Роль оксида азота (NO) в регуляции процессов освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Мухтаров, Марат Рахимзянович

• Мухтаров, Марат Рахимзянович
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мухтаров, Марат Рахимзянович

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Виды освобождения АХ из двигательных нервных окончаний.

2.1.1. Квантовая секреция АХ из двигательных нервных окончаний.

2.1.2. Неквантовое освобождение АХ из двигательных нервных окончаний.

2.1.2.1. Природа Н-эффекта. Измерение интенсивности неквантовой секреции АХ.

2.1.2.2. Исследование механизма неквантовой секреции АХ.

2.1.2.3. Физиологическая роль процесса неквантовой секреции АХ.

2.2. Оксид азота и МО-синтаза.

2.2.1. Изоформы 1ЧО-синтазы.

2.2.2. Регуляция активности ТЧО-синтазы.

2.2.3. Доноры и инактиваторы N0.

2.2.4. Мишени для N0.

2.2.5. Физиологические функции N0.

2.2.6. ТЧО-синтаза в нервно-мышечном соединении.

2.2.7. N0 и функции нервно-мышечного аппарата.

3. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Объект исследования.

3.2. Растворы. Система перфузии.

3.3. Электрофизиологические исследования.

3.4. Анализ квантовой секреции медиатора.

3.5. Оценка интенсивности неквантовой секреции АХ.

3.6. Оценка чувствительности постсинаптической мембраны к АХ

3.7. Статистическая обработка экспериментальных данных.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Влияние N0 на квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении крысы

4.1.1. Влияние экзогенного N0 на спонтанную квантовую секрецию АХ.

4.1.2. Влияние нарушения синтеза N0 на спонтанную квантовую секрецию АХ.

4.1.3. Влияние экзогенного N0 на вызванную квантовую секрецию АХ.

4.1.4. Влияние нарушения синтеза N0 на вызванную квантовую секрецию АХ.

4.2. Влияние N0 на неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

4.2.1. Неквантовая секреция АХ в диафрагмальном нервно-мышечном препарате крысы

4.2.2. Влияние доноров N0 на неквантовую секрецию АХ.

4.2.3. Влияние активации синтеза N0 на неквантовую секрецию АХ.

4.2.4. Влияние нарушения синтеза N0 на неквантовую секрецию АХ.

4.2.5. Оценка чувствительности постсинаптической мембраны к АХ при действии доноров N0, активации и нарушении его синтеза.

4.3. Изучение механизма действия N0 на неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

4.3.1. Влияние блокирования гуанилатциклазы на неквантовую секрецию АХ.

4.3.2. Влияние циклических нуклеотидов на неквантовую секрецию АХ.

4.3.3. Оценка чувствительности постсинаптической мембраны к АХ при блокировании гуанилатциклазы и действии экзогенного цГМФ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль оксида азота (NO) в регуляции процессов освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы»

Актуальность исследования

В середине 80-х годов был открыт и начал активно изучаться новый внутри- и межклеточный посредник - свободнорадикальный газ оксид азота II (N0), выполняющий различные сигнальные функции как в центральной, так и периферической нервной системе (Гуляева, 1995; Реутов с соав., 1997; Уразаев, Зефиров, 1999; Bredt, Snyder, 1992; Schuman, Madison, 1994; Grozdanovic, Baumgarten, 1999). В частности показано, что NO угнетает вызванное, не оказывая влияния на спонтанное квантовое освобождение медиатора из двигательных нервных окончаний лягушки (Lindgren, Laird, 1994). Согласно другим данным, N0 угнетает как вызванную, так и спонтанную квантовую секрецию ацетилхолина (АХ) в нервно-мышечном синапсе лягушки (Зефиров с соав., 1999а,б). В то же время ничего не известно о влиянии N0 на секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных. Особый интерес представляет вопрос о возможной роли NO в регуляции неквантовой секреции медиатора из двигательных нервных окончаний (Katz, Miledi, 1977; Vyskocil, liles, 1977), поскольку показано, что неквантовый АХ принимает участие в нервном контроле величины мембранного потенциала покоя (МПП) мышечных волокон (Bray et al., 1982; Drachman et al., 1982). Известно, что наиболее ранним признаком постденервационных изменений в мышце является снижение МПП (Albuquerque et al., 1971) из-за усиления работы фуросемид-чувствительного хлорного транспорта (Urazaev et al., 1999), совпадающее по времени с исчезновением неквантовой секреции АХ в результате денервации 6

Никольский с соав., 1985а; Nikolsky et al., 1996). При этом установлено, что нейрональная изоформа NO-синтазы - фермента, образующего N0 и локализованного в мышечных волокнах преимущественно в области концевых пластинок (Вгешпап et al., 1995, 1996; Kusner, Kaminski, 1996; Chao et al., 1997; Grozdanovic, Gossrau, 1997, 1998), также исчезает после перерезки нерва (Oliver et al., 1996). Есть данные, что N0 способен выступать в качестве ретроградного синаптического сигнала, участвующего в формировании нервно-мышечного соединения в эмбрионах Xenopus laevis (Wang et al., 1995). Между тем, неквантовый АХ тоже принимает участие в образовании трофических связей между нейроном и клетками мишенями в эмбрионах Xenopus в период ранней фазы синаптогенеза (Young, Poo, 1983; Sun, Poo, 1985) и в раннем постнатальном периоде развития мышечных волокон крысы (Vyskocil, Vrbova, 1993). Наконец, недавно было показано, что неквантовый АХ участвует в поддержании МПП мышечных волокон путем опосредуемой M j-холинорецепторами и Са2+-зависимой активации синтеза молекул N0 в саркоплазме (Urazaev et al., 1997, 1999, 2000).

Исследование влияния NO на квантовое и неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных позволит получить более полное представление о его роли в модуляции процессов нейросекреции у позвоночных.

Цель и основные задачи исследования

Целью работы явилось изучение механизмов влияния N0 на процессы секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных. В соответствии с этой целью были поставлены следующие конкретные задачи. 7

1. Исследовать влияние N0 на спонтанную и вызванную квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

2. Исследовать влияние N0 на неквантовое освобождение медиатора из двигательных нервных окончаний крысы.

3. Исследовать возможность участия системы гуанилатциклаза/цГМФ в регуляции процессов секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных, осуществляемой N0.

Положения, выносимые на защиту

1. N0 не оказывает влияния на спонтанную и вызванную квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

2. Увеличение количества N0 во внеклеточной среде или активация его синтеза оказывает угнетающее действие на неквантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных, а нарушение синтеза N0 приводит к усилению выброса неквантового АХ.

3. Влияние N0 на неквантовую секрецию АХ в нервно-мышечном соединении крысы осуществляется посредством активации гуанилатциклазы нервных окончаний.

Научная новизна

В результате проведенных исследований впервые показано, что N0 участвует в регуляции неквантовой секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных: увеличение N0 во внеклеточной среде или активация его синтеза приводит к угнетению неквантовой секреции АХ, а нарушение синтеза N0 - к ее усилению. Впервые установлено, что влияние 8

N0 на неквантовое освобождение АХ осуществляется путем активации гуанилатциклазы нервных окончаний. Впервые показано, что у теплокровных N0 не оказывает влияния на квантовую секрецию медиатора из двигательных нервных окончаний.

Научно-практическая ценность

Полученные результаты позволяют составить более полное представление о физиологической роли N0 в процессах синаптической передачи у животных различных систематических групп. Установление факта избирательного влияния N0 на неквантовое освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных позволит ближе подойти к пониманию физиологической роли данного вида секреции и последствий его нарушения.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены на итоговых конференциях КИББ КНЦ РАН (Казань, 1997-1999), конференции молодых ученых и специалистов КГМУ (Казань, 1997), III Республиканской научной конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1997), V и VI Всероссийских школах молодых ученых "Актуальные проблемы нейробиологии" (Казань, 1998, 1999), 28 ежегодном конгрессе Общества нейронаук (Лос-Анджелес, США, 1998), Симпозиуме "Исследования в области нейронаук в Университете Восточной Каролины сегодня и завтра" (Гринвилл, США, 1998). 9

Структура и объем диссертации

Диссертация объемом 133 страницы состоит из введения, обзора литературы, описания методики исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и указателя цитируемой литературы. Список цитируемой литературы включает 250 источников, из них 215 -иностранных авторов. Диссертация содержит 17 рисунков и 4 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Мухтаров, Марат Рахимзянович

6. выводы

1. Донор NO нитропруссид натрия и блокатор NO-синтазы L-нитроаргинин метиловый эфир не оказывают влияния на амплитудно-временные параметры, среднюю частоту и характер импульсного потока миниатюрных потенциалов концевой пластинки в нервно-мышечном соединении крысы.

