CC BY
15
УДК 595.132:577.175.82
ВЛИЯНИЕ НЕЙРОИЕПТИДОВ НА МУСКУЛАТУРУ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ САМОК НЕМАТОД
Малютина Т.А., Теренина Н.Б.
Центр паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН (terenina_n@mail. ru)
Введение. Возникновение устойчивости к лекарственным препаратам у паразитических организмов, включая паразитических нематод, вызывает необходимость, с одной стороны, изучения механизмов формирования этой устойчивости, а с другой стороны, поиска новых биологических мишеней для управляемого сдерживания распространения паразитарной инвазии. У паразитических нематод такими мишенями могут быть нервно-мышечные структуры стенки тела, фаринкса (глотки), а также конечного отдела репродуктивной системы самок нематод - вагины или яйцемета (ovijector). Вагина является жизненно важным мышечным органом репродуктивной системы нематод, основной физиологической функцией которой является выделение половозрелых яиц во внешнюю среду.
В работе представлен обзор данных литературы, касающихся влияния ряда эндогенных РМКРамид-подобных нейропептидов на сократительную активность мускулатуры конечного отдела половой системы самки паразитической нематоды Ascaris suum.
РМКРамид-подобные пептиды относятся к самому большому и наиболее разнообразному по структуре семейству нейропептидов, обнаруженных у беспозвоночных животных, включая нематод [1, 2]. Установлено, что РМЮамид-подобные пептиды оказывают влияние на мускулатуру стенки тела, фаринкса и репродуктивной системы свободноживущих и паразитических нематод [3]. Эти сведения могут служить перспективой для разработки новых антигельминтиков на основе структуры РМКРамид-подобных нейропептидов, биологической мишенью для которых у паразитических нематод может быть хорошо развитая мускулатура стенки тела, глотки и конечных отделов репродуктивной системы.
Морфологическое строение репродуктивных органов самки паразитических и свободноживущих нематод и их иннервация хорошо изучены. Наиболее развитым мышечным органом репродуктивной системы самок нематод является конечная часть половой системы - вагина, основными физиологическим функциями которой является выделение яиц во внешнюю среду и захват спермы самца.
Иммуноцитохимические исследования показали наличие РМИРамид -иммунореактивности в нервном плексусе дистальной и проксимальной частей вагины нематоды A. suum. Эти нервные волокна тесно связаны с мускулатурой конечного отдела вагины - vagina vera и могут модулировать ее спонтанную двигательную активность [4, 5]. Наличие РМКРамид-иммунореактивности в нервных структурах конечного отдела репродуктивной системы паразитической
нематоды A.suum свидетельствует об участии нейроиеитида FMRF-амида в регуляции физиологических функций вагины у аскариды.
Наряду с иммунореактивностью к РМКРамид-подобным веществам у нематод (Caenorhabditis elegans, Ascaris suum) определены и охарактеризованы гены, кодирующие различные РМКРамид-подобные пептиды [2, 6].
Известно, что большинство РМРРамид - подобных нейропептидов реализуют свои эффекты на эффекторные клетки нематод за счет связывания с трансмембранными рецепторами, сопряженными с G- белком (GPCRs), и последующем развитием событий, приводящих к физиологическому ответу [2, 7].
У свободноживущей нематоды C.elegans в настоящее время идентифицировано 11 рецепторов (GPCRs) и предложена теоретическая схема взаимодействия GPCRs с некоторыми FMRFaMHfl - подобными нейропептидами [2].
В отличие от свободноживущих нематод сведения о выявлении и идентификации GPCRs у паразитических нематод весьма ограничены [6].
