Особливості кодування температурної та pH-чутливості у первинних ноцицепторах мишей
| dc.contributor.advisor | Кришталь Олег Олександрович | |
| dc.contributor.author | Ткаченко Юрій Миколайович | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-25T11:19:01Z | |
| dc.date.available | 2026-08-25T11:19:01Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description.abstract | У дисертаційній роботі охарактеризовано фармакологічні та біофізичні властивості чутливих закінчень первинних ноцицепторів миші, зокрема, особливості кодування температурної та pH-чутливості. Ноксичні (шкідливі або потенційно шкідливі) стимули активують специфічні рецептори на чутливих закінченнях ноцицепторів, спричиняючи деполяризацію мембрани та генерацію потенціалів дії (ПД), частота яких кодує інтенсивність сигналу. І зміни температури в межах нешкідливого діапазону, і зниження позаклітинного рН можуть модулювати больову чутливість, проте молекулярні механізми цих процесів залишаються недостатньо з’ясованими. Для досягнення поставленої мети використано експериментальні підходи ex vivo та in vitro. Електричну активність аферентів сенсорних нейронів реєстрували у препараті «шкіра–нерв» миші ex vivo, а трансмембранні струми сенсорних нейронів ‒ методом patch-clamp in vitro. У межах дисертаційної роботи розроблено оригінальний метод позаклітинної реєстрації електричної активності поодиноких нервових волокон підшкірного нерва (n. saphenus) з внутрішньої поверхні дерми препарату «шкіра–нерв» миші за допомогою скляного мікроелектрода. Запропонована методика забезпечує стабільну реєстрацію активності аферентів протягом 8 годин, оптимізує процес швидкої заміни розчину на препараті, спрощує систему перфузії та потребує значно меншого об’єму експериментальних середовищ, що скорочує підготовчий етап експерименту та підвищує його відтворюваність. Показано, що в межах температур 20–40 °C відповіді ноцицептивних аферентів на АТФ та H+ характеризуються високою температурною залежністю: Q10 = 3,0 ± 0,2 (АТФ) та Q10 = 3,1 ± 0,25 (pH 6,7). Водночас підвищення частоти ПД, зумовлене зміщенням мембранного потенціалу у бік деполяризації внаслідок збільшення позаклітинної концентрації K+, залишається слабко залежним від температури (Q10 = 1,84 ± 0,1), подібно до спонтанної активності в контрольних умовах (Q10 = 1,96 ± 0,1). Значення температурного коефіцієнта Q10 у межах 20–30 та 30–40 °C залишалися сталими. Отримані результати свідчать про важливу роль АТФ- та H+-чутливих іонних каналів у кодуванні інтенсивності нешкідливих теплових стимулів ноцицептивними аферентами. Показано, що неселективний інгібітор ASIC-каналів і Na+/H+-обмінників NHE 5-(N-етил-N-ізопропіл)амілорид (EIPA, 10 μM), а також селективний інгібітор NHE1 зоніпорид (0,5 μM) посилюють генерацію ПД, індуковану тривалим зниженням позаклітинного pH із 7,4 до 6,1. Це вказує на те, що функціонування Na+/H+-обмінника NHE1 є одним із ключових механізмів активації ноцицептивних аферентів у відповідь на ацидоз. Антагоніст ASIC-каналів диміназен у концентраціях 10 та 25 μM не впливав на протон-індуковану генерацію ПД у відповідь на зниження рН із 7,4 до 6,1. Збільшення концентрації диміназену до 100 μM спричиняло статистично достовірне підсилення цієї відповіді, подібне до дії блокаторів NHE, що свідчить про можливий додатковий інгібувальний вплив на NHE. Завдяки хімічній відмінності від класичних інгібіторів (амілорид, EIPA, зоніпорид), диміназен може розглядатися як перспективний структурний мотив для розроблення нових селективних блокаторів NHE. Водночас механізм його дії у модуляції кислотно-індукованої активації ноцицепторів потребує подальшого дослідження. Показано, що селективний антагоніст TRPV1 AMG-517 пригнічує капсаїцин-індуковане підвищення частоти ПД ноцицептивних аферентів, однак не впливає на зміни ПД у відповідь на зниження рН із 7,4 до 6,1 при 40 °C, а також на зростання ПД, спричинене підвищенням температури в рецептивному полі з 30 до 50 °C. Пригнічення капсаїцин-індукованого збільшення частоти ПД підтверджує ефективність AMG-517 як селективного антагоніста TRPV1-рецепторів, що дозволяє зробити висновок, що за зазначених умов TRPV1 не є основним сенсором помірного ацидозу (pH ≥ 6,1) і не виступає єдиним молекулярним сенсором теплових ноцицептивних стимулів. Відсутність пригнічення протон-індукованої відповіді після блокади ASIC підтверджує полімодальність сенсорних закінчень та існування додаткових механізмів протон-чутливості у периферичних аферентах. Таким чином, встановлено, що кодування температурної та кислотної чутливості первинними ноцицепторами має комплексний характер. Окрім класичних сенсорів температури (TRPV1) та pH (ASIC), у кодуванні температурних сигналів беруть участь також пуринорецептори, тоді як у формуванні відповіді на зниження pH — натрій-протонний обмінник NHE. Отримані результати розширюють уявлення про механізми периферичного кодування ноцицептивних стимулів і можуть бути використані для пошуку нових мішеней фармакологічної корекції больових станів. | |
| dc.identifier.citation | Ткаченко Ю.М. Особливості кодування температурної та pH-чутливості у первинних ноцицепторах мишей. – На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – «Біофізика». – Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2026. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.biph.kiev.ua/handle/123456789/81 | |
| dc.language.iso | other | |
| dc.subject | сенсорні нейрони | |
| dc.subject | ноцицепція | |
| dc.subject | ацидоз | |
| dc.subject | температура | |
| dc.subject | препарат «шкіра–нерв» ex vivo | |
| dc.subject | ASIC | |
| dc.subject | TRPV1 | |
| dc.subject | NHE | |
| dc.title | Особливості кодування температурної та pH-чутливості у первинних ноцицепторах мишей | |
| dc.type | Thesis |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- Tkachenko_YuM_Dissertation .pdf
- Розмір:
- 4.63 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 1.71 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Опис: