Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом

Досліджували вплив габапентину (агента, подібного за молекулярною будовою до гамма-аміномасляної кислоти – ГАМК) на викликані деполяризацією кальцієві транзієнти в малих (діаметр соми до 25 мкм), середніх (25–35 мкм) та великих (більше 35 мкм) нейронах дорсалькорінцевих гангліїв (ДКГ) щурів із стреп...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Нейрофизиология
Дата:	2009
Автори:	Романенко, С.В., Костюк, П.Г., Костюк, О.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2009
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68282
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом / С.В. Романенко, П.Г. Костюк, О.П. Костюк // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 119-130. — Бібліогр.: 30 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859722414654488576
author	Романенко, С.В. Костюк, П.Г. Костюк, О.П.
author_facet	Романенко, С.В. Костюк, П.Г. Костюк, О.П.
citation_txt	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом / С.В. Романенко, П.Г. Костюк, О.П. Костюк // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 119-130. — Бібліогр.: 30 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Нейрофизиология
description	Досліджували вплив габапентину (агента, подібного за молекулярною будовою до гамма-аміномасляної кислоти – ГАМК) на викликані деполяризацією кальцієві транзієнти в малих (діаметр соми до 25 мкм), середніх (25–35 мкм) та великих (більше 35 мкм) нейронах дорсалькорінцевих гангліїв (ДКГ) щурів із стрептозотоциніндукованим діабетом. We studied the effect of gabapentin (an agent similar, in its molecular structure, to gamma-aminobutyric acid, GABA) on depolarization-evoked calcium transients in small, mid-sized, and large (diameter of the soma up to 25, 25 to 35, and 35 μm or more, respectively) neurons of the dorsal-root ganglia (DRGs) of rats with experimental streptozotocin-induced diabetes mellitus.
first_indexed	2025-12-01T10:31:33Z
format	Article
fulltext	НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 119 УДК 612.014.04+577.352.465/612.816 С. В. РОМАНЕНКО1, П. Г. КОСТЮК2, О. П. КОСТЮК2 ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ ЩУРІВ ІЗ СРЕПТОЗОТОЦИНІНДУКОВАНИМ ЦУКРОВИМ ДІАБЕТОМ Надійшла 10.03.09 Досліджували вплив габапентину (агента, подібного за молекулярною будовою до гам- ма-аміномасляної кислоти – ГАМК) на викликані деполяризацією кальцієві транзієнти в малих (діаметр соми до 25 мкм), середніх (25–35 мкм) та великих (більше 35 мкм) нейронах дорсалькорінцевих гангліїв (ДКГ) щурів із стрептозотоциніндукованим діабе- том. Згадані транзієнти вимірювали за допомогою кальційчутливого флуоресцентного барвника Fura 2/AM. Амплітуда кальцієвих транзієнтів у щурів з діабетом була дещо вищою, ніж у здорових тварин (у великих та середніх нейронах ДКГ у середньому при- близно на 12, а у малих на 8 %). Розвиток діабету призводив до істотного збільшення повної тривалості таких транзієнтів: у великих, середніх та малих нейронах ДКГ серед- ні значення цього параметра у тварин з діабетом були відповідно в 2.6, 4.3 та 2.5 разу більші, ніж у нормі. Тривалості транзієнтів на рівні половини амплітуди (Т0.5) у резуль- таті розвитку діабету зазнавали значно менших змін. Аплікації габапентину (25 мкМ) призводили до зменшення амплітуди кальцієвих транзієнтів, їх повної тривалості та Т0.5. Ефекти габапентину були найсильнішими щодо великих нейронів ДКГ, де амплітуда кальцієвих транзієнтів зменшувалася майже на 36 %, а загальна тривалість – більше ніж втричі. Параметр Т0.5 під дією габапентину зазнавав помірних змін (зменшення у межах 8–12 % у всіх групах нейронів ДКГ). Зменшення амплітуди кальцієвих транзієнтів під дією габапентину розрізнялись у різних підгрупах нейронів ДКГ. Серед нейронів із со- мами середнього розміру зменшення цього параметра у капсаїцинпозитивних клітинах складало 16.3, а у капсаїциннегативних – 36.7 %. Отримані дані свідчать про здатність габапентину певною мірою нормалізувати параметри змінених у результаті розвитку діабету кальцієвих транзієнтів у нейронах ДКГ. Ця здатність є найбільш вираженою щодо великих нейронів, частина котрих у тварин з діабетом, вірогідно, аномально за- лучаються в передачу ноцицептивних впливів, а також щодо частини середніх нейронів ДКГ, причетних до формування відчуттів гострого болю. КЛЮЧОВІ СЛОВА: нейрони дорсальнокорінцевих гангліїв, кальцієві транзієнти, габапентин, ноцицепція, діабет. 