| dc.description.abstract | Aminokwasy pobudzające, niezależnie od swej ważnej roli fizjologicznej w ośrodkowym
układzie nerwowym ssaków, mogą w pewnych okolicznościach wywoływać również
zmiany neurodegeneracyjne. Wykazują one szczególne powinowactwo do neuronów
cholinergicznych.
W podjętych badaniach dokonano analizy wpływu agonistów i antagonistów receptorów
glutaminianergicznych oraz antagonistów muskarynowych i nikotynowych receptorów
cholinergicznych na aktywność AChE (markerowego enzymu układu cholinergicznego)
w mózgu, mięśniu szkieletowym uda (musculus quadriceps femoris), mięśniu sercowym
i mięśniu gładkim jelita cienkiego myszy, a także rejestrowano okołodobową aktywność
lokomotoryczną u tych zwierząt.
Ogółem badania przeprowadzono na 909 czteromiesięcznych samcach myszy białej
szczepu Swiss, pochodzących z chowu wsobnego, o średniej masie ciała 27 g. Zwierzęta te
hodowano w odpowiednich klatkach z wolnym dostępem do standardowej paszy i wody
w jednakowych warunkach pod względem oświetlenia LD 12:12.
Pierwszy eksperyment, dotyczył oznaczania aktywności AChE w mózgu oraz mięśniach.
Badania przeprowadzono w 6 grupach kontrolnych i w 16 grupach doświadczalnych
na 850 myszach. Łącznie wykonano 3400 oznaczeń aktywności AChE w mózgu
i badanych mięśniach.
W drugim eksperymencie, związanym z określeniem okołodobowej aktywności lokomotorycznej,
badania wykonano w 8 grupach doświadczalnych na 59 osobnikach.
W przypadku oznaczania aktywności AChE w mózgu, mięśniu szkieletowym uda,
mięśniu sercowym i mięśniu gładkim jelita cienkiego myszy 6 grup kontrolnych otrzymywało
zawsze o godzinie 8:00 0,9% roztwór NaCl w postaci iniekcji domięśniowej.
Wszystkim zwierzętom poszczególnych 16 grup doświadczalnych zawsze o tej samej
porze, tj. o godzinie 8:00, podawano ogólnoustrojowo (podskórnie względnie domięśniowo)
w odpowiednich dawkach: kwas L-glutaminowy, L-glutaminian sodu, siarczan atropiny
(celem zablokowania muskarynowych receptorów cholinergicznych), chlorek heksametoniowy
(dla zablokowania nikotynowych receptorów cholinergicznych), siarczan atropiny
łącznie z chlorkiem heksametoniowym (w celu kompleksowego zablokowania zarówno
muskarynowych jak i nikotynowych receptorów cholinergicznych).
Ponadto myszy otrzymywały siarczan atropiny, a po upływie 1 i 2 godzin dodatkowo
L-glutaminian sodu, chlorek heksametoniowy, a po 1 i 2 godzinach dodatkowo L-glutaminian
sodu, siarczan atropiny łącznie z chlorkiem heksametoniowym, a po upływie 1 i 2
godzin dodatkowo L-glutaminian sodu.
Aktywność AChE oznaczano także po iniekcji samego kwasu N-metylo-D-asparaginowego,
jak również po podaniu siarczanu atropiny i po upływie 1 i 2 godzin dodatkowo
kwasu N-metylo-D-asparaginowego, chlorku heksametoniowego, a po 1 i 2 godzinach
dodatkowo kwasu N-metylo-D-asparaginowego, siarczanu atropiny równocześnie z chlorkiem
heksametoniowym, a po upływie 1 i 2 godzin dodatkowo kwasu N-metylo-D-asparaginowego.
