Роль ГАМКергических рецепторов нейронов зоны а5 моста в регуляции реакции дыхательного центра при болевой стимуляции у крыс Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

РОЛЬ ГАМКЕРГИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ НЕЙРОНОВ ЗОНЫ А5 МОСТА В РЕГУЛЯЦИИ РЕАКЦИИ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА ПРИ БОЛЕВОЙ СТИМУЛЯЦИИ У КРЫС

В.С. Татарников, Е.Н. Глазкова, Н.Л. Тюрин, В.Ф. Пятин

ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России,

г. Самара, Россия

Актуальность. Норадренергические А5 нейроны локализованы в каудальных вентро-латеральных отделах моста и участвуют в регуляции дыхания и ноцицепции. Эти функции могут осуществляться за счёт моноси-наптических связей с задними рогами спинного мозга и вентральной дыхательной группой. В нашей лаборатории было выявлено, что норадренергические А5 нейроны активируются как при стимуляции периферических хеморецепторов гипоксией, так и при температурной стимуляции ноцицепторов ("tail-flick" тест). Также, в этой области моста идентифицирована высокая ГАМКергическая им-мунореактивность нейронных структур, роль которой остается мало исследованной. Мы предположили что, ГАМКергические рецепторы нейронов зоны А5 могут влиять на выраженность дыхательной реакции при боли.

Методы исследования. Исследование выполнено на анестезированных пентобарби-талом 12 взрослых белых крысах, сохраняющих спонтанное дыхание. Хирургическим путем открывали вентральную поверхность моста. Диафрагмальный нерв выделяли на протяжении 5-6 мм, периферический конец пересекали и накладывали на биполярные вольфрамовые электроды, соединенные с усилителем переменного тока (NBL 312; Neurobiolab Company; Россия). Данные обрабатывали и сохраняли с использованием АЦП (L-Card E14-440, FBM Engineering) и программного обеспечения PowerGraph software (version 3.3. Professional). Для ноци-цептивной стимуляции использовали модель термического раздражения ноцицепторов хвоста ("tail-flick" тест). Для этого конец хвоста (примерно 1/3 всей длины) погружали в термостатированную ячейку, заполненную водой (52 °С), до появления болевого реф-

лекса движения хвоста. После этого хвост вынимали из водной термоячейки его помещали в воздушную термоячейку (37 °С) для восстановления исходной температуры. Вычисляли время до появления первых движений хвоста и в опытах использовали одинаковые термические стимулы на 1-2 с меньшей длительностью для раздражения ноцицепторов. Микроинъекции в зону А5 объемом 50 нл производи в течение 1 минуты через стеклянную микропипетку с диаметром кончика 20-30 мкм с помощью нанолитрово-го микроинъектора. В исследованиях использовали у-амино-масляную кислоту (ГАМК) в концентрации 4 мМ/л (RBI, Natick, USA). Интервал между микроинъекциями составлял не менее 1 часа. Данные обрабатывали и сохраняли с использованием АЦП (L-Card E14-440, FBM Engineering) и программного обеспечения PowerGraph Software (version 3.3. Professional). Статистический анализ осуществляли с помощью стандартного статистического пакета «SigmaStat 2.0» («Jandel Scientific», USA) с использованием критериев ANOVA, Dunnetts и Tukey. Изменения средних величин считались статистически значимыми при Р<0,05.

Результаты и их обсуждение. Температурный болевой стимул у интактных крыс вызывал увеличение частоты генерации разрядов диафрагмального нерва (РДН) с 39,3±2,0 до 47,3±1,7 Гц в минуту, а также уменьшение длительности дыхательного цикла с 1,54±0,07 до 1,27±0,04 с и экспираторной фазы с 0,92±0,04 до 0,67±0,02 с. Амплитуда РДН возрастала с 15,9±0,1 до 18,2±0,2 относительных единиц (во всех случаях Р<0,05). В то же время, длительность РДН достоверно не изменялись. Микроинъекция раствора, содержащего ГАМК в зону А5, не влияла на

фоновые параметры РДН. Однако, после активации ГАМКергических рецепторов нейронов зоны А5 при температурной болевой стимуляции частота генерации РДН возрастала с 38,6±1,4 до 56,8±2,0 Гц за счет уменьшения общего времени дыхательного цикла с 1,56±0,06 до 1,06±0,04 с и экспираторной паузы - с 0,94±0,03 до 0,47±0,01 с (во всех случаях Р<0,05), что достоверно отличалось от интактных крыс.

У взрослых крыс микроинъекция L-глу-тамата в зону А5 вызывала достоверное увеличение времени („tail-flick" reflex) болевого рефлекса отдергивания хвоста, а также торможение активности дыхательного центра в основном за счет увеличения времени экспирации. В настоящем исследовании мы выявили, что после микроинъекции ГАМК в зону А5 „tail-flick" тест вызывал более выражен-

ное увеличение частоты генерации РДН за счет уменьшения времени экспирации, чем у интактных крыс. В наших предыдущих работах было показано, что термическое раздражение болевых рецепторов хвоста крысы („tail-flick" тест) вызывает активацию норад-ренергических А5 нейронов, которая направлена на уменьшение тахипноэ, что может быть компонентом оборонительной реакции. Мы предполагаем, что на мембранах норад-ренергических А5 нейронов локализованы ГАМКергические рецепторы, раздражение которых ограничивает тормозное влияние норадренергических А5 клеток на дыхание. Таким образом, получены новые данные о том, что при термической болевой стимуляции реакция дыхательного центра регулируется нейронами зоны А5 при участии ГАМК.

ВЛИЯНИЕ ЛИПОПОЛИСАХАРИДА