1 Міжнародний центр молекулярної фізіології НАН України, Київ (Україна). 2 Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ (Україна). Ел. пошта: sergii@biph.kiev.ua (С. В. Романенко). ВСТУП Цукровий діабет – важке хронічне захворювання, що розвивається внаслідок порушення секреції ін- суліну β-клітинами підшлункової залози та відпо- відного підвищення рівня глюкози в крові. Стан цу- крового діабету зумовлює різке підвищення ризику низки важких ускладнень, таких, як нефропатія, ангіопатія, кардіоміопатія, ретинопатія, нейропа- тія та енцефалопатія. Проявом діабетичної нейро- патії є патологічно змінена больова чутливість, що пов’язано насамперед з порушеннями функції та структури первинних аферентних нейронів. Зви- чайні клінічні прояви діабетичної нейропатії – це гострі, пекучі больові відчуття, котрі часто поси- люються вночі. Фактори, що зумовлюють розлади функцій сенсорних нейронів, є досить різнорівне- вими. Певну роль можуть відігравати порушення кровопостачання та живлення аферентних нерво- вих волокон, «затиснення» їх іншими тканина- ми внаслідок набрякання, розлади внутрішньоклі- НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2120 тинних процесів у сомі та відростках аферентних одиниць. Так, відомо, що порушення вуглеводно- го обміну призводить до порушення функцій мі- тохондрій і, як наслідок, зменшення синтезу АТФ. Недостатня забезпеченість АТФ зумовлює дис- функцію ряду АТФаз (натрій-калієвої, натрій-каль- цієвої та ін.), порушення активності іонних кана- лів та багатьох внутрішньоклітинних сигнальних і метаболічних шляхів. Одним з істотних наслід- ків таких внутрішньоклітинних розладів є розлад кальцієвого гомеостазу в клітині. Відомо, що міто- хондрії самі по собі є важливим комплексом каль- ційрегулюючих структур, а АТФ є необхідним для роботи кальцієвої «помпи» в плазматичній та ендо- плазматичній мембранах, кальцієвих обмінників, а також для фосфорилювання білків трансмембран- них каналів. Аферентні нейрони, котрі генерують та прово- дять ноцицептивні сигнали, мають аферентні во- локна С- та Аδγ-типів; вони розрізняються за сво- їми властивостями та будовою, розмірами сом, характеристиками проведення потенціалів дії (ПД) та типом експресії мембранних каналів та рецеп- торів [1]. Розробка та удосконалення лікувальних впливів на ці нейрони з метою знеболення у випад- ку діабетичної нейропатії є актуальною медичною проблемою. Так, місцеві анестетики (наприклад, лідокаїн), загальні знеболюючі агенти (анальгін), блокатори кальцієвих каналів (в основному дигі- дропіридини) не є селективними та мають досить багато побічних ефектів [2]. Габапентин – 1-(амінометил) циклогексаноцто- ва кислота – за молекулярною будовою є аналогом основного гальмівного трансмітера в ЦНС – ГАМК. Дана речовина, що спочатку застосовувалася для лікування епілептичних нападів, згодом почала ви- користовуватись як антибольовий агент [3]. Осо- бливістю цієї речовини порівняно з іншими пре- паратами такого роду є низький рівень побічних ефектів, що пов’язано зі специфічністю її дії на нервову тканину. Було показано, що габапентин здатний ефективно пригнічувати больові відчут- тя у піддослідних тварин в умовах формалінового тесту, тесту «гаряча платівка» («hot plate»), інтен- сивного механічного подразнення кінцівки («paw pressure»), тесту «відсмикування хвоста» («tail flick»), а також моделі болю, індукованого карагена- ном [4–8]. Виявилося, що