2. Донор NO нитропруссид натрия и блокатор NO-синтазы L-нитроаргинин метиловый эфир не оказывают влияния на амплитудно-временные параметры и средний квантовый состав потенциалов концевой пластинки в нервно-мышечном соединении крысы независимо от исходного уровня квантовой секреции медиатора.

3. Увеличение количества N0 с помощью его доноров (нитропруссид натрия, S-нитрозоацетилпеницилламин) и активация его синтеза с помощью L-аргинина приводит к угнетению неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

4. Нарушение синтеза N0 с помощью L-нитроаргинин метилового эфира как in vitro, так и ш vivo приводит к усилению неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

5. Снижение производства цГМФ путем блокирования гуанилатциклазы нервных окончаний с помощью метиленового синего и оксидиазолоквиноксалина приводит к усилению неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

102

6. Применение экзогенного цГМФ в дибутирильной форме приводит к угнетению неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

7. N0 можно рассматривать как звено цепи отрицательной обратной связи, участвующей в процессе регуляции неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы.

103

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованию физиологической роли оксида азота II (N0) в последнее время уделяется много внимания. Установлено, что N0 выполняет разнообразные сигнальные функции как в центральной, так и периферической нервной системе (Гуляева, 1995; Реутов с соав., 1997; Уразаев, Зефиров, 1999; Bredt, Snyder, 1992; Schuman, Madison, 1994; Grozdanovic, Baumgarten, 1999). Однако, в настоящий момент нет более или менее ясного представления о роли N0 в процессах секреции медиатора в нервно-мышечном соединении. Установлено, что NO угнетает квантовую секрецию АХ из двигательных нервных окончаний лягушки (Зефиров с соав., 1999а,б; Lindgren, Laird, 1994) и в электрическом органе Torpedo (Ribera et al., 1998), и практически ничего не известно о его действии на освобождение медиатора, в особенности неквантовое, в нервно-мышечном соединении теплокровных.

Основной целью данной работы изучение влияния N0 на процессы секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных и определение молекулярного механизма, с помощью которого это влияние может осуществляться. Для решения поставленной задачи исследовали влияние веществ, изменяющих количество NO во внеклеточной среде или интенсивность его синтеза в клетках, на основные параметры спонтанной и вызванной квантовой секреции и неквантовой секреции АХ из двигательных нервных окончаний. В качестве объекта исследований был выбран диафрагмальный нервно-мышечный препарат крысы, как наиболее удобный для электрофизиологической регистрации всех способов секреции, в особенности неквантового освобождения медиатора, зарегистрировать

92 которое в нервно-мышечном соединении холоднокровных достаточно сложно (Katz, Miledi, 1977) из-за низкой его интенсивности.

Спонтанную квантовую секрецию оценивали по средней частоте и характеру импульсного потока МПКП. Увеличение количества N0 во внеклеточной среде с помощью нитропруссида натрия (SNP) (Knowles et al., 1990; Southam, Garthwaite, 1991) не приводило к изменению средней частоты МПКП, что согласуется с данными других авторов (Lindgren, Laird, 1994). Не изменялась она и при нарушении синтеза N0 в клетках с помощью №-нитро-Ь-аргинин метилового эфира (L-NAME) (Kitto et al., 1992; Meiler et al., 1992; Lorrain, Hull, 1993; Leone et al., 1994). Характер импульсного потока МПКП, оцениваемый по гистограммам распределения межимпульсных интервалов, также не изменялся при использовании как SNP, так и L-NAME. Донор NO - SNP и блокатор NO-синтазы L-NAME не обладали постсинаптическим эффектом, поскольку при их использовании амплитудно-временные характеристики МПКП оставались неизменными. Полученные результаты свидетельствуют о том, что NO не оказывает влияния на спонтанную квантовую секрецию АХ в нервно-мышечном соединении крысы.

Интенсивность вызванной квантовой секреции оценивали по среднему квантовому составу ПКП. При использовании растворов с пониженным содержанием ионов Са2+ и повышенным содержанием ионов Mg2+ квантовый состав рассчитывали прямым способом (путем деления средней амплитуды ПКП на среднюю амплитуду МПКП) (Del Castillo, Katz, 1954; Martin, 1966). В случае блокирования сокращений путем поперечного рассечения мышечных волокон (Barstad, Lilleheil, 1968) квантовый состав оценивали по методу вариаций (Del Castillo, Katz, 1954; Martin, 1966).

93

Независимо от исходного уровня квантовой секреции медиатора средний квантовый состав ПКП не изменялся ни под действием донора NO - SNP, ни под действием блокатора NO-синтазы L-NAME. Таким образом, N0 не оказывает влияния и на вызванное квантовое освобождение АХ из двигательных нервных окончаний крысы. Однако, согласно данным литературы, NO угнетает квантовую секрецию медиатора в нервно-мышечном соединении лягушки (Зефиров с соав., 1999а,б; Lindgren, Laird, 1994). Скорее всего это объясняется тем, что результаты этих авторов получены на принципиально другом экспериментальном объекте.

Об интенсивности неквантовой секреции судили по величине Н-эффекта - степени гиперполяризации постсинаптической мембраны после блокирования ХР концевой пластинки d-тубокурарином в условиях необратимого ингибирования АХЭ армином (Katz, Miledi, 1977; Vyskocil, liles, 1977). Однако, величина Н-эффекта зависит не только от интенсивности неквантовой секреции, но и от чувствительности постсинаптической мембраны к АХ, которая может меняться при действии различных агентов. Поэтому для того, чтобы говорить о влиянии N0 на неквантовую секрецию, необходимо было оценить, как меняется чувствительность постсинаптической мембраны к АХ при действии веществ, являющихся донорами NO или изменяющих интенсивность его синтеза. С этой целью в изолированных мышцах с ингибированной АХЭ, предварительно инкубированных в течение 3-х часов в физиологическом растворе, измеряли величину Н-эффекта, получаемого в присутствии экзогенного АХ в концентрации 510-8 моль/л. В этих условиях собственная неквантовая секреция АХ из двигательных нервных терминалей отсутствует (Никольский с соав., 1985а), а блокирование постсинаптических ХР d

94 тубокурарином после добавления экзогенного АХ в указанной концентрации вызывает гиперполяризацию синаптической области мышечных волокон, близкую по величине к контрольным значениям Н-эффекта (Воронин, 1990; Vyskocil et al., 1983). Оказалось, что ни доноры N0, ни активация или нарушение его синтеза не приводили к изменению чувствительности постсинаптической мембраны к АХ. Об этом же свидетельствовала неизменность амплитудно-временных характеристик МПКП при действии донора NO - SNP и блокатора NO-синтазы L-NAME.

Согласно полученным данным, увеличение количества молекул N0, достигаемое либо с помощью доноров NO - SNP и S-HHTp030-N-ацетилпеницилламина (SNAP) (Knowles et al., 1990; Southain, Garthwaite, 1991; Hussain et al., 1999), либо за счет усиления его эндогенного образования с помощью L-аргинина, являющегося субстратом для синтеза NO (Knowles et al., 1989; Stuehr et al., 1991), приводило к угнетению процесса неквантовой секреции АХ в нервно-мышечном соединении крысы. Было установлено, что угнетающий эффект доноров N0 на неквантовое освобождение медиатора связан с действием молекул N0, а не побочных продуктов распада веществ, поскольку он не наблюдался при использовании инактивированных растворов SNP и устранялся гемоглобином, эффективно связывающим молекулы N0 (Martin et al., 1985; Kitto et al., 1992).

