Адренергическая модуляция проведения возбуждения в периферическом нервно-мышечном соединении в мышцах разного функционального профиля

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-15-00046

НазваниеАдренергическая модуляция проведения возбуждения в периферическом нервно-мышечном соединении в мышцах разного функционального профиля

Руководитель Бухараева Элля Ахметовна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" , Республика Татарстан (Татарстан)

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова нервно-мышечный синапс, интенсивность и временные параметры спонтанной и вызванной квантовой секреции ацетилхолина, адренорецепторы, адренергические вещества, модуляция синаптической передачи

Код ГРНТИ34.39.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проведение возбуждения в синапсах периферической нервной системы является сложным многостадийным процессом, от состояния которого зависят двигательные функции организма. Модуляция синаптической функции и ее пластические изменения обеспечивают надёжность и эффективность процесса передачи информации от двигательного нерва к мышце. Еще в начале ХХ века было обнаружено, что активация симпатических нервов вызывает повышение силы сокращений скелетной мышцы, утомленной длительной стимуляцией двигательного нерва (Орбели 1923). Последующие многочисленные исследования были направлены в основном на изучение сократительной способности мышечных волокон при раздражении симпатических нервов или при действии экзогенных адренергических соединений. Проявления эффектов адренергических соединений на сократительную способность оказались зависимыми от типа мышц («быстрые», «медленные») и от функционального состояния самой мышцы (утомленная длительным раздражением или интактная). В литературе имеется довольно большое количество противоречивых данных о разнонаправленных эффектах адренолитиков и адреномиметиков как на мышечное сокращение, так и на выделение ацетилхолина из двигательного нервного окончания. Показано, что адренергические соединения могут как облегчать мышечные сокращения, так и угнетать их, снижая или повышая чувствительность постсинаптической мембраны к нейромедиатору, или влияя на мембранный потенциал мышечного волокна. Увеличение амплитуды постсинаптического ответа может быть обусловлено возрастанием количества выделяемых квантов ацетилхолина. Но как показали полученные нами данные на нервно-мышечном синапсе лягушки, возрастание амплитуды постсинаптического ответа под действием норадреналина может происходить и без изменения количества выделяющихся квантов. Этот эффект связан с повышением степени синхронности секреции квантов медиатора, которое приводит к росту амплитуды постсинаптического ответа, сниженного при утомлении мышцы при длительной высокочастотной стимуляции (Bukcharaeva et al.1999, Bukharaeva et al. 2002). Таким образом имеющиеся противоречия делают актуальным проведение комплексного исследования механизмов действия адренолитиков и адреномиметиков на состояние нервно-мышечного синапса. В связи с этим целью данного проекта является комплексный анализ молекулярных механизмов влияния адренергических соединений на процессы проведения возбуждения в нервно-мышечных соединениях мышц разного функционального профиля («быстрых», «медленных» и смешанного типа) при разных физиологических и патологических состояниях. В ходе выполнения проекта впервые будут исследованы процессы экзоцитоза и эндоцитоза синаптических везикул из нервного окончания теплокровных при действии адренергических соединений, выявлены подтипы адренорецепторов, участвующих в реализации эффектов адреномиметиков на процессы спонтанной и вызванной квантовой секреции, будет установлена локализация этих рецепторов. Впервые будут получены данные о влиянии адренергических соединений на кинетику выделения квантов ацетилхолина. Методом математического моделирования будет выяснено могут ли обнаруженные изменения степени синхронности выделения квантов медиатора вносить вклад в амплитуду постсинаптического ответа. Современные флуоресцентные методы с использованием специфических кальциевых красителей позволят оценить, как при действии адреномиметиков меняется вход ионов кальция в нервное окончание. Актуальность предлагаемого проекта обусловлена еще и тем, что в последние годы адренергические соединения, в основном применяемые для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, стали предлагать в качестве лекарственных препаратов для терапии неврологических расстройств, при которых имеет место синаптический дефект (боковой амиотрофический склероз, миастенические синдромы, патологическая утомляемость мышц, болезнь Помпе). В связи с этим выяснение тонких молекулярных механизмов влияния адренергических соединений на синаптическое проведение возбуждения имеет не только фундаментальное значение для понимания путей повышения эффективности синаптической передачи, но и для практической медицины. Полученные данные позволят найти наиболее эффективные пути преодоления синаптических дефектов, возникающих при неврологических расстройствах.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ценцевицкий А.Н., Ковязина И.В., Бухараева Э.А., Никольский Е.Е. Effect of noradrenaline on the kinetics of evoked acetylcholine secretion in mouse neuromuscular junction Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology, No. 4, Vol. 12, pp. 327–332 (год публикации - 2018)
10.1134/S1990747818070012

2. Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Десинхронизирующий эффект норадреналина на квантовую секрецию ацетилхолина в нервно-мышечном соединении мыши Материалы международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы-2018, с. 247-248 (год публикации - 2018)

3. Архипов А.Ю., Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Блокирование кальциевых каналов L-типа предотвращает синхронизацию освобождения квантов АХ при действие норадреналина в нервно-мышечном соединение лягушки В поисках моделей персонализированной медицины: сборник трудов V международной конференции «Постгеном 2018», с. 308 (год публикации - 2018)

4. Ковязина И.В., Ценцевицкий А.Н. Влияние норадреналина на параметры синаптической передачи в нервно-мышечном синапсе мыши при разных режимах стимуляции двигательного нерва. Материалы конференции с международным участием «Физиология и биохимия сигнальных систем», с. 44-45 (год публикации - 2018)