механізми дії габапенти- ну досить багатобічні. Встановлено, що габапентин може взаємодіяти з помірною афінністю з ГАМКА- та ГАМКВ-рецепторами, збільшувати рівень ГАМК у головному мозку та одночасно зменшувати там рівень глутамату, пригнічуючи збуджуючу синап- тичну передачу, опосередковану глутаматними АМРА-рецепторами. Габапентин пригнічує натріє- ві струми через натрієві потенціалзалежні канали, активує АТФ-залежні калієві канали та пригнічує активність потенціалзалежних кальцієвих каналів [3]. Результати клінічних досліджень показали, що габапентин є ефективним при лікуванні післяопе- раційного болю в умовах мастектомії та операцій на колінному суглобі, тригемінальної та постгер- петичної невралгії, а також болів при оперізуваль- ному лишаї [9–12]. Особливості впливу габапентину на сенсорні нейрони різних типів залишаються маловивчени- ми. Очевидно, що популяції цих нейронів істотно розрізняються за своїми властивостями та, відпо- відно, чутливістю до алгогенних та аналгетичних агентів. У нашій попередній роботі ми виявили по- мітну специфічність впливів габапентину на різні розмірні групи нейронів дорсальнокорінцевих ган- гліїв (ДКГ) щурів [13]. Метою даного дослідження було з’ясування особливостей впливу габапенти- ну на нейрони ДКГ різних типів в умовах розвитку експериментального стрептозотоциніндуковано- го цукрового діабету. Отримані результати можуть бути корисними в аспекті з’ясування можливостей застосування даного препарату з терапевтичною метою при діабетичних нейропатіях. МЕТОДИКА У наших експериментах ми використовували мо- дель стрептозотоциніндукованого цукрового діа- бету. Для цього щурам-самцям лінії Вістар віком 21 день внутрішньоочеревинно двічі з інтервалом 24 год уводили 80 мг/кг стрептозотоцину в 0.9 %- вому розчині NaCl. Їх утримували в умовах, іден- тичних таким у нашій попередній роботі [13], на однаковому раціоні, з вільним доступом до їжі та води. Результати, отримані нами раніше [13] на ін- тактних нормальних щурах, у даній роботі вико- ристовували як контрольні. Розвиток діабету через три тижні верифікували згідно із зовнішнім вигля- дом і поведінкою тварин (розвиток ретинопатії, ви- падіння волосся, надмірне споживання води), а та- кож істотним підвищенням концентрації глюкози в плазмі крові, взятої із хвостової вени; експрес-ана- ліз проводили за допомогою глюкометра („Precisi- on QID MediSense”, США). Рівень глюкози 12–28 С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 121 мМ вважався вірогідною ознакою розвитку діабету, і до групи експериментальних тварин були віднесе- ні щури тільки з такими показниками [14, 15]. Для проведення дослідів використовували сві- жоізольовані нейрони ДКГ контрольних щурів та щурів з цукровим діабетом; їх вік на той момент складав 45−60 днів. Виділені на грудному та по- перековому рівнях ганглії вміщували в охолодже- ний модифікований розчин Тіроде наступного складу (у мілімолях на 1л): NaCl – 140, KCl – 2, СаCl2 – 2, MgCl2 – 2, HEPES – 10, глюкоза – 10 (pH 7.35). Для отримання окремих клітин виділені ган- глії ферментативно обробляли підігрітим до 36 °С розчином Тіроде із додаванням 1 мг/мл колагенази (тип 1А; «Sigma», США) та 1 мг/мл протеази (тип XIV; “Sigma”, США), витримуючи зразки в термо- статі з постійним перемішуванням (90 хв–1) протя- гом 30 хв. Після ферментативної обробки ганглії відмивали в чистому розчині Тіроде протягом 20 хв при дещо повільнішому перемішуванні (70 хв–1), вміщували в 0.5 мл розчину Тіроде та пропускали через скляні оплавлені пастерівські піпетки різно- го діаметра протягом 5 хв. Отриману таким чином клітинну суспензію наносили на покривні скельця, попередньо оброблені полі-L-лізином («Sigma», США), та вміщували на 30 хв у термостат при тем- пературі 36 °С для прикріплення клітин до поверх- ні скелець. Після вказаних процедур клітини промивали свіжим розчином Тіроде та завантажували флуо- ресцентним кальцієвим зондом Fura-2. Для