Известно, что N0 может служить как внутри-, так и межклеточным посредником (Barinaga, 1991; Bredt, Snyder, 1992), и в настоящее время нет единого мнения, в какой области нервно-мышечного соединения происходит синтез N0. Большинство исследователей склоняются к мысли о постсинаптической локализации NO-синтазы (Brenman et al., 1995, 1996; Kusner, Kaminski, 1996; Chang et al., 1996; Chao et al., 1997; Grozdanovic et

95 al., 1997; Grozdanovic, Gossrau, 1997, 1998), хотя есть отдельные работы, свидетельствующие о его возможной локализации и в пресинаптической области синапса (Oliver et al., 1996; Ribera et al., 1998). В этом плане интересен факт устранения гемоглобином угнетающего действия на неквантовую секрецию L-аргинина, который наводит на мысль, что молекулы NO образуются в мышечных волокнах и оказывают свое влияние на неквантовую секрецию путем ретроградного действия на двигательные нервные окончания, как это происходит в гиппокампе при развитии долговременной потенциации (Bohme et al., 1991; Schuman, Madison, 1991; Haley et al., 1992). Такой вывод основан на том факте, что непроникающие через клеточные мембраны молекулы гемоглобина способны связывать только находящиеся за пределами цитоплазмы клетки молекулы NO, предотвращая тем самым их межклеточное действие (Martin et al., 1985; Kitto et al., 1992; Hu, El-Fakahany, 1993). Если учесть, что нейрональная изоформа NO-синтазы, обнаруженная в мышечных волокнах, обладает активностью в нормальных условиях в покое (Kobzik et al., 1994; Balón, Nadler, 1994), то гемоглобин сам по себе должен оказывать влияние на неквантовую секрецию медиатора, аналогичное действию блокатора NO-синтазы, поскольку он будет улавливать вышедшие за пределы мышечного волокна молекулы NO. Согласно данным литературы, гемоглобин в некоторых случаях вызывал усиление вызванной квантовой секреции АХ в нервно-мышечном соединении лягушки, тогда как донор NO - SNP оказывал на нее угнетающее действие (Lindgren, Laird, 1994). Действительно, в нашем случае использование гемоглобина приводило к усилению неквантового освобождения медиатора. Это свидетельствует о том, что эндогенный N0, образующийся в мышечных клетках, осуществляет

96 непрерывный контроль интенсивности неквантовой секреции АХ из двигательных нервных окончаний крысы. В пользу ретроградного действия NO в нервно-мышечном соединении теплокровных высказываются и другие авторы (Urazaev et al., 1997, 1999, 2000).

С другой стороны, нарушение синтеза N0 в мышечных клетках как in vitro, так и in vivo с помощью блокатора NO-синтазы L-NAME (Kitto et al., 1992; Meiler et al., 1992; Lorrain, Hull, 1993; Leone et al., 1994) приводило к существенному усилению процесса неквантового освобождения медиатора. Причем, при нарушении образования NO in vivo наблюдалась зависимость степени возрастания интенсивности неквантовой секреции АХ от длительности блокирования NO-синтазы. Влияние L-NAME на неквантовую секрецию обусловлено действием молекул NO, поскольку оно отсутствовало при использовании как in vitro, так и in vivo неактивной формы вещества D-NAME. Интересно, что одновременное использование L-NAME с донорами NO (SNP, SNAP) оказывало на неквантовое освобождение медиатора действие, аналогичное эффекту, производимому одними только донорами NO, тогда как добавление L-аргинина на фоне L-NAME приводило лишь к частичному устранению усиливающего влияния блокатора NO-синтазы на неквантовую секрецию АХ. Очевидно, это связано с тем, что L-NAME и L-аргинин оказывают свое влияние через ферментную систему, производящую NO, где они конкурируют за каталитический центр NO-синтазы, a SNP и SNAP являются непосредственно донорами молекул NO.

Следующей задачей было изучение молекулярного механизма, посредством которого может осуществляться влияние NO на неквантовую секрецию медиатора. Известно, что основной мишенью для NO во многих тканях является растворимая гуанилатциклаза (Arnold et al., 1977; Murad et

97 al, 1978; Schmidt, 1992; Murad, 1994). Связывание NO с ионом Fe2+ в иростетической группе (геме) молекулы фермента приводит к его активации, в результате чего повышается уровень цГМФ (Wolin et al., 1982). Для того, чтобы проверить, не оказывает ли NO свое действие на неквантовую секрецию АХ посредством активации гуанилатциклазы двигательных нервных окончаний, использовали блокаторы этого фермента - метиленовый синий (Meiler, Gebhart, 1993) и специфический блокатор \Н-[1,2,4]оксидиазоло[4,3-а]квиноксалин-1-опе (ODQ) (Brunner et al., 1995; Garthwaite et al., 1995), а также экзогенный продукт деятельности гуанилатциклазы - цГМФ. Было установлено, что блокирование гуанилатциклазы с помощью метиленового синего и ODQ приводило к усилению неквантовой секреции АХ аналогично тому, как это происходило при нарушении синтеза N0. С другой стороны, применение экзогенного цГМФ в дибутирильной форме приводило к угнетению неквантового освобождения медиатора, как это происходило при использовании доноров NO или активации его синтеза с помощью L-аргинина. Непроникающая через мембрану клеток обычная форма цГМФ, а также дибутирильная форма цАМФ, производимого ферментом аденилатциклаза, не оказывали подобного эффекта, что согласуется с данными других авторов (Оранская, 1990). Таким образом, система аденилатциклаза/цАМФ не принимает участия в регуляции неквантовой секреции АХ в нервно-мышечном соединении крысы.

Можно предположить, что N0, производимый в мышечных волокнах, оказывает свое действие на неквантовое освобождение медиатора посредством активации гуанилатциклазы нервных окончаний. Показано, что по такому механизму N0 вызывает в гиппокампе развитие долговременной

98 депрессии или потенциации в зависимости от частоты стимуляции (Haley et al., 1992; Zhuo et al., 1994). С другой стороны, нельзя исключить, что усиление неквантовой секреции при использовании блокаторов гуанилатциклазы может происходить в результате снижения активности этого фермента, локализованного в мышечных волокнах. Если это так на самом деле, то доноры NO должны оказывать свое действие на неквантовое освобождение медиатора независимо от активности гуанилатциклазы. В нашем же случае блокаторы гуанилатциклазы полностью устраняли угнетающий эффект доноров NO (SNP, SNAP) и активации его синтеза с помощью L-аргинина. Этот факт дает основания предполагать, что молекулы NO, образующиеся при распаде его доноров, оказывают не прямое влияние на неквантовую секрецию АХ в нервно-мышечном соединении крысы, а действуют опосредованно через активацию гуанилатциклазы нервных окончаний.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что N0 принимает участие в регуляции неквантовой секреции медиатора в нервно-мышечном соединении теплокровных и не оказывает влияния на квантовую секрецию. Если рассматривать нервно-мышечное соединение как регулируемую и саморегулирующуюся систему, то на основании полученных результатов и данных, полученных другими авторами, можно предположить следующую схему функционирования этой системы. Неквантовый АХ, освобождаемый двигательными нервными окончаниями, вызывает опосредуемую Мрхолинорецепторами Са2+-зависимую активацию синтеза молекул N0 в саркоплазме мышечных волокон (Urazaev et al., 1997, 1999, 2000). В свою очередь, молекулы N0, диффундируя из мышечных волокон в нервные окончания, активируют в них гуанилатциклазу, что приводит к

99 усилению синтеза в нервных окончаниях цГМФ и снижению интенсивности неквантовой секреции медиатора (Рис.17). О более детальном механизме влияния NO на неквантовое освобождение АХ из двигательных нервных окончаний говорить пока сложно, тем более что и сам механизм неквантовой секреции пока неизвестен. Если вспомнить о двух существующих на данный момент гипотезах по поводу механизма неквантового освобождения медиатора (см. п.2.1.2.2), то более предпочтительной выглядит гипотеза о сопряженности процесса неквантовой секреции с системой захвата холина высокого сродства, функционирующей в мембране двигательных нервных окончаний (Воронин, 1990; Nikolsky et al., 1991). Действительно, если бы неквантовая секреция осуществлялась переносчиком, накачивающим АХ в синаптические везикулы и встраиваемым в мембрану нервного окончания при экзоцитозе медиатора (Edwards et al., 1985, 1988; Vyskocil, 1985), то логично было бы ожидать аналогичные эффекты веществ, изменяющих количество N0 во внеклеточной среде или активность его синтеза в мышечных клетках, как на неквантовое, так и на квантовое освобождение АХ из двигательных нервных окончаний, чего не наблюдается на самом деле.

Таким образом, N0 можно рассматривать как звено цепи отрицательной обратной связи, осуществляющей регуляцию интенсивности неквантовой секреции медиатора из двигательных нервных окончаний теплокровных.

100

Двигательное нервное окончание

Гуанилатциклаза

Неквантовая секреция АХ

Мышечное волокно

ЫО-синтаза 0

Рис. 17. Схема, поясняющая роль N0 в регуляции неквантового освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении крысы. Знак "+" рядом со стрелкой означает активацию фермента или увеличение количества производимого им продукта. Знак "-" означает угнетение процесса неквантовой секреции АХ.

101

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Мухтаров, Марат Рахимзянович, 2000 год

1. Бухараева Э.А., Ким К.Х., Никольский Е.Е., Выскочил Ф. Синхронизация вызванной секреции квантов медиатора как механизм облегчающего действия симпатомиметиков // Физиол. ж. им. И.М. Сеченова 1998. - Т.84, N10. - С.1121-1131.

2. Вольский Г.Г., Ещенко Н.Д., Каразеева Е.П. Белки нервной системы // В кн.: Нейрохимия. Москва. - 1996. - С.69-95.

3. Воронин В.А. Механизм неквантового освобождения медиатора из двигательных нервных окончаний // Дисс. на соискание ученой степени к.м.н. Казань. - 1990.

4. Воронин В.А., Никольский Е.Е. Значение ионов кальция для процесса неквантовой секреции ацетилхолина из двигательных нервных окончаний мыши // Доклады АН СССР. 1985. - Т.285, N4. - С. 1019-1021.

5. Гиниатуллин P.A. Факторы, определяющие амплитуду и длительность многоквантовых токов концевой пластинки // Научн. доклад на соискание ученой степени д.м.н. Казань - 1992.

6. Гиниатуллин P.A., Оранская Т.И., Воронин В.А., Никольский Е.Е. Влияние неквантового ацетилхолина на миниатюрные токи концевой пластинки мыши // Нейрофизиология. 1990. - Т.22, N4. - С.507-513.

7. Гуляева H.B. Роль и регуляция метаболизма N0 в центральной нервной системе // Нейрохимия. 1995. - Т. 12, N3. - С.63-66. Зефиров JI.H. О немедиаторной роли ацетилхолина в нервной системе // В сб.: Физиол. роль медиаторов. - Казань. - 1972. -С.105-107.

8. Зефиров A.JI., Халиуллина P.P., Анучин A.A. Эффекты экзогенного N0 на секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания // Бюлл. эксп. биол. и мед. 1999а. - Т. 128, N8. -С.144-147.

9. Зефиров A.JI., Черанов С.Ю. Молекулярные механизмы квантовой секреции медиатора в синапсе // Успехи физиол. наук. 2000. (в печати).

10. Каменская М.А. Современные представления о механизме квантового освобождения медиатора из моторных нервныхокончаний скелетной мышцы // Успехи физиол. наук. 1972. -Т.З, N3. - С.22-63.

11. Кубасов И.В., Кривой И.И., Лопатина Е.В. Роль Ка+/К+-АТФазы в пресинаптическом последействии экзогенного ацетилхолина в диафрагме крысы // Бюлл. эксп. биол. и мед. 1997. - Т. 123, N5. -С.531-534.

12. Матюшкин Д.П. О функциональных обратных связях в синапсе // Л.: Изд-во ЛГУ. 1975.

13. Никольский Е.Е. Пресинаптическая холинорецепция в нервно-мышечном синапсе // Научн. доклад на соискание ученой степени д.м.н. Казань. - 1990.

14. Никольский Е.Е., Воронин В.А., Оранская Т.И. Восстановление спонтанной квантовой и неквантовой секреции медиатора из двигательных нервных окончаний в ходе реиннервации диафрагмальной мышцы мыши // Доклады АН СССР. 19856. -Т.285, N1. - С.246-249.

15. Суровцев В.А., Уразаев А.Х., Волков Е.М. Природа локальной гиперполяризации субсинаптической мембраны мышечных волокон крысы // Физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 1988. - Т.74, N9. - С.1327-1330.

16. Уразаев А.Х., Науменко Н.В., Полетаев Г.И., Никольский Е.Е., Выскочил Ф. Влияние блокады NO-синтазы в опытах in vivo на мембранный потенциал скелетных мышц крысы // Нейрохимия. -19986. Т.15, N2. - С. 183-188.

17. Уразаев А.Х., Суровцев В.А., Чикин A.B., Волков Е.М., Полетаев Г.И., Хамитов Х.С. Нейротрофический контроль переноса хлора в мышечных волокнах млекопитающих // Нейрофизиология. -1987а. Т.19, N6. - С.766-771.

18. Уразаев А.Х., Чикин A.B., Волков Е.М., Полетаев Г.И., Хамитов Х.С. Влияние ацетилхолина и карбамилхолина на мембранный потенциал покоя денервированной мышцы крысы // Физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 19876. - Т.73, N3. - С.360-365.

19. Уразаев А.Х., Чикин A.B., Волков Е.М., Полетаев Г.И., Хамитов Х.С. Значение ионов кальция и импульсной активности для нейротрофического контроля мембранного потенциала мышечных волокон крысы // Нейрофизиология. 1987в. - Т.19, N4. - С.449-456.

20. Anderson D.S., King S.C., Parsons S.M. Inhibition of H3.acetylcholine active transport by tetraphenylborate and other anions // Mol. Pharmacol. 1983b. - V.24. - P.55-59.

21. Arnold W.P., Mittal C.K., Katsuki S., Murad F. Nitric oxide activates guanilate cyclase and increases guanosine 3',5'-cyclic monophosphate levels in various tissue preparations // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1977. V.74. - P.3203-3207.

22. Augustine G.I., Charlton M.P., Smith S.J. Calcium entry and transmitter release at voltage-clamped nerve terminals of squid //J. Physiol. 1985. - V.367. - P.163-181.

23. Balon T.W., Nadler J.L. Nitric oxide release is present from incubated skeletal muscle preparations // J. Appl. Physiol. 1994. - V.77. -P.2519-2521.

24. Barinaga M. Is nitric oxide the "retrograde messenger"? // Science. -1991. V.29, N11. - P.1296-1297.

25. Beckman J.S., Beckman T.W., Chen J., Marshall P.A., Freeman B.A. Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. - V.87, N4. - P. 1620-1624.

26. Bennett M.K., Erondu N.E., Kennedy M.B. Purification and characterization of a calmodulin-dependent protein kinase that is highly concentrated in brain // J. Biol. Chem. 1983. - V.258. - P. 1273512744.

27. Bennett M.R., Fisher C. The effect of calcium ions on the binomial parameters of nerve impulses at amphibian neuromuscular synapses // J. Physiol. 1977. - Y.271, N3. - P.673-693.

28. Bohme G.A., Bon C., Lemaire M, Reibaid M., Piot O., Stutzmann J.-M., Doble A., Blanchard J.-C. Altered synaptic plasticity and memoryformation in nitric oxide synthase inhibitor-treated rats // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. - V.90. - P.9191-9194.

29. Bohme G.A., Bon C., Stutzmann J.-M., Doble A., Blanchard J.-C. Possible involvement of nitric oxide in long-term potentiation // Eur. J. Pharmacol. 1991. - V.199. - P.379-381.

30. Boroff D.A., Del Castillo J., Evoy W.H., Steinhart R.A. Observations on the action of type A botulinum toxin on frog neuromuscular junctions // J. Physiol. 1974. - V.240. - P.227-253.

31. Boyd I.A., Martin A.R. The end-plate potential in mammalian muscle // J. Physiol. 1956. - V.132. - P.74-91.

32. Bray J.J., Forrest J.W., Hubbard J.I. Evidence for the role of non-quantal acetylcholine in the maintenance of the membrane potential of rat skeletal muscle // J. Physiol. 1982. - V.326. - P.285-296.

33. Bredt D.S., Snyder S.H. Nitric oxide, a novel neuronal messenger // Neuron. 1992. - V.8, N1. - P.3-11.

34. Brenman J.E., Chao D.S., Xia H., Aldape K., Bredt D.S. Nitric oxide synthase coinplexed with dystrophin and absent from skeletal muscle sarcolemma in Duchenne muscular dystrophy // Cell. 1995. - V.82. -P.743-752.

35. Brooks V.B. The action of botulinum toxin on motor nerve filaments // J. Physiol. 1954. - V.123. - P.501-515.

36. Brostrom C.O., Hunkeler F.L., Krebs E.G. The regulation of skeletal muscle phosphorylase kynase by Ca2+ // J. Biol. Cliem. 1971. - V.246. - P. 1961-1967.

37. Brune B., Lapetina E.G. Activation of a cytosolic ADP-ribosyltransferase by nitric oxide generating agents // J. Biol. Chein. -1989. V.264. - P.8455-8458.

38. Brune B., Lapetina E.G. Phosphorylation of nitric oxide synthase by protein kinase A // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991. - V.181. - P.921-926.

39. Davies K.J.A., Quintanilha A.T., Brooks G.A., Backer L. Free radicals and tissue damage produced by exercise // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982. - V.107. - P. 1198-1205.

40. Dawson T.M., Bredt D.S., Fotuhi M., Hwahg P.M., Snyder S.H. Nitric oxide synthase and neuronal NADPH diaphorase are identical in brain and peripheral tissues // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. - V.88. -P.7797-7801.

41. Del Castillo J., Katz B. Quantal components of the end-plate potential // J. Physiol. 1954. - V.124. - P.560-573.

42. Diaz P.T., She Z.-W., Davis W.B., Clanton T.L. Hydroxylation of salicylate by the in vitro diaphragm: evidence for hydroxyl radical production during fatigue // J. Appl. Physiol. 1993. - V.75. - P.540-545.

43. Dimmeler S., Brune B. Characterization of a nitric oxide-catalyzed ADP-ribosylation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase // Eur. J. Biochem. 1992. - V.210. - P.305-310.

44. Dlouha H., Teisinger J., Vyskocil F. Activation of membrane Na+/K+-ATPase of mouse skeletal muscle by acetylcholine and its inhibition by a-bungarotoxin, curare and atropine // Pflugers Arch. 1979. -V.380. -P.101-104.

45. Dolezal V., Tucek S. The synthesis and release of acetylcholine in normal and denervated rat diaphragms during incubation in vitro //J. Physiol. 1983. - V.334. - P.461-474.

46. Dolezal V., Vyskocil F., Tucek S. Decrease of the spontaneous non-quantal release of acetylcholine from the phrenic nerve in botulinum-poisoned rat diaphragm // Pflugers Arch. 1983. - V.397. - P.319-322.

47. Drachman D.B., Stanley E.F., Pestronk A., Griffin J.W., Price D.L. Neurotrophic regulation of two properties of skeletal muscle by impulse-dependent and spontaneous acetylcholine transmission // J. Neurosci. -1982. V.2. - P.232-243.

48. Drapier J.C., Hibbs J.B. Murine cytotoxic activated macrophages inhibit aconitase in tumor cells. Inhibition involves the iron-sulfur group and is reversible // J. Clin. Invest. 1986. - V.78. - P.790-797.

49. Edwards C., Dolezal V., Tucek S., Zemkova H., Vyskocil F. Is an acetylcholine transport system responsible for non-quantal release of acetylcholine at the rodent myoneural junction? // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. - V.82, N10. - P.3514-3518.

50. Edwards C., Dolezal V., Tucek S., Zemkova H., Vyskocil F. A possible role for the acetylcholine transport system in non-quantal release of acetylcholine at the rodent myoneural junction // Puerto Rico Health Sci. J. 1988. - V.7, N2. - P.71-74.

51. Fatt P., Katz B. Spontaneous subthreshold activity at motor nerve terminals // J. Physiol. 1952. - V.59. - P. 165-227.

52. Festoff B.W. Role of cyclic nucleotides in skeletal muscle metabolism // In: Current Top. Nerve and Muscle Res., Eds.: Aguayo A.J., Karpati G., Amsterdam-Oxford. 1979. - P.61-72.

53. Fletcher P., Forrester T. The effect of curare on the release of acetylcholine from mammalian motor nerve terminals and on estimate of quantal content // J. Physiol. 1975. - V.251. - P. 131-144.

54. Frandsen U., Lopez-Figueroa M., Hellsten Y. Localization of nitric oxide synthase in human skeletal muscle // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. - V.227. - P.88-93.

55. Giniatullin R.A., Khazipov R.N., Oranska T.I., Nikolsky E.E., Voronin V.A., Vyskocil F. The effect of non-quantal acetylcholine release on quantal miniature currents at mouse diaphragm // J. Physiol. 1993. -V.466. - P. 105-114.

56. Granger D.L., Taintor R.R., Cook J.L., Hibbs J.B. Injury of neoplastic cells by murine macrophages leads to inhibition of mitochondrial respiration // J. Clin. Invest. 1980. - V.65. - P.357-360.

57. Greengard P., Valtorta F., Czernik A.J., Benfenati F. Synaptic vesicle phosphoproteins and regulation of synaptic function // Science Wash. DC. 1993. - V.259. - P.780-785.

58. Grozdanovic Z., Baumgarten H.G. Nitric oxide synthase in skeletal muscle fibers: a signaling component of the dystrophin-glycoprotein complex // Histol. Histopathol. 1999. - V.14. - P.243-256.

59. Grozdanovic Z., Gossrau R. Nitric oxide NMDA signalling in neuromuscular transmission: a missing link in motor endplate diversity and modulation // Histochem. J. 1997. - V.29. - P.267-269.

60. Grozdanovic Z., Gossrau R. Co-localization of nitric oxide synthase I (NOS I) and NMDA receptor subunit 1 (NMDAR-1) at the neuromuscular junction in rodent skeletal muscle // Cell Tissue Res. -1998. V.291. - P.57-63.

61. Gundersen C.B., Jenden D.J. Botulinum toxin depresses the resting output of acetylcholine from the rat diaphragm // Trans. Am. Soc. Neurocliem. 1979. -V.10. - P. 119.

62. Guo F.H., De Raeve H.R., Rice T.W., Stuehr D.J., Thunnissen F.B.J.M., Erzurum S.C. Continuous nitric oxide synthesis in normal117human airway epithelium in vivo // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. -V.92. - P.7809-7813.

63. Gutmann E. Neurotrophic relations // Annu. Rev. Physiol. 1976. -V.38. - P.l 17-210.

64. Haley J.E., Wilcox G.L., Chapman P.F. The role of nitric oxide in long-term potentiation // Neuron. 1992. - V.8. - P.211-216.

65. Harris A.J. Inductive functions of the nervous system // Annu. Rev. Physiol. 1974. - V.36. - P.251-305.

66. Harris J., Miledi R. The effect of type D botulinum toxin on frog neuromuscular junctions // J. Physiol. 1971. - V.217. - P.497-515.

67. Hibbs J.B., Vavrin Z., Taintor R.R. L-arginine is required for expression of the activated macrophage effector mechanism causing selective metabolic inhibition in target cells // J. Immunol. 1987. -V.138. - P.550-556.

68. Hope G.T., Michael G.S., Knigge K.M., Vincent S.R. Neuronal NADPH diaphorase is a nitric oxide synthase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. - V.88. - P.2811-2814.

69. Hu J., El-Fakahany E.E. The Calmodulin antagonist Calmidazolium stimulates release of nitric oxide in neuroblastoma NIE-115 cells // NeuroReport. 1993. - V.2. - P. 198-200.

70. Hubbard J.I., Kwanbunbumpen S. Evidence for the vesicle hypothesis // J. Physiol. 1968. - V.194. - P.407-420.

71. Hubbard J.I., Schmidt R.F. An electrophysiological investigation of mammalian motor nerve terminals // J. Physiol. Lond. 1963. - V.166. - P. 145-167.

72. Ignarro L.J., Buga G.M., Wood K.S., Byrns R.E., Chaudhuri G. Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and vein is nitric oxide // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. - V.84, N24. - P.9265-9269.

73. Janssens S.P., Shimouchi A., Quertermous T., Bloch D.B., Bloch K.D. Cloning and expression of a cDNA encoding human endotlielium-derived relaxing factor/nitric oxide synthase // J. Biol. Chem. 1992. -V.267, N21. - P.14519-14522.

74. Katz B., Miledi R. The measurement of synaptic delay , and the time course of acetylcholine release at the neuromuscular junction // Proc. R. Soc. Lond. B. 1965. - V.161. - P.483-495.

75. Katz B., Miledi R. The timing of calcium on acetylcholine release from motor nerve terminals // J. Physiol. 1967. - V.189. - P.535-544.

76. Katz B., Miledi R. The role of calcium in neuromuscular facilitation // J. Physiol. 1968. - V.195. - P.481-492.

77. Katz B., Miledi R. Transmitter leakage from motor nerve endings // Proc. R. Soc. Lond. B. 1977. - V.196. - P.59-72.

78. Katz B., Miledi R. Estimates of quantal content during "chemical potentiation" of transmitter release // Proc. R. Soc. Lond. B. 1979. -V.205. - P.369-378.

79. Katz B., Miledi R. Does the motor nerve impulse evoke "non-quantal" transmitter release? // Proc. R. Soc. Lond. B. 1981. - V.212. - P. 131137.

80. Kitamura K., Li an Q., Carl A., Kuriyama H. S-nitrosocysteine, but not sodium nitroprusside, produces apamin-sensitive hyperpolarization in rat gastric findus // Br. J. Pharmacol. 1993. - V.109, N2. - P.415-423.

81. Kitto K.F., Haley J.E., Wilcox G.I. Involvement of nitric oxide in spinally mediated hyperalgesia in the mouse // Neurosci. Lett. 1992. -V.148. - P.l-5.

82. Knowles R.G., Palacios M., Palmer R.M.J., Moncada S. Kinetic characteristics of nitric oxide synthase from rat brain // Biochem. J. -1990. V.269. - 207-210.

83. Kobzik L., Reid M.B., Bredt D.S., Stamler J.S. Nitric oxide in skeletal muscle // Nature. 1994. - V.372. - P.546-548.

84. Kobzik L., Stringer B., Balligand J.L., Reid M.B., Stamler J.S. Endothelial type nitric oxide synthase in skeletal muscle fibers: mitochondrial relationships // Biochem. Biophys. Res. Commun. -V.211. P.375-381.

85. Kots A.Y., Skurat A.V., Sergienko E.A., Bulargina T.V., Severin E.S. Nitroprusside stimulates the cysteine-specific mono(ADP-ribosylation) of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from human erythrocytes // FEBS Lett. 1992. - V.300, N1. - P.9-12.

86. Kriebel M.E., Vautrin J., Holsapple J. Transmitter release: prepackaging and random mechanism or dynamic and deterministic process // Brain Res. Rev. 1990. - V.15. - P.167-178.120

87. Kuffler S.W., Yoshikami D. The number of transmitter molecules in a quantum: an estimate from iontophoretic application of acetylcholine at the neuromuscular synapse // J. Physiol. Lond. 1975. - V.251. -P.465-482.

88. Kusner L.L., Kaminski H.J. Nitric oxide synthase is concentrated at skeletal muscle endplate // Brain Res. 1996. - V.730. - P.238-242.

89. Lamas S., Marsden P.A., Li G.K., Tempst P., Michel T. Endothelial nitric oxide synthase: molecular cloning and characterization of a distinct costitutive enzyme isoform // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1992. V.89, N14. - P.6348-6352.

90. Leone A.M., Wiklund N.P., Hokfelt T., Brundin L., Moncada S. Release of nitric oxide by nerve stimulation in the human urogenital tract // NeuroReport. 1994. - V.5, N6. - P.733-736.

91. Lindgren S.A., Laird M.W. Nitroprusside inhibits neurotransmitter release at the frog neuromuscular junction // NeuroReport. 1994. -V.5, N16. - P.2205-2208.

92. Lin-Liu S., Adey W.R., Poo M. Migration of cell surface cocanavalin A receptors in pulsed electric fields // Biophys. J. 1984. - V.45. -P. 1211-1217.

93. Littleton J.T., Bellen H.J. Synaptotagmin controls and modulates synaptis-vesicle fusion in a Ca2+-dependent manner // Trends Neurosci. 1995. - V.18, N4. - P. 177-183.

94. Llinas R. Calcium in synaptic transmission // Sci. Am. 1982. - V.247.- P.56-65.

95. Llinas R., Gruner J.A., Sugimori M., McGuinness T.L., Greengard P. Regulation by synapsin I and Ca2+-calmodulin-dependent protein kinase II of transmitter release in squid giant synapse // J. Physiol. Lond. 1991. - V.436. - P.257-282.

96. Llinas R., Steinberg I.Z., Walton K. Relationship between presynaptic calcium current and postsynatic potential in squid giant synapse // Biophys. J. 1981. - V.33. - P.323-351.

97. Lorrain D.S., Hull E.M. Nitric oxide increases dophamin and setonin release in the medial preotic area // NeuroReport. 1993. - V.5, N1. -P.87-89.

98. Lowenstein C.J., Glatt C.S., Bredt D.S., Snyder S.H. Cloned and expressed macrophage nitric oxide synthase contrasts with the brain enzyme // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992 - V.89. - P.6711-6715.

99. Lyons C.R., Orloff G.J., Cunningham J.M. Molecular cloning and functional expression of an inducible nitric oxide synthase from a murine macrophage cell line //J. Biol. Chem. 1992. - V.267. -P.6370-6374.

100. Marchbanks R.M. Vesicular hypothesis questioned // Trends Neurosci.- 1978. V.l, N1. - P.83-84.

101. Marsden P.A., Schappert K.T., Chen H.S., Flowers M., Sundell C.L., Wilcox J.N., Lamas S., Michel T. Molecular cloning and characterization of human endothelial nitric oxide synthase // FEBS Lett. 1992. - V.307, N3. - P.287-293.

102. Martin A.R. Quantal nature of synaptic transmission // Physiol. Rev. -1966. V.46, N1. - P.51-66.

103. Mayer B., Brunner F., Schmidt K. Inhibition of nitric oxide synthesis by methylene blue // Biochem. Pharmacol. 1993. - V.45, N2. - P.367-374.

104. Mayer B., John M., Heinzel B., Werner E.R., Wachter H., Schultz G., Bohme E. Brain nitric oxide synthase is a biopterin- and flavin-containing multi-functional oxidoreductase // Fed. Eur. Biol. Soc. -1991. V.288. - P.187-191.

105. Meller S.T., Gebhart G.F. Nitric oxide (NO) and nociceptive processing in the spinal cord // Pain. 1993. - V.52. - P.127-136.

106. Meriney S.D., Young S.H., Grinnel A.D. Constraints on the interpretation on nonquantal acetylcholine release from frog neuromuscular junctions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. - V.86, N6. - P.2098-2102.

107. Meszaros L.G., Minarovic I., Zahradnikova A. Inhibition of the skeletal muscle ryanodine receptor calcium release channel by nitric oxide // FEBS Lett. 1996. - V.380. - P.49-52.

108. Miledi R., Molenaar P.C., Polac R.L. Free and boud acetylcholine in frog muscle // J. Physiol. 1982. - V.333. - P. 189-199.

109. Miledi R., Molenaar P.C., Polac R.L. Electrophysiological and chemical determination of acetylcholine release at the frog neuromuscular junction // J. Physiol. 1983. - V.334. - P.245-254.

110. Miller A., Sitsemann V., Qast U., Raftery M.A. Proton magnetic resonance studies of cholinergic ligand binding to the acetylcholine receptor in its membrane environment // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1979. V.76, N8. - P.3580-3584.

111. Mitchell J.F., Silver A. The spontaneous release of acetylcholine from the denervated hemidiaphragms of the rat // J. Physiol. 1963. - V.165.- P. 117-129.

112. Miyamoto M. The actions of cholinergic drugs on motor nerve terminals // Pharmacol. Rev. 1978. - V.29, N3. - P.221-247.

113. Moncada S., Higgs A. The L-arginine-nitric oxide pathway // N. Engl. J. Med. 1993 - V.329. - P.2002-2012.

114. Moncada S., Palmer R.M.J., Higgs E.A. Nitric oxide: Physiology, pathophysiology and pharmacology // Pharmacol. Rev. 1991. - V.43. -P.1709-1715.

115. Monck J.R., Fernandez J.M. The exocytotic fusion pore // J. Cell Biol.- 1992. V.119. - P. 1395-1404.

116. Morrison R.J., Miller III C.C., Reid M.B. Nitric oxide effects on shortening velocity and power production in the rat diaphragm // J. Appl. Physiol. 1996. - V.80. - P. 1065-1069.

117. Murad F. The role of nitric oxide in modulating guanylyl cyclase // Neurotransmissions. 1994. - V.10, N2. - P. 1-4.

118. Murad F., Mittal C.K., Arnold W.P., Katsuki S., Kimura H. Guanylate cyclase: activation by azide, nitro compounds, nitric oxide, and hydroxyl124radical and inhibition by hemoglobin and myoglobin // Adv. Cyclic Nucl. Res. 1978. - V.9. - P.145-158.

119. Nakaki T., Nakayama M., Kato R. Inhibition by nitric oxide and nitric oxide-producing vasodilators of DNA synthesis in vascular smooth muscle cells // Eur. J. Pharmacol. 1990. - V.189. - P.347-353.