5. Ценцевицкий А.Н., Ковязина И.В., Бухараева Э.А. Diverse Effects of Noradrenaline and Adrenaline on the Quantal Secretion of Acetylcholine at the Mouse Neuromuscular Junction Neuroscience, 423, 162–171 (год публикации - 2019)
10.1016/j.neuroscience.2019.10.049

6. Ценцевицкий А.Н., Хузахметова В.Ф., Бухараева Э.А. Adrenergic Modulation of Excitation Propagation in Peripheral Synapses BIOLOGICHESKIE MEMBRANY, 36, 3, 176-183 (год публикации - 2019)
10.1134/S1990747819030097

7. Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Регуляция катехоламинами вызванной квантовой секреции в нервно-мышечном синапсе дыхательной мышцы мыши Рецепторы и внутриклеточная сигнализация. Сборник статей, Том 1, С. 386-390 (год публикации - 2019)

8. Бухараева Э.А., Хузахметова В.Ф., Ценцевицкий А.Н., Нуруллин Л.Ф. Адренергическая регуляция синаптических процессов в неадренергических синапсах ACTA NATURAE, Т. 1, С. 118-119 (год публикации - 2019)

9. Хузахметова В.Ф., Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Влияние адренергических соединений на секрецию нейромедиатора в нервно-мышечных соединениях крысы ACTA NATURAE, Т. 1, С. 120-121 (год публикации - 2019)

10. Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Opposite modulation of time course of ACh quantal release by norepinephrine in peripheral synapses of frog and mouse IBRO Reports, V. 6, S 532 (год публикации - 2019)
10.1016/j.ibror.2019.07.1658

11. Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А Влияние норадреналина на спонтанную квантовую секрецию в нервно-мышечном синапсе диафрагмальной мышцы мыши Сборник Материалов VI Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы-2019», Т.1, С. 444-446 (год публикации - 2019)

12. Архипов А.Ю., Самигуллин Д.В., Бухараева Э.А. ВЛИЯНИЕ НОРАДРЕНАЛИНА НА ПАРАМЕТРЫ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ВОЗБУЖДЕНИЯ В НЕРВНОМЫШЕЧНОМ СИНАПСЕ МЫШИ Сборник материалов VI Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы-2019»., Т.1, С.407- 409 (год публикации - 2019)

13. Бухараева Э.А. Adrenergic modulation of the neuromuscular defects Abstract of PCS 3rd International Conference of Neuroscience, Р. 49 (год публикации - 2019)

14. Хузахметова В.Ф., Бухараева Э.А. Adrenaline Facilitates Synaptic Transmission by Synchronizing Release of Acetylcholine Quanta from Motor Nerve Endings Cellular and Molecular Neurobiology, V 40 №3 (год публикации - 2020)
10.1007/s10571-020-00840-3

15. Ценцевицкий А., Нуруллин Л., Тяпкина О.,Бухараева Э. Sympathomimetics regulate quantal acetylcholine release at neuromuscular junctions through various types of adrenoreceptors Molecular and Cellular Neuroscience, V 108, 103550 (год публикации - 2020)
10.1016/j.mcn.2020.103550

16. Хузахметова В.Ф., Ценцевицкий А.Н., Бухараева Э.А. Влияние адреналина на синаптическую передачу в нервномышечном синапсе мыши с моделью бокового амиотрофического склероза Гены & Клетки, Том XV, №3, Приложение, 2020 (год публикации - 2020)

17. Бухараева Э.А. ФЕНОМЕН ОРБЕЛИ–ГИНЕЦИНСКОГО – ВЗГЛЯД ЧЕРЕЗ 100 ЛЕТ ЖУРНАЛ ЭВОЛЮЦИОННОЙ БИОХИМИИ И ФИЗИОЛОГИИ, Том 56, Номер 7, стр 547 (год публикации - 2020)

18. Хузахметова В.Ф., Ценцевицкий А.Н., Архипов А.Ю. ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ КАТЕХОЛАМИНОВ В СИНАПСАХ МЫШЦ РАЗНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ЖУРНАЛ ЭВОЛЮЦИОННОЙ БИОХИМИИ И ФИЗИОЛОГИИ, Том 56, Номер 7, стр 704 (год публикации - 2020)
10.31857/S0044452920071948

19. Бухараева Э.А., Хузахметова В.Ф., Ценцевицкий А.Н АДРЕНЕРГИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ХОЛИНЕРГИЧЕСКИХ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СИНАПСОВ Сборник докладов. XVI международный междисциплинарный конгресс НЕЙРОНАУКА ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И ПСИХОЛОГИИ (год публикации - 2020)
10.29003/m974.sudak.ns2020-16/123

20. Жиляков Н.В., Архипов А.Ю., Бухараева Э.А Активация пресинаптических α2-адренорецепторов изменяет вход ионов кальция в двигательные нервные окончания мыши в ответ на нервный стимул ОПТОГЕНЕТИКА+ 2020 вторая Всероссийская научная конференция с международным участием и Школа по современным методам неинвазивного контроля нейрональной активности: сборник научных трудов, стр 107-108 (год публикации - 2020)

21. Ценцевицкий А.Н., Хузахметова В.Ф., Бухараева Э.А. Адренергическая модуляция проведения возбуждения в периферических синапсах Биологические мембраны, Т.36, №3, стр. 1-8 (год публикации - 2019)
10.1134/S0233475519030095

Публикации

13. Бухараева Э.А. Adrenergic modulation of the neuromuscular defects Abstract of PCS 3rd International Conference of Neuroscience, Р. 49 (год публикации - 2019)

Публикации

13. Бухараева Э.А. Adrenergic modulation of the neuromuscular defects Abstract of PCS 3rd International Conference of Neuroscience, Р. 49 (год публикации - 2019)