цього зразки вміщували в розчин Тіроде із додаванням диметилсульфоксидного розчину ацетоксиметил- естерової форми даного барвника (Fura−2/AM) у концентрації 5 мкМ та 10 мкл/мл 0.05 %-вого розчину детергента Плуронік (F-127, “Molecular Probes”, США) і витримували в термостаті протя- гом 30 хв. З метою забезпечення деестерифікації незарядженої форми зонду клітини промивали нор- мальним розчином Тіроде та витримували в темря- ві при температурі 35 °С протягом 30 хв. Для подальшого проведення вимірів рівня вну- трішньоклітинного кальцію скельця з клітинами переносили в робочу камеру дослідницької уста- новки, оснащеної флуоресцентним мікроскопом з водоімерсійним об’єктивом (×40), фотоелектрон- ним помножувачем та електронною системою по- передньої обробки сигналу («Luigs und Neumann», ФРН). Клітини в камері постійно суперфузували- ся нормальним розчином Тіроде. Кальцієві транзі- єнти, викликані дією гіперкалієвого розчину, реє- стрували за допомогою програмного забезпечення «Тida 5.18» («Tida software», «Batelle», ФРН). Вну- трішньоклітинний рівень Са2+ розраховували згід- но з рівнянням Грінкевича [16]. Деполяризацію мембрани для ініціації кальцієво- го транзієнта здійснювали з використанням розчи- ну наступного складу (у мілімолях на 1 л): NaCl – 92, KCl – 50, СаCl2 – 2, MgCl2 – 2, HEPES – 10, глюкоза – 10 (pH 7.35). Для вивчення впливу габа- пентину на нейрони ДКГ проводили аплікацію роз- чину даного агента (“Sigma”, США) у концентра- ції 25 мкМ у нормальному розчині Тіроде протягом 3–5 хв; аплікація виконувалася під час реєстрації відповідного кальцієвого транзієнта, викликаного дією гіперкалієвого розчину [8, 17]. Записи транзієнтів піддавали низькочастотній цифровій фільтрації, застосовуючи програми «Тida 4.11» («HEKA Elektronic», ФРН). Статистична об- робка даних проводилася за допомогою програми «Exel 2003». Числові дані представлені нижче у ви- гляді середніх значень ± середньоквадратичне від- хилення (s.d.); кількість досліджуваних нейронів у кожній групі наведена при першому згадуванні в дужках разом з відповідним параметром. Статис- тичну вірогідність міжгрупових різниць оцінюва- ли з використанням критерію Ст’юдента; гранич- ним значенням вважалося значення Р < 0.05. Склад бімодальних розподілів числових даних визначали із застосуванням апроксимації таких гістограм су- мою розподілів Гауса за методом найменших ква- дратів за допомогою програми «MathLab 2007». РЕЗУЛЬТАТИ Аналогічно тому, як це робилося в наших поперед- ніх дослідженнях, ми розділили досліджувані ней- рони на три розмірні групи: з малим (до 25 мкм), середнім (25–35 мкм) та великим (більше 35 мкм) діаметром соми. Згідно з літературними даними, межі таких діапазонів відповідають об’єктивним характеристикам статистичного розподілу значень розміру нейронів ДКГ [18]. Прийнято вважати, що чутливі периферичні закінчення маленьких нейро- нів ДКГ відносяться до групи ноцицепторів, а від- повідні аферентні волокна – до С-типу. Середні ней рони теж пов’язані з ноцицепцією, вони мають тонкі мієлінізовані волокна групи Аδ. Вважають, що дана популяція нейронів ДКГ має відношення до формування відчуття гострого болю. Великі ней- рони ДКГ мають мієлінізовані волокна більшого ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2122 діаметра; їх периферичні структури не є ноцицеп- торами, а відносяться до пропріоцепторів та інших відносно низькопорогових соматичних рецепторів [19]. У перебігу дослідження дії габапентину кальці- єві транзієнти викликалися трьома послідовними короткочасними (7 с) аплікаціями гіперкалієвого розчину. Перший такий транзієнт був контрольним та використовувався для подальшого порівнян- ня з двома іншими. Друга аплікація гіперкалієво- го розчину проводилася в присутності габапентину в концентрації 25 мкМ; дія габапентину починала- ся за 3–5 хв до початку калієвої деполяризації, ко- тра ініціювала кальцієвий транзiєнт, і тривала 6–7 хв. Третя аплікація гіперкалієвого