120. Nakane M., Mitchell J., Forstermann U., Murad F. Phosphorylation by calcium-calmodulin-dependent protein kinase II and protein kinase C modulates the activity of nitric oxide synthase // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991. - V.180. - P.1396-1402.

121. Nakane M., Schmidt H.H.H.W., Pollock J.S., Forstermann U., Murad F. Cloned human brain nitric oxide synthase is highly expressed in skeletal muscle // FEBS Lett. 1993. - V.316. - P.175-180.

122. Nikolsky E.E., Oranska T.I., Vyskocil F. Non-quantal acetylcholine release after cholinesterase inhibition in vivo // Physiol. Res. 1992. -V.41. - P.333-334.

123. Nikolsky E.E., Oranska T.I., Vyskocil F. Non-quantal acetylcholine release in the mouse diaphragm after phrenic nerve crush and during recovery // Exp. Physiol. 1996. - V.81. - P.341-348.

124. Nikolsky E.E., Voronin V.A., Vyskocil F. Kinetic differences in the effect of calcium on quantal and non-quantal acetylcholine release at the murine diaphragm // Neurosci. Lett. 1991. - V.123. - P. 192-194.

125. Nikolsky E.E., Voronin V.A., Oranska T.I., Vyskocil F. The dependence of non-quantal acetylcholine release on the choline-uptake system in the mouse diaphragm // Pflugers Arch. 1991b. - V.418. - P.74-78.

126. Nikolsky E.E., Zemkova H., Voronin V.A., Vyskocil F. Role of non-quantal acetylcholine release in surplus polarization of mouse diaphragmfibres at the endplate zone // J. Physiol. 1994. - V.477, N3. - P.497-502.

127. Nowicki J.P., Duval D., Poignet H., Scatton B. Nitric oxide mediates neuronal death after focal cerebral ischemia in the mouse // Eur. J. Pharmacol. 1991. - V.204. - P.339-340.

128. Oliver L., Goureau O., Courtois Y., Vigny M. Accumulation of NO synthase (type-1) at the neuromuscular junctions in adult mice // NeuroReport. 1996. - V.7. - P.924-926.

129. Palmer R.M.J., Ashton D.S., Moncada S. Vascular endothelial cells synthesize nitric oxide from L-arginine // Nature. 1988. - V.333. -P.664-666.

130. Palmer R.M.J., Ferrige A.G., Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endotheliumderived relaxing factor // Nature. 1987. - V.327. - P.524-526.

131. Patapoutian A., Wold B.J., Wagner R.A. Evidence for developmentally programmed transdifferentiation in mouse esophageal muscle // Science. 1995. - V.270. - P.1818-1821.

132. Pollock J.S., Klinghofer V., Forstermann U., Murad F. Endothelial nitric oxide synthase is myristylated // FEBS Lett. 1992. - V.309. -P.402-404.

133. Poo M., Lam J.W., Orida N. Electrophoresis and diffusion in the plane of the cell membrane // Biophysics. 1979. - V.26, N1. - P.l-22.

134. Poo M., Poo W.H., Lam J.W. Lateral electrophoresis and diffusion of coccanavalin A receptors in the membrane of embryonic muscle cell // J. Cell. Biol. 1978. - V.76. - P.483-501.126

135. Poo M., Robinson K.R. Electrophoresis of concanavalin A receptors along embrionic muscle cell membrane // Nature. 1977. - V.265. -P.602-605.

136. Radomski M.W., Palmer R.M.J., Moncada S. An L-arginine/nitric oxide pathway present in human platelets regulates aggregation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. - V.87. - P.5193-5197.

137. Rapoport R.M., Drazin M.B., Murad F. Endothelium-dependent relaxatian in rat aorta may be mediated through cGMP-dependent phosphorilation // Nature. 1983. - V.306. - P.174-176.

138. Rashatwar S.S., Cornwell T.L., Lincoln T.M. Effects of 8-bromo-cGMP on Ca2+ levels in vascular smooth muscle cells: possible regulation of Ca2+-ATPase by cGMP-dependent protein kinase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. - V.84. - P.5685-5689.

139. Rasmussen H., Barrett P.Q. Calcium messenger system: an integrated view // Physiol. Rev. 1984. - V.64, N3. - P.938-984.

140. Reid M.B. Reactive oxygen and nitric oxide in skeletal muscle // News in Physiol. Sci. 1996. - V.ll. - P.114-119.

141. Reid M.B., Haack K.E., Franchek K.M., Valberg P.A., Kobzik L., West M.S. Reactive oxygen in skeletal muscle. I. Intracellular oxidant kinetics and fatigue in vitro // J. Appl. Physiol. 1992a. - V.73. - P. 1797-1804.

142. Reid M.B., Shoji T., Moody M.R., Entman M.L. Reactive oxygen in skeletal muscle. II. Extracellular release of free radicals // J. Appl. Physiol. 1992b. - V.73. - P. 1805-1809.

143. Reid M.B., Khawli F.A., Moody M.R. Reactive oxygen in skeletal muscle. III. Contractility of unfatigued muscle // J. Appl. Physiol. -1993. V.75. - P. 1081-1087.

144. Reiser P.J., Kline W.O., Vaghy P.L. Induction of neuronal type nitric oxide synthase in skeletal muscle by chronic electrical stimulation in vivo // J. Appl. Physiol. 1997. - V82. - P. 1250-1255.

145. Salpeter M.M., Eldefrawi M.E. Sizes of end plate compartments, densities of acetylcholine receptor and other quantitative aspects of neuromuscular transmission // J. Histochem. Cytochem. 1973. - V.21, N9. - P.769-778.

146. Sang Q., Young H.M. Development of nicotinic receptor clusters and innervation accompanying the change in muscle phenotype in the mouse esophagus // J. Comp. Neurol. 1997. - V.386. - P. 119-136.

147. Scherer N.M., Deamer D.W. Oxidative stress impairs the function of sarcoplasmic reticulum by oxidation of sulfhydryl groups in the Ca2+-ATPase // Arch. Biochem. Biophys. 1986. - V.246. - P.589-601.

148. Schmidt H.H.H.W. NO, CO and OH: Endogenous soluble guanylyl cyclase activating factors // FEBS Lett. - 1992. - V.307. - P. 102-107.

149. Schmidt H.H.H.W., Pollock J.S., Nakane M., Forstermann U., Murad F. Ca2+/calmodulin-regulated nitric oxide synthases // Cell Calcium. -1992 V.13. - P.427-434.

150. Schuman E.M., Madison D.Y. A requirement for the intercellular messenger nitric oxide synthase prevents long-term potentiation // Science. 1991. - V.254. - P.1503-1506.

151. Schuman E.M., Madison D.V. Nitric oxide and synaptic function // Annu. Rev. Neurosci. 1994. - V.17. - P. 153-183.128

152. Sessa W.C., Harrison J.K., Barber C.M., Zeng D., Durieux M.E., D'Angelo D.D., Lynch K.R., Peach M.J. Molecular cloning and expression of a cDNA encoding endothelial cell nitric oxide synthase // J. Biol. Chem. 1992. - V.267, N22. - P. 15274-15276.

153. Sollner T., Rothman J. Neurotransmission: harnessing fusion machinery at the synapse // Trends Neurosci. 1994. - V.17, N8. - P.344-348.

154. Soucek B. Influence of latency fluctuations and the quantal process of transmitter release on the end-plate potential's amplitude distribution // Biophys. J. 1971. - V.ll - P. 127-139.

155. Southam E., Garthwaite J. Comparative effects of some nitric oxide donors on cyclic GMP levels in rat cerebellar slices // Neurosci. Lett. -1991. V.130. - P. 107-111.

156. Stanley E.F., Drachman D.B. Botulinum toxin blocks quantal but not non-quantal release of Ach at the neuromuscular junction // Brain Res. 1983. - V.261. - P.172-175.

157. Straughan D.B. The release of acetylcholine from mamalian motor nerve endings // Brit. J. Pharmacol. 1960. - V.15. - P.417-424.

158. Stuehr D.J., Kwon N.S., Nathan C.F., Griffin O.W. Nw-hydroxy-L-arginine is an intermediate in the biosynthesis of nitric oxide from L-arginine // J. Biol. Chem. 1991. - V.266. - P.6259-6263.