Ponadto aktywność AChE określano również w mózgu i mięśniach myszy, które
otrzymywały tylko sam kwas DL-(E)-2-amino-4-metylo-5-fosfono-3-pentanowy (kompetycyjny
antagonista receptorów NMDA) oraz kwas DL-(E)-2-amino-4-metylo-5-fosfono-3-pentanowy i dodatkowo po 1 godzinie kwas
N-metylo-D-asparaginowy, sam kwas γ-D-glutamyloaminometylosulfonowy (antagonista receptorów nie-NMDA), a także kwas
γ-D-glutamyloaminometylosulfonowy i po upływie 1 godziny dodatkowo kwas kainowy.
Po zakończeniu eksperymentu myszy odpowiednich grup kontrolnych jak również doświadczalnych
usypiano, wprowadzając je w stan głębokiej narkozy, podając im dootrzewnowe
vetbutal w dawce 35 mg/kg m.c., po czym preparowano mózgowie, mięsień szkieletowy
uda, mięsień sercowy i mięsień gładki jelita cienkiego. W supematantach homogenatów
z mózgu i badanych mięśni oznaczano aktywność AChE kolorymetryczną metodą
Ellmana i wsp. (1961), w której jako substratu używano jodku acetylotiocholiny. Aktywność
badanego enzymu wyrażano w pM jodku acetylotiocholiny (ATCh/g.h(-1)).
W przypadku przeprowadzonych badań, które związane były z oceną okołodobowej
aktywności lokomotorycznej myszy, zwierzętom odpowiednich grup doświadczalnych podawano
zawsze o godzinie 12:00 przez trzy dni: siarczan atropiny, chlorek heksametoniowy,
siarczan atropiny równocześnie z chlorkiem heksametoniowym, L-glutaminian sodu, kwas
N-metylo-D-asparaginowy, kwas DL-(E)-2-amino-4-metylo-5-fosfono-3-pentanowy, kwas
kainowy i kwas γ-D-glutamyloaminometylosulfonowy.
Okołodobową aktywność lokomotoryczną myszy określano metodą bieżni kołowej za
pomocą komputerowego zestawu aparatury do ciągłej rejestracji aktywności lokomotorycznej
zwierząt w warunkach LD 12:12. W tym celu myszy odpowiedniej serii doświadczalnej
umieszczano pojedynczo w oddzielnych klatkach z bieżnią kołową. Wszystkie dane
dla poszczególnych osobników w danej serii doświadczalnej zbierane były przez cały okres
trwania eksperymentu (około 20 dni), co 10 minut przez każdą dobę.
Uzyskane dane przy zastosowaniu specjalistycznego programu komputerowego
„CHRONOS” (Domosławski 1993) były przedstawione następnie w postaci komputerowej
analizy aktogramów oraz analizy Fouriera. Jeśli chodzi o analizę Fouriera to przedstawiono
ją dla poszczególnych myszy danej serii doświadczalnej w postaci trzech oddzielnych wykresów,
które odnoszą się do: kilkudniowego okresu poprzedzającego rozpoczęcie iniekcji
określonej substancji, następnie trzech kolejnych dni związanych z jej podaniem oraz po
upływie kilku dni od momentu zakończenia tych iniekcji.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowane związki należące
z jednej strony do agonistów z drugiej zaś do antagonistów receptorów glutaminianergicznych
oraz antagonistów muskarynowych i nikotynowych receptorów cholinergicznych
w istotny sposób wpływają zarówno na aktywność AChE w mózgu, mięśniu szkieletowym
uda, mięśniu sercowym i mięśniu gładkim jelita cienkiego, a także na okołodobową aktywność
lokomotoryczną myszy.
Po jednorazowym podskórnym podaniu kwasu glutaminowego jak również kwasu
N-metylo-D-asparaginowego generalnie w większości analizowanych przedziałach czasowych
od momentu iniekcji tych substancji zanotowano istotne obniżenie aktywności AChE
zarówno w mózgu jak i badanych mięśniach. Natomiast po iniekcji L-glutaminianu sodu
wykazano statystycznie znamienny wzrost aktywności AChE w mózgu i mięśniach.