розчину викону- валася без габапентину та після відмивання відпо- відного нейрона в розчині Тіроде протягом 1–2 хв. Щоб усунути можливу різницю у наповненні каль- цієвих депо різних нейронів, на початку експери- менту проводилося попереднє прикладання гіпер- калієвого розчину. Базовий рівень кальцію у великих нейронах ДКГ (n = 8) тварин з діабетом складав у середньому 104.7 ± 11.0, у середніх (n = 29) – 111.9 ± 7.4, а у маленьких (n = 6) – 109.1 ± 6.5 нМ. Базові значен- ня рівня внутрішньоклітинного кальцію в кожній групі нейронів не змінювалися після відновлен- ня рівня кальцію внаслідок кожного викликаного кальцієвого транзієнта та не зазнавали помітних змін після аплікацій габапентину (рис. 1). Резуль- тати порівняння наведених значень з відповідни- ми даними для інтактних контрольних тварин [13] показали, що базовий рівень кальцію в нейронах середнього розміру діабетичних тварин був у се- редньому більший на 4 %; у групах маленьких та великих нейронів аналогічні значення практично не відрізнялися від контрольних. Значення амплітуд кальцієвих транзієнтів у тва- рин з діабетом складали для великих клітин ДКГ 445.4 ± 35.5, для середніх – 439.9 ± 25.2, а для ма- леньких – 442.4 ± 34.7 нМ. Отже, амплітуди каль- цієвих транзієнтів для різних популяцій нейронів у разі розвитку діабету помітно перевищували такі в інтактних тварин [13]. У нейронів із сомами ве- ликого розміру таке перевищення складало в се- редньому 12.2 %; аналогічна різниця для середніх нейронів дорівнювала 12.0, а для популяції малень- ких – 8.2 %. Найбільш істотні зміни, пов’язані з розвитком діабету, демонстрував такий параметр викликаних деполяризацією кальцієвих транзієнтів, як їх повна тривалість (Т). У щурів з діабетом середньогрупове значення цього параметра складало в середньому для великих нейронів ДКГ 198.6 ± 35.5, для серед- ніх – 135.0 ± 27.9, а для маленьких – 113.0 ± 18.0 с. Нагадаємо, що відповідні значення в інтактних тва- рин [13] дорівнювали відповідно 55.4 ± 14.8, 31.3 ± ± 11.2 та 44.6 ± 14.3 с. Іншими словами, повна три- Р и с. 1. Записи кальцієвих транзієнтів, викликаних короткочасним прикладанням гіперкалієвого розчину тричі поспіль – в умовах контролю, під час аплікації габапентину та після відмивання відповідно, у нейронах дорсальнокорінцевих гангліїв із великими (А), середніми (Б) та маленькими (В) розмірами соми. По осі абсцис – час, с; по осі ординат – концентрація внутрішньоклітинного кальцію, нМ. Лінією під записами показано тривалість прикладання габапентину, стрілками позначено моменти прикладання гіперкалієвого розчину. А нМ Б В нМ нМ 800 600 400 200 0 800 600 400 200 0 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 c С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 123 валість кальцієвих транзієнтів у великих нейронах ДКГ перевищувала таку в інтактних тварин більш ніж втричі (на 261 %), у середніх нейронах – більш ніж вчетверо (на 331.1 %), а у маленьких – у 2.5 разу (на 153.6 %). Щоб точніше характеризувати кальцієві транзієнти, ми також визначали трива- лість таких транзієнтів на рівні половини їх амплі- туди (далі Т0.5). Даний параметр не охоплює всьо- го процесу динамічної зміни концентрації кальцію в клітині, але, оскільки вимірювання проводиться на ділянці стрімких змін, значення Т0.5 значно мен- ше залежить від шумів. Крім того, очевидно, що значення повної тривалості транзієнта Т не можна виміряти з високою точністю, оскільки власне мо- мент повернення рівня кальцію до базової величи- ни визначити досить важко. Вимірювання Т0.5 дало середні значення 15.0 ± 4.4 с для великих нейро- нів, 14.0 ± 2.1 с для середніх та 18.4 ± 3.3 с для ма- леньких (рис. 2). Отже, середнє значення Т0.5 тран- зієнтів у великих нейронах ДКГ у щурів з діабетом було навіть меншим, ніж у контрольних здорових тварин (на 15 %; Р > 0.05). У той же час значення Т0.5 діабетичних тварин у середніх за розміром ней- ронах ДКГ були дещо більшими, ніж у