159. Stuehr D.J., Marietta M.A. Induction of nitrite/nitrate synthesis in murine macrophages by BCG infection, lymphokines, or interferon y // J. Immunol. 1987. - V.139. - P518-525.

160. Sudhof T.C. The synaptic vesicle cycle: a cascade of protein-protein interactions // Nature. 1995. -V.375. - P.645-653.129

161. Sun Y.-a., Poo M.-m. Non-quantal release of acetylcholine at a developing neuromuscular synapse in culture // J. Neurosci. 1985. -V.5, N3. - P.634-642.

162. Tauc L. Nonvesucular release of neurotransmitter // Physiol. Rev. -1982. V.62, N3. - P.857-893.

163. Tauc L., Poulain В. Vesigate hypothesis of neurotransmitter release explains the formation of quanta by a non-vesicular mechanism // Physiol. Res. 1991. - V.40. - P.279-291.

164. Thesleff S. Different kinds of acetylcholine release // Int. Rev. Neurobiol. 1980. - V.28. - P.59-88.

165. Thesleff S., Sellin L.C. Denervation supersensitivity // Trends Neurosci. 1980. - V.3, N.5 - P.122-126.

166. Trifaro J.-M., Vitale M.L. Cytoskeleton dynamics during neurotransmitter release // Trends Neurosci. 1993. - V.16, N11. -P.466-472.

167. Tucek S. The synthesis an release of acetylcholine in normal and denervated rat diaphragms during incubation in vitro // J. Physiol. -1982. V.322. - P.53-69.

168. Urazaev А.Юг. Nitric oxide is the retrograde messenger providing the neurotrophic control of membrane potential in muscle fibres of rats // Нейрохимия. 1995. - T. 12, N2. - C.75-76. (на англ. яз.).

169. Urazaev A.Kh., Magsumov S.T., Poletaev G.I., Nikolsky E.E., Vyskocil F. Muscle NMD A receptors regulate the resting membrane potential through NO-synthase // Physiol. Res. 1995. - V.44. - P.205-208.

170. Urazaev A.Kh., Naumenko N.V., Poletaev G.I., Nikolsky E.E., Vyskocil F. Nitroprusside decreases the early postdenervation depolarization of130diaphragm muscle fibres of the rat // Eur. J. Pharmacol. 1996. -V.316. - P.219-222.

171. Urazaev A.Kh., Naumenko N.V., Poletaev G.I., Nikolsky E.E., Vyskocil F. Acetylcholine and carbachol prevent muscle depolarization in denervated rat diaphragm // NeuroReport. 1997. - V.8, N2. - P.403-406.

172. Urazaev A., Naumenko N., Malomough A., Nikolsky E., Vyskocil F. Carbachol and acetylcholine delay the early postdenervation depolarization of muscle fibers through Ml-cholinergic receptors // Neurosci. Res. 2000. (в печати).

173. Vaca К., Pilar G. Mechanisms controlling choline transport and acetylcholine synthesis in motor nerve terminals during electrical stimulation // J. Gen. Physiol. 1979. - V.73. - P.605-628.

174. Van der Kloot W. The kinetics of quantal release during and-plate currents at the frog neuromuscular junction // J. Physiol. 1988. -V.402. - P.605-625.

175. Van der Hoot W., Baldo G.J. Effectc of neuronal bungarotoxin and nitric oxide inhibitors on the post-iontophoretic burst of miniature endplate currents at the frog neuromuscular junction // Pflugers Arch. -1992. V.421. - P.513-515.

176. Vizi E.S. Termination of transmitter release by stimulation sodium-potassium activated ATPase // J. Physiol. 1977. - V.267. - P.261-280.131

177. Vizi E.S. Na+,K+-activated adenine triphosphate as a trigger in transmitter release // Neuroscience. 1978. - V.3. - P.367-384.

178. Vizi E.S., Vyskocil F. Changes in total and quantal release of acetylcholine in the mouse diaphragm during the inhibition of membrane ATPase // J. Physiol. 1979. - V.286. - P. 1-14.

179. Vyskocil F. Actions potentials of the rat diaphragm and their sensitivity to tetrodotoxin during postnatal development and old age // Pflugers Arch. 1974. - V.352. - P.155-163.

180. Vyskocil F. Inhibition of non-quantal acetylcholine leakage by 2(4-phenylpiperidine)cyclohexanol in the mouse diaphragm // Neurosci. Lett. 1985. - V.59. - P.277-280.

181. Vyskocil F., Illes P. Non-quantal release of transmitter at mouse neuromuscular junction and its dependence on the activity of Na+-K+ ATPase // Pflugers Arch. 1977. - V.370. - P.295-297.

182. Vyskocil F., Illes P. Electrophysiological examination of transmitter release in non-quantal form in the mouse diaphragm and the activity of membrane ATPase // Physiol. Bohemosl. 1978. - V.27. - P.449-455.

183. Vyskocil F., Nikolsky E., Edwards C. An analysis of the mechanisms underlying the non-quantal release of acetylcholine at the mouse neuromuscular junction // Neuroscience. 1983. - V.9. - P.429-435.

184. Vyskocil F., Nykolsky E.E., Zemkova H., Krusek J. The role of non-quantal release of acetylcholine in regulation of postsynaptic membrane electrogenesis // J. Physiol. 1995. - V.89. - P. 157-162.

185. Vyskocil F., Vrbova G. Non-quantal release of acetylcholine affects polyneuronal innervation on developing rat muscle fibres // Eur. J. Neurosci. 1993. - V.5. - P. 1677-1683.132

186. Wang F.L., Haubrich D.R. A simple, sensitive and specific assay for free choline in plasma // Analyt. Biochem. 1975. - V.63. - P. 195-201.

187. Wang T., Xie Z., Lu B. Nitric oxide mediates activity-dependent synaptic supression at developing neuromuscular synapses // Nature. -1995. V.374, N16. - P.262-266.

188. Williams M.B., Li X., Gu X., Jope R.S. Modulation of endogenous ADP-ribosylation in rat brain // Brain Res. 1992. - V592. - P49-56.

189. Wolin M.S., Wood K.S., Ignarro L.J. Guanylate cyclase from bovine lung. A kinetic analysis of the regulation of unpurified soluble enzyme by protoporphyrin IX, heme and nitrosyl-heme // J. Biol. Chem. -1982. V.257. - P. 11312-11320.

190. Wood P., Choksi S., Bocchini V. Inducible microglial nitric oxide synthase: a large membrane pool // NeuroReport. 1994. - V.5. -P.977-980.

191. Xie Q., Cho H.J., Calayeay J. et al. Cloning and characterization of inducible nitric oxide synthase from mouse macrophages // Science. -1992. V.256. - P.225-228.

192. Yang C.C., Alvarez R.B., Engel W.K., Haun C.K., Askanas V. Immunolocalization of nitric oxide synthases at the postsynaptic domain of human and rat neuromuscular junctions // Exp. Neurol. -1997. -V.148, N1. P.34-44.

193. Young S.H., Poo M.-m. Spontaneous release of transmitter from growth cones of embryonic neurones // Nature. 1983. - V.305. - P.634-637.

194. Yu Sh.P., Van der Kloot W. Non-quantal acetylcholine release at mouse neuromuscular junction: effects of elevated quantal release and aconitine // Neurosci. Lett. 1990. - V.117. - P. 111-116.133

195. Yui Y., Hattori R., Kosuga K., Eizawa H., Hiki K., Kawai C. Calmodulin-independent nitric oxide synthase from rat polymorphonuclear neutrophils // J. Biol. Chem. 1991. - V.266. -P. 12544-12547.

196. Zemkova H., Vyskocil F. Effect of Mg2+ on non-quantal acetylcholine release at the mouse neuromuscular junction // Neurosci. Lett. 1989. -V.103. - P.293-297.

197. Zemkova H., Vyskocil F., Edwards C. The effects of nerve terminal activity on non-quantal release of acetylcholine at the mouse neuromuscular junction // J. Physiol. 1990. - V.423. - P.631-640.

198. Zhang J., Snyder S.H. Nitric oxide stimulates auto-ADP-ribosylation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. - V.89. - P.9382-9385.

199. Zhuo M., Kandel E.R., Hawkins R.D. Nitric oxide and cGMP can produce either synaptic depression or potentiation depending on the frequency of presynaptic stimulation in the hippocampus // NeuroReport. 1994. -V.5. - P.1033-1036.

200. Zucker R.S. Exocytosis: A molecular and physiological perspective // Neuron. 1996. - V.17. - P. 1049-1055.