W przypadku zastosowanych antagonistów receptorów glutaminianergicznych, a mianowicie
kwasu DL-(E)-2-amino-4-metylo-5-fosfono-3-pentanowego (kompetycyjny antagonista
receptorów NMDA), a także kwasu γ-D-glutamyloaminometylosulfenowego (antagonista receptorów nie-NMDA) stwierdzono
wyraźne obniżenie aktywności AChE w mózgu,
mięśniu szkieletowym uda, mięśniu sercowym i mięśniu gładkim jelita cienkiego.
W przeprowadzonych badaniach stwierdzono także istotne obniżenie aktywności
AChE w większości przedziałów czasowych w mózgu i badanych mięśni po iniekcji siarczanu
atropiny, który jest antagonistą muskarynowych receptorów cholinergicznych. Z kolei
domięśniowe podanie chlorku heksametoniowego i zablokowanie nikotynowych receptorów
cholinergicznych spowodowało istotny wzrost aktywności AChE po 1, 2 i 3 godzinach
od czasu iniekcji w mózgu, mięśniu szkieletowym uda i mięśniu sercowym, natomiast
znamienne obniżenie aktywności tego enzymu po 4 i 5 godzinach w mózgu, mięśniu szkieletowym
uda, mięśniu sercowym i po 1, 2 i 6 godzinach w mięśniu gładkim jelita cienkiego.
Po kompleksowym zablokowaniu muskarynowych i nikotynowych receptorów cholinergicznych
przez łączne domięśniowe podanie siarczanu atropiny i chlorku heksametoniowego
zanotowano statystycznie znamienny wzrost aktywności AChE w mózgu tylko po
3 godzinach, natomiast w mięśniu szkieletowym uda po 1, 2, 4 i 5 godzinach i w mięśniu
sercowym po 1, 3 i 5 godzinach. Obniżenie zaś aktywności tego enzymu miało miejsce
w mózgu po 4 i 5 godzinach oraz w mięśniu gładkim jelita cienkiego po 1, 2, 4 i 5 godzinach.
Istotne zmiany aktywności AChE wykazano również w mózgu i mięśniach myszy,
które otrzymywały jednorazowo domięśniowo siarczan atropiny w celu zablokowania muskarynowych
receptorów cholinergicznych, a po upływie 1 i 2 godzin dodatkowo podawano
im podskórnie L-glutaminian sodu albo kwas N-metylo-D-asparaginowy.
Zmiany aktywności AChE obserwowano również w warunkach wcześniejszego zablokowania
nikotynowych receptorów cholinergicznych przez domięśniową iniekcję chlorku
heksametoniowego, a po upływie 1 i 2 godzin dodatkowej podskórnej iniekcji L-glutaminianu
sodu względnie kwasu N-metylo-D-asparaginowego.
Ponadto po kompleksowym zablokowaniu muskarynowych i nikotynowych receptorów
cholinergicznych przez równoczesne domięśniowe podanie myszom siarczanu atropiny
i chlorku heksametoniowego, a po 1 i 2 godzinach dodatkowej podskórnej iniekcji L-glutaminianu
sodu albo kwasu N-metylo-D-asparaginowego wykazano statystycznie istotne
obniżenie aktywności AChE w mózgu i analizowanych mięśniach.
W prezentowanej pracy przeprowadzono także eksperyment, który dotyczył wpływu
omawianych już wcześniej agonistów i antagonistów receptorów glutaminianergicznych
oraz antagonistów muskarynowych i nikotynowych receptorów cholinergicznych na okołodobową
aktywność lokomotoryczną myszy w warunkach LD 12:12.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż wszystkie zastosowane
związki spowodowały wyraźne obniżenie okołodobowej średniej aktywności lokomotorycznej,
a także znaczne obniżenie fourierowskiej amplitudy maksymalnej. | pl_PL |
