Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2005.
Дисертацію присвячено порівняльному аналізу чутливості до дигідропіридинів підтипів (“швидкого” та “повільного”) ендогенних низькопорогових кальцієвих каналів в нейронах латеродорсальних ядер таламуса щурів та відомих клонованих пороформуючих субодиниць Т-каналів (1G, 1H і 1I), функціонально експресованих в ооцитах Xenopus laevis, а також дослідженню субодиничного складу ендогенних низькопорогових кальцієвих каналів нейронів таламуса.
Показано, що за ефективністю блокування ендогеннних низькопорогових кальцієвих каналів досліджувані дигідропіридини розташовувались таким чином: нітрендипін >німодипін >ніфедипін. Незначно відрізнялись величини IC50 для кожного підтипу низькопорогового кальцієвого каналу.
Встановлено, що з трьох пороформуючих 1–субодиниць експресованих в ооцитах Xenopus, найбільшу чутливість до дигідропіридину виявиляла 1H–субодиниця ніфедипін найбільш ефективно блокував канали, сформовані саме 1H–субодиницею (IC50=5мкМ), потім канали, сформовані 1G– субодиницею (IC50=109мкМ), та нарешті канали, утворені 1I–субодиницею (IC50=243мкМ). Результати проведених досліджень показали, що “швидкий” компонент низькопорогового кальцієвого струму в таламічних нейронах більшою мірою опосередкований 1G–субодиницею і меншою – 1H–субодиницею, в той час коли “повільний” компонент струму опосередкований головним чином 1I–субодиницею. Виявлено, що механізм блокуючої дії досліджуваних агентів на ендогенні та клоновані канали обумовлює переважну взаємодію з каналами в інактивованому стані. Отримані дані дозволяють зробити припущення про істотну роль досі ще невизначених ендогенних факторів, наявних у нативних клітинах, у механізмах взаємодії з дигідропіридинами.
При допомозі методів “пєтч-клємп” та двохмікроелектродної фіксації потенціалів виявлені особливості взаємодії фармакологічних препаратів з класу дигідропіридинів (ніфедипіну, нітрендипіну и німодипіну) з двома підтипами нативних низькопорогових кальцієвих каналів в таламічних нейронах щура та з трьома різними клонованими пороформучими субодиницями (1G, 1H и 1I) цих каналів, які були функціонально експресовані в ооцитах шпорцевої жаби Xenopus laevis.
Всі досліджувані дигідропіридини більш ефективно блокували “швидкий” компонент низькопорогового кальцієвого струму в таламічних нейронах ніж “повільний”. Константа половинного блокування (IC50) для “швидкого” компонента струму при використанні ніфедипіна складала: –22, нітрендипіну–0,14, німодипіну–0,81 мкМ. Для “повільного” компонента ніфедипін–28, нітрендипін–0,38, німодипін–2,2 мкМ відповідно. Аплікація жодого з тестованих дигідропіридинів не призводила до повного блокування досліджуваних струмів, навіть при підвищених концентраціях (до 500 мкМ включно).
З трьох пороформуючих 1–субодиниць експресованих в ооцитах Xenopus, найбільш дигідропіридинчутливою виявилася 1H– субодиниця – ніфедипін найбільш ефективно блокував канали, сформовані 1H–субодиницею (IC50=5мкМ), потім канали опосередковані 1G–субодиницею (IC50=109мкМ), та. нарешті, канали, сформовані 1I– субодиницею (IC50=243мкМ).
Блокуюча дія досліджуваних агентів на ендогенні та клоновані канали була найбільш ефективною за умови інактивованого стану. У стані спокою та при невеликих деполяризаціях нітрендипін та німодипін діяли як слабкі агоністи. Цей вплив зумовлений зміщенням кривих стаціонарної активації в бік гіперполяризації.
“Швидкий” компонент низькопорогового кальцієвого струму в таламічних нейронах більшою мірою опосередкований 1G–субодиницею, і меншою – 1H–субодиницею, у той час як “повільний” компонент струму – головним чином 1I– субодиницею.
У фармакологічній дії ніфедипіну на ендогенні та клоновані низькопорогові кальцієві канали виявлені істотні кількісні відмінності, що не дозволяють провести достовірну кореляцію між ними на основі чутливості до дигідропіридинів. Тем не менш виявлені спільні риси в стан-залежності блокування дозволяють зробити припущення про переважну роль досі ще невизначених ендогенних факторів, наявних у нативних клітинах, у механізмах взаємодії з дигідропіридинами.
Перелік опублікованих праць здобувача за темою дисертації.
Статті:
Щегловітов О.К., Желай Т.І., Кондрацький А.П., Найдьонов В.Г., Шуба Я.М. „Порівняльний аналіз механізмів блокування ніфедипіном трьох підтипів кальцієвих каналів Т-типу”// Нейрофизиология –2004. –т.36, № 2. – C. 101–111.
Желай Т.І., Щегловітов О.К. „Вплив ніфедипіну на потенціалзалежні низькопорогові кальцієві канали в таламічних нейронах щура”// Нейрофизиология–2004.– т.36, № 3 – C. 193-203.
Желай Т.І. „Вплив нітрендипіна та німодипіна на низькопорогові кальцієві канали в таламічних нейронах щура.”// Нейрофизиология –2005 –т.37, № 1.– C. 3-10.
Alexander Scheglovitov*, Tatiana Zhelay*, Yulia Vitko et al. “Contrasting the effects of nifedipine on subtypes of endogenous and recombinant T-type Ca2+ channels”// Biochemical Pharmacology – 2005.– Vol.69 – P.841-854.
Тези доповідей:
T Zhelay, A Shcheglovitov, P.G. Kostyuk and Y. M. Shuba “Spesific effect of nifedipine on endogenous T-type Ca2+ channels”// Neurophysiology (Ukrainian). Proceedings of The Second International Symposium "Smooth Muscle Physiology and Biophysics.–2004.– Vol.35, №3/4 – P 379.
T Zhelay, A Shcheglovitov, P.G. Kostyuk and Y. M. Shuba “Effect of nifedipine on recombinant and endogenous T-type Ca2+ channels”// Conference for Ph.D students and young scientists of Bogomoletz Instityte of Physiology, Ukraine, “Perspective directions in modern physiology” Neurophysiology (Ukrainian).– 2004. – Vol.36, №1. – P 78.
Tatiana Zhelay “Nimodipine and nitrendipine effect on fast and slow components of LVA Ca2+ channels”//Abstract book of conference for Ph.D students and young scientists IBRO advanced school of neuroscience, IASN 2004, Crimea.
Aleksandr Shcheglovitov, Tatiana Zhelay, Edward Perez-Peyes, Platon Kostyuk, Yaroslav Shuba. “Contrasting the effect of nifedipine on recombinant and endogenous T-type Ca2+ channels”// 48th Annual Meeting Abstracts, Biophysical J. – Jan. 2004.– Vol.86, № 1.– Part 2 of 2,– P. 451.