Nessin V.V. Purenergic activation of the cationic conductivity in the guinea pig // Нейрофізіологія/Neurophysiology – 2003. – T.35, № 3/4, – C. 361

1.         Nessin V.V. Purenergic activation of the cationic conductivity in the guinea pig // Нейрофізіологія/Neurophysiology – 2003. – T.35, № 3/4, – C. 361.

2.         Несін В.В., Кришталь Д.О., Шуба М.Ф. d-тубокураринчутливий компонент кальційзалежного калієвого струму в міоцитах taenia coli морської свинки // Нейрофізіологія/Neurophysiology – 2005. – Т.37, № 3, – С. 271-276. (Всі електрофізіологічні дослідження, обробка експериментального матеріалу та написання статті виконано особисто автором).

3.         Несін В.В., Кришталь Д.О., Шуба М.Ф. Характеристики паксилінчутливого кальційзалежного калієвого струму ізольованих міоцитів кишечнику, Нейрофізіологія/Neurophysiology – 2007. – Т.39, № 3, – С. 201-207. (Всі електрофізіологічні дослідження, обробка експериментального матеріалу та написання статті виконано особисто автором).

4.         Кришталь Д.О., Несін В.В., Шуба М.Ф. Модуляція калієвого струму А-типу в гладеньком’язових клітинах vas deferens щура кальцій/кальмодулінзалежною протеїнкіназою ІІ // Нейрофизиология/Neurophysiology. – 2007. – Т.39, № 4/5, – С. 419-422. (Приймав участь у обробці експериментального матеріалу, узагальненні та обговоренні результатів досліджень).

5.         Кришталь Д.О., Несін В.В., Шуба М.Ф. Дія паксиліну на кальційзалежний калієвий струм в ізольованих гладеньком’язових клітинах сім’явивідних протоків щура // Фізіологічний журнал. – 2007. – Т. 53, № 5, - С. 67-74. (Автор приймав участь у обробці експериментального матеріалу та написанні статті).

Тези доповідей

1.         Nessin V.V. Purenergic activation of the spontaneous transient outward current in the guinea pig taenia coli // Abstract book of IBRO Advanced School of Neuroscience “Receptor, Channels, Messengers”, Yalta, September 16-28, 2004.

2.         Несін В.В. Властивості спонтанних вихідних струмів, викликаних пуринергічною активацією міоцитів кишечнику морської свинки // Матеріали міжнародної конференції “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”, приуроченої до 80-ліття з дня народження проф. І.В.Шостакової. – С. 55. Львів, 7–9 жовтня 2004.

3.         Несін В.В., Кришталь Д.О., Шуба М.Ф. Властивості катіонного струму активованого АТФ у міоцитах кишечнику морської свинки // Матеріали І Української наукової конференції “Проблеми біологічної і медичної фізики ” – С. 124. Харків, 20-22 вересня 2004.

4.         Несін В.В. Вплив d-тубокурарину на кальційзалежний калієвий струм в ізольованих гладеньком’язових клітинах кишечнику // Матеріали міжнародної наукової конференції “Механізми функціонування фізіологічних систем”, приуроченої до 60-ліття новоствореної кафедри фізіології людини і тварин Львівського університету ім. Івана Франка. – С. 107. Львів, 8-11 листопада 2006.

5.         Несін В.В. Властивості паксилінчутливої компоненти кальційзалежного калієвого струму ізольованих гладеньком’язових клітинах кишечнику // Матеріали 4-го з’їзду Українського біофізичного товариства – С. 79. Донецьк, 19-21 грудня 2006.

АНОТАЦІЇ

Несін В.В. Властивості кальційактивованих та АТФ-індукованих калієвих струмів мембрани міоцитів taenia caeci морської свинки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика. - Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2007

З використанням методу фіксації потенціалу було проведено розділення трансмембранних вихідних калієвих струмів. Показано, що вихідний калієвий струм на 50% блокувався неселективним блокатором К⁺ каналів ТЕА (1мМ), та на 40 % – селективним блокатором ВК каналів паксиліном (100нМ). Близько 10% вихідного калієвого струму пригнічується блокатором нікотинових холінорецепторів та SК каналів – d-тубокурарином (d-TK) в концентрації 50 мкМ. Вивчення впливу наведених блокаторів на спонтанні вихідні струми (СВС) показало, що останні за своїми ознаками можна розділити на струми малої та великої амплітуди. СВС великої амплітуди чутливі до паксиліну та ТЕА. Це вказує, що вони переносяться через ВК канали. СВС малої амплітуди чутливі до дії d- TK. Це свідчить пор те, що вони переносяться через SК канали.

Дослідження СВС під час прикладання АТФ показало, що основна роль в пуринергічному гальмуванні, належить SК каналам, як основному механізму гіперполяризації мембрани ГМК. Дослідження внутрішньоклітинних шляхів гальмування, викликаного активацією пуринорецепторів мембрани ГМК показало, що блокатор ІР₃ рецепторів 2-АРВ (30мкМ) пригнічував частоту СВС малої амплітуди та не впливав на СВС великої амплітуди. Це свідчить, що результатом виникнення СВС малої амплітуди є вивільнення Са²⁺ з ІР₃-чутливого Са²⁺ депо міоцитів. Додаткова аплікація АТФ (100 мкМ) як на фоні 2-АРВ, так і блокатора фосфоліпази С - U73122 не призводила до зростання частоти та амплітуди СВС.

Таким чином можна сказати, що АТФ−індуковані СВС в міоцитах taenia caeci обумовлені вивільненням Са²⁺ з ІР₃ чутливого депо, шляхом залежним від фосфоліпази С збільшенням внутрішньоклітинного рівня ІР₃.

Ключові слова: гладеньком’язові клітини, taenia caeci, АТФ, СВС, d-тубокурарин.

Несин В.В. Свойства кальцийактивированих и АТФ-индуцированых калиевых токов мембраны миоцитов taenia caeci морской свинки. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.02 – биофизика. – Институт физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины, Киев, 2007.

Работа посвящена фармако-биофизическому изучению компонентов суммарного трансмембранного ионного тока миоцитов taenia cаесi морской свинки и выяснению клеточных механизмов действия АТФ как медиатора торможения ЖКТ морской свинки. С помощью метода фиксации потенциала было проведено разделение трансмембранных выходящих калиевых токов. Показано, что выходящий калиевый ток на 50% блокируется неселективным блокатором К⁺ каналов ТЕА (1мМ), и на 40% − селективным блокатором ВК каналов паксилином (100нМ). Для снятия неоднозначности, связанной с действием апамина (активация неселективного катионного тока) в наших опытах в качестве блокатора SК каналов был применен d-TK, которий является широко известным блокатором никотинных холинорецепторов. Около 10% выходящего калиевого тока угнетается блокатором никотиновых холинорецепторов и SК каналов - d-тубокурарином (d-TK) в концентрации 50мкМ. Изучено влияние этих блокаторов на спонтанные выходящие токи (СВТ). Показано, что последние по своим характеристикам могут быть разделены на токи малой и большой амплитуды. СВТ большой амплитуды чувствительны к действию паксилина и ТЕА, и переносятся через ВК каналы. СВТ малой амплитуды чувствительны к d-TK и переносятся через SК каналы.

Изучение АТФ−вызванных СВТ показало, что основная роль в пуринергическом ответе принадлежит SК каналам. Активация пуринорецепторов приложением АТФ (100мкМ) при −40мВ сопровождается значительным приростом частоты СВТ малой амплитуды 60±5% (n=4). Использование d-TK, в качестве блокатора SК каналов, приводило к угнетению СВТ малой амплитуды, и устранению эффекта действия АТФ. Исследование клеточных путей торможения, вызванного активацией пуринорецепторов мембраны миоцитов, показало, что блокатор ІР₃ рецепторов 2-АРВ (30мкМ) уменьшал частоту СВТ малой амплитуды и не влиял на СВТ большой амплитуды. Это свидетельствует о том, что результатом возникновения СВТ малой амплитуды является освобождение Са²⁺ из ІР₃ чувствительного Са²⁺ депо миоцитов. Приложение АТФ на фоне 2-АРВ (преинкубация 10 мин) не сопровождалось увеличением частоты СВТ. Для изучения роли фосфолипазы С в АТФ−индуцированных ответах, был использован ингибитор фосфолипазы С - U73122. На фоне U73122 аппликация АТФ не приводила к увеличению частоты и амплитуды СВТ. Таким образом, можно сказать, что АТФ−вызванные СВТ в миоцитах taenia caeci обусловлены освобождением Са²⁺ через ІР₃чувствительние рецепторы саркоплазматического ретикулума вследствие зависимого от фосфолипазы С увеличения уровня внутриклеточного ІР₃.

Ключевые слова: гладкомышечные клетки, taenia caeci, АТФ, СВТ, d-тубокурарин.

Nesin V.V. The properties of Ca²⁺-activated and ATP-induced potassium currents of smooth muscle cell membrane of guinea-pig taenia caeci. – the Manuscript.

Thesis for a candidate`s degree by speciality 03.00.02 – biophysics. – Bogomoletz Institute of Physiology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2007.

The dissertation is devoted to pharmacological and biophysical investigations of the components of outward transmembrane ionic current in single smooth muscle cells isolated from guinea-pig taenia caeci and clarifying the mechanisms of the action of ATP as an inhibitory neurotransmitter in guinea-pig gastrointestinal tract. Different components of the net outward current were separated using patch-clamp technique. It was shown that outward potassium current was inhibited at 50 % by application of 1 mM of non-selective potassium channels blocker TEA and at 40 % - by application of 100 nM of high-specific BK channels blocker paxilline. About 10 % of the net outward current was suppressed by application of 50 мM of SK channels and nicotinic cholinergic receptors d-tubocurarine (d-TK). Effects of these blockers on the spontaneous transient outward currents (STOCs) were also studied. It was shown that STOCs could be divided on two groups depending on its characteristics. Large STOCs are sensitive to the blocking action of TEA and paxilline and thereby are likely to determined by BK channels activity. Mini STOCs are sensitive to d-TK which is an evidence for involving of SK channels.

The studying of STOCs during application of ATP revealed that the main role in purinoergic inhibition is devoted to SK channels as a mainstream mechanism of SMC membrane hyperpolarization. The investigation of the intracellular pathways of inhibition induced by an activation of SMC purinoergic receptors testified that a blocker of IP₃ receptor 2-APB (30 мM) decreased frequency mini STOCs and did not alter large STOCs. In result , we can assume that origin of small amplitude STOCs is due to calcium release from sarcoplasmic reticulum of SMC through IP₃ receptors. The additional application of ATP(100 мM) along with 2-APB as well as with U73122 (blocker of phospholipase C) did not invoke increase in frequency and amplitude of STOCs.

Thus, ATP induced STOCs in SMC of taenia caeci are generated due to enhancement of flux of calcium caused by activation of PLC and, consequently, increasing production of IP₃ which, in turn, leads to activation of IP₃ sensitive receptors of sarcoplasmic reticulum membrane.

Keywords: smooth muscle cells, taenia caeci, ATP, STOCs, d-tubocurarine.