уже на уровне обонятельных луковиц, и, по-видимому, можетпродолжаться в других областях мозга, связанных с интерпретацией сигналов ииндукцией организменных ответов на феромоны.Важно отметить, что главный обонятельный эпителий является не единственнойструктурой, которая связывается с 2,5-ДМП и ХСО.
Известно, что 2,5-ДМП активируетрецепторы вомероназального органа (ВНО) и ганглия Грюнберга (Leinders-Zufall et al.,2000; Mamasuew et al., 2011). Рецепторы ВНО связывают и многие эструс-зависимыеферомоны самок мышей, которые могут быть активными компонентами ХСО (LeindersZufall et al., 2000). Однако разрешение используемого нами метода фМРТ не позволялоизучить ответ дополнительных обонятельных луковиц (структур, куда проецируетсясигнал от ВНО). Таким образом, возможно, что в специфику обонятельного ответа на 2,5ДМП и ХСО вносят вклад и эти структуры, однако в данной работе это не изучали.133Кроме того, несмотря на то, что во всех экспериментах мы производили воздействие2,5-ДМП в 0,01% разведении, что является приближенным к природной концентрации, вкоторой данный феромон выделяют сгруппированные самки (Novotny et al., 1986),оставалосьнеясным,действуетлиданныйхемосигналисключительночерезобонятельную систему, или оказывает также и прямое влияние на клетки (например,всасывается через легкие в кровь и действует на клетки непосредственно).
Это же былонеясно и в отношении эффектов ХСО. Для решения данного вопроса был проведенэксперимент с предварительной инактивацией всех обонятельных зон мыши путемзакапывания в нос раствора сульфата цинка (рис. 31).Воздействие концентрированным сульфатом цинка является классическим способоминдукции полной (и в тоже время временной) аносмии (на протяжении 5-10 дней смомента интраназального введения) у мышей (McBride et al., 2003).В нашем эксперименте на самцах линии СВА было выявлено, что, во-первых, самапо себе индукция аносмии при интраназальном введении солей цинка не приводила кувеличению частоты НМ в клетках костного мозга через 4 дня после закапывания (рис. 31,«А»).Во-вторых, было показано, что предварительное интраназальное введение солейцинка приводило к полному исчезновению генотоксического эффекта 2,5-ДМП (рис. 31,«А»).
Это говорит о том, что эффект 2,5-ДМП полностью опосредован активациейрецепторов обонятельных эпителиев носовой полости. Среди потенциальных механизмов,за счет которых 2,5-ДМП может действовать на рецепторные клетки обонятельнойсистемы является быстрая активация работы натриевых каналов (Плахова и др., 2000).Кроме того, в предыдущих экспериментах было продемонстрировано, что 24часовое воздействие ХСО приводило к статистически значимому снижению частоты НМ,по сравнению с контролем, в 1,6 раза (рис.
31, «А»). Предварительное введение сульфатацинка предотвращало протекторный эффект ХСО, делая частоту НМ не отличающейся отконтроля, что также доказывало роль обонятельного эпителия в наблюдаемом эффекте.Важно отметить, что в данном эксперименте источником ХСО являлась не смесьподстилок самок-одиночек, а летучие компоненты из смеси мочи самок-одиночек. То, чтопротекторный эффект наблюдали и при воздействии мочой самок (рис.
31, «А»),подтверждает, что действующие феромоны содержатся в именно моче животных.Ни одно из воздействий не изменяло спектра отдельных нарушений митоза (рис. 31,«Б»), что говорит о пропорциональном изменении частоты всех типов НМ при запаховыхвоздействиях.134Таблица 3. Выявленные элементы путей стабилизации и дестабилизации генома клетоккостного мозга самцов мышей при ольфакторном воздействии 2,5-ДМП и ХСО.Воздействие2,5-ДМПХСО2,5-ДМП+ ХСОЗависимость эффектов от ОЭЗависитЗависитНе изученоВлияние на ГОЛИнактивацияАктивацияПовышаетсяНе изменяетсяНе изменяетсяСнижаетсяНе изменяетсяНе изменяетсяПовышаетсяНе изученоНе изученоПовышаетсяСнижаетсяСнижаетсяЗависитНе изученоНе изученоНе изученоНе изученоЭлементыпути (выявленные эффекты)ПромежуточныйэффектИзменение концентрациикортикостерона привоздействии 30 мин.Изменение концентрацииокситоцина при воздействии 60мин.Изменение частотымикроповреждений ДНК вклетках КМ через 2 и 4 часавоздействияИзменение частоты НМ вклетках КМ через 24 часавоздействияЗависимость эффекта индукцииНМ от кортикостеронаЗависимость эффекта индукцииНМ от катехоламиновПри блоке β2-АРэффект индукцииНМ менее выраженПримечания: ОЭ – обонятельный эпителий, ГОЛ – главные обонятельные луковицы, КМ –костный мозг, НМ – нарушения митоза, β2-АР – β2-адренорецепторы.То, что и генотоксический эффект 2,5-ДМП и протекторный эффект ХСО полностьюпропадали при инактивации обонятельного эпителия, говорит о том, что оба эффектаполностью опосредованы активацией обонятельных рецепторов и последующим ответомнервной системы.
Таким образом, используемые феромоны можно рассматривать только135какисточникисоциальнозначимойинформации(передающиеинформациюоприсутствии особи противоположного пола, о переуплотненном состоянии популяции ит.п.), и описанные генетические эффекты были вызваны индукцией определенныхсостояний нервной системы животных (например, стресса, в случае воздействия 2,5ДМП). На наш взгляд, описанные в данной работе результаты можно рассматривать непросто как набор специфических эффектов запаховых сигналов у грызунов, но и болеешироко – как возможность модулировать стабильность генома млекопитающих припомощи определённых психо-социальных (информационных) воздействий.Таким образом, в работе был выявлен целый набор эффектов, которые проливаютсвет на пути действия 2,5-ДМП и ХСО (на уровне нервной системы, а также гуморальногои клеточного ответа), приводящие к дестабилизации и, напротив, стабилизации геномаклеток костного мозга самцов мышей (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
