Wrażliwość organizmów jednokomórkowych na działanie wybranych hormonów na przykładzie Paramecium aurelia

Abstract

U wielu gatunków mikroorganizmów stwierdzono obecność substancji analogicznych do hormonów czy neurotransmiterów u kręgowców. W pracy tej wykorzystano pierwotniaka Paramecium aurelia, który posłużył jako model do testowania pobudzenia komórki pod wpływem endogennie podanych ligandów receptorów serotoniergicznych, dopaminergicznych i adrenergicznych, oraz związków wpływających na dokomórkowy wychwyt biogennych amin. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono metodą fluorescencyjną i metodą spektrofluorometryczną obecność katecholamin i serotoniny u Paramecium aurelia. Metodą wiązania znakowanego liganda do preparatów błonowych Paramecium stwierdzono obecność receptorów 5HT1A i 5HT2 - serotoninowych , oraz D2 - dopaminowych i β-adrenergicznych. Z obserwacji zachowania orzęsków wynika, że związki mające charakter agonistów receptorowych działają w sposób zależny od dawki (w granicach fizjologicznych od 10-4 do 10-7M) powodując najczęściej hiperpolaryzację błony komórkowej, która odpowiada zwiększeniu częstotliwości bicia rzęsek do przodu i szybszemu pływaniu do przodu z lewoskrętną spiralizacją Zastosowanie preinkubacji w rezerpinie hamowało efekt serotoniny , natomiast nie zmieniało zachowania orzęsków w katecholaminach. Badano również wpływ serotoniny i amin katecholowych na tempo podziałów komórkowych oraz rozmiary komórki i makronukleusa Paramecium aurelia. Serotonina i aminy katecholowe hamowały podziały komórkowe z wyjątkiem dopaminy, która w koncentracji 10-6M wykazywała znamienną stymulację podziałów. Serotonina wywoływała bardzo silny wzrost powierzchni komórki i makronukleusa, podczas gdy noradrenalina hamowała wzrost komórki i makronukleusa a adrenalina wykazywała efekt stymulujący dopiero po 5 dniach po inkubacji. Dopamina stymulowała wzrost orzęsków po 1 h, następnie obserwowano gwałtowny spadek rozmiarów komórki podczas gdy rozmiary jądra zmieniały się mniej dynamicznie. Po inkubacji w rezerpinie obserwowano początkowy wzrost makronukleusa, po czym następowała fluktuacja rozmiarów , by po 5 dniach orzęski nie odbiegały od rozmiarów w grupie kontrolnej. Przeprowadzone eksperymenty świadczą o receptorowym działaniu amin katecholowych i serotoniny u Paramecium aurelia, gdzie podobnie jak w komórkach kręgowców przekazanie informacji do wnętrza komórki następuje przez uaktywnienie wewnątrzkomórkowych przekaźników drugiego rzędu takich jak cAMP czy jony Ca+2, które wpływają na aktywność metaboliczną i pobudzenie komórki pierwotniaka.