В литературе представлены данные о воздействии нейропептидов AFI, AF2, AF3, AF 4, AF8/ PF3, выделенных из тканей тела паразитической нематоды A.suum, а также нейропептидов PF1, PF2 и PF4, выделенных из тканей тела свободноживущей нематоды Panagrellus redivivus, и ряда других эндогенных РМИРамид-подобных пептидов на спонтанную сократительную активность мускулатуры vagina vera у нематод [2, 5]. Анализ данных показал, что перечисленные эндогенные нейропептиды вызывают изменения мышечного напряжения или тонуса, частоты и амплитуды сокращений мускулатуры vagina vera. Эти данные свидетельствуют о важной роли эндогенных нейропептидов в механизмах регуляции спонтанной сократительной активности мускулатуры репродуктивной системы нематод.
Можно предположить, что разнообразие сложных физиологических эффектов эндогенных РМИРамид-подобных пептидов, выявленное при их воздействии на мышечный препарат vagina vera нематоды A.suum, может быть обусловлено такими факторами, как взаимодействие тестируемых нейропептидов с одним и тем же рецептором, взаимодействие с различными рецепторами, вызывающими разнообразные ответы эффекторной клетки, а также взаимодействие с неспецифическими рецепторами, находящимися на мускулатуре vagina vera [4, 5].
Раким образом, данные литературы о наличии иммунореактивности к РМИРамид-подобным веществам в нервной системе и нервных структурах конечного отдела репродуктивной системы нематод, в том числе нематоды A. suum, наряду с молекулярными данными о выявлении у нематод генов, кодирующих различные РМИРамид-подобные пептиды, и сведениями о наличии рецепторов (GPCR) у нематод, взаимодействующих с РМРРамид-подобными пептидами, свидетельствуют об участии FMRF-амидергической системы в регуляции различных физиологических функций конечного отдела репродуктивной системы аскариды, в частности, выделении зрелых яиц в просвет кишечника хозяина.
Способность эндогенных нейропептидов PF1, PF2 и PF4 вызывать ингибирование спонтанной сократительной активности мышечных структур конечного отдела половой системы самки аскариды может представлять интерес для практической ветеринарии при разработке эффективных антигельминтиков,
являющихся структурными аналогами нейропептидов PF1, PF2 и PF4, которые будут нарушать выделение яиц самками нематод и тем самым сдерживать распространение нематодной инвазии в окружающей среде.
Литература: l.Maule A.G., MousleyA., Marks N.J. et al.//Curr. Top. Med. Chem.-2002.-V.2.-P.733-758. 2.McVeigh P., Geary T.G., Marks N.J., Maule A.G.//TREDS in Parasitol.-2006. -V.22.-P.385-396. 3.Johnston M.J.G., McVeigh P., McMaster S., Fleming C.C.//Journal of Helminthology.-2010.-V.84.-Issue 3,- P.253-265. 4.Brownlee D.J.A., Fairwesther I., Johnston C.F.// Parasitol. Res.-1993.-V.9. - P. 302-308. 5.Fellowes R.A., Maule A.G., Marks N.J. et al.//Parasitology.-2000.-V.120. -P.79-89. б.МсСои C.J., Atkinson L.E.,Zamanian M., et al.//Eu Pa Open Proteomics. -2014.-V.3.-P.362-372. 7.Geary T.G., Kubiak T.M.//Trends Pharmacol. Sci.-2005.- V.26.-P. 56-58.
Influence of FMRFamide-like peptides on muscles of female reproductive organs of nematodes. Malyutina T.A., Terenina N.B. Centre of Parasitology of A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution.
Summary. This review is devoted to analysis of data on the effects of some FMRFamide-like peptides on muscle activity of vagina vera - the end part of female reproductive organs of nematodes. FMRFamide-like peptides play the important physiological role in nervous system of nematode reproductive organs. This is confirmed by immunocytochemical data on the presence of neuropeptides in nerve system of the end department of reproductive organs of nematode female as well as by identification oifip-gene in nematodes and detection of high sensivity of vagina vera musculature to a variery of FMRFamide-like neuropeptides. The possible use of some neuropeptides as potential anthelmintics attacking a musculature of reproductive system in parasitic nematodes is discussed.