нормі (на 17.3 %; Р > 0.05), а у маленьких нейронів ця різни- ця була досить значною (32.4 %; Р > 0.05). Резюмуючи всі наведені дані, слід зазначити, що розвиток експериментального цукрового діабету у щурів зумовлював у цілому досить помірне підви- щення амплітуди викликаних деполяризацією каль- цієвих транзієнтів у всіх розмірних групах нейронів ДКГ. „Швидка” фаза цих транзієнтів, яка характе- А Б В Г Д Е Є Ж З нМ 600 500 400 300 200 100 0 1 2 * 3 + 1 2 * 3 + 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 * 3 + 1 2 3 1 2 3 + 1 2 * 3 c c 250 200 150 100 50 0 25 20 15 10 5 0 Р и с. 2. Середні значення амплітуди кальцієвих транзієнтів (А, Б, В), їх повної тривалості (Г, Д, Е) та тривалості на рівні половини амплітуди (Є, Ж, З) у вихідному стані (1), під час аплікації габапентину (2) та після відмивання (3) у великих (А, Г, Є), середніх (Б, Д, Ж) та маленьких (В, Е, З) нейронах дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із стрептозотоциніндукованим діабетом. Наведено середні значення ± середньоквадратичні відхилення. Зірочками позначено випадки вірогідних (Р < 0.05) відмінностей показників відповідних параметрів під дією габапентину від контрольних значень, хрестиками – вірогідних відмінностей значень відповідного параметра після відмивання габапентину від значення, зумовленого дією габапентину. ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2124 у великих нейронах ДКГ діабетичних щурів скла- дала 285.9 ± 36, у групі середніх нейронів – 352.1 ± ± 87.8, а у маленьких нейронах – 497.9 ± 34.2 нМ. Таким чином, амплітуда кальцієвих транзієнтів у великих нейронах ДРГ порівняно з такою конт- рольного кальцієвого транзієнта у цих самих ней- ронах під дією габапентину зменшувалась у се- редньому на 35.8 % (Р < 0.05). У групі середніх нейронів таке зменшення складало 20 (Р < 0.05), а у маленьких – 7.8 (Р > 0.05) %. Отже, найбільший ефект, спричинений дією габапентину на нейрони ДКГ щурів з діабетом, спостерігався у групі вели- ких нейронів. У середніх нейронах ефект був істот- ним, але помітно меншим, а у маленьких нейронів зміни були вельми помірними та невірогідними. При аналогічній дії габапентину на нейрони ДКГ здорових тварин найбільший ефект спостерігався у середніх клітинах. У малих нейронах він був так само незначним та невірогідним, а в популяції ве- ликих нейронів був майже відсутній [13]. Значення повної тривалості кальцієвого тран- зієнта для великих нейронів ДКГ тварин з діабе- том у середньому складало 59.6 ± 18.7 с; для групи середніх нейронів цей показник становив 133.4 ± ± 33.3, а для маленьких – 104.6±10.8 с. Отже, се- реднє значення повної тривалості такого зрушення у великих нейронах ДКГ порівняно з таким пер- шого контрольного кальцієвого транзієнта під дією габапентину драматично зменшувалося та скла- дало лише 30 % контрольного, взятого за 100 %. Воно істотно наближалося до тривалості транзієн- тів у контрольних тварин [13]. У середніх нейро- нах таке зменшення було практично відсутнім (у середньому лише 1.2 %), а у маленьких – досить помітним (7.5 %). Значення Т0.5 під дією габапенти- ну помітно зменшувалось у всіх розмірних групах нейронів ДКГ. Таке зменшення становило 12.3 % для великих нейронів ДКГ, 8.1 % – для середніх ней ронів та 10.3 % – для маленьких нейронів щу- рів з діабетом. Узагальнюючи ці зміни середніх значень парамет- рів кальцієвих транзієнтів під дією габапентину, можна констатувати, що найбільші зрушення як у „швидкій”, так і в наступній „повільній” фазі роз- витку транзієнтного підвищення кальцію спосте- рігаються у великих нейронах ДКГ. Для популяції середніх нейронів такі зміни були значно помір- нішими та стосувалися більшою мірою „швид- кої” фази підвищення кальцію. Зміни в популяції маленьких нейронів охоплювали як Т0.5, так і пов- ну тривалість транзієнта, проте інтенсивність цих Р и с. 3. Середні значення амплітуди (А, Б), тривалості (В, Г) та ширини на рівні половини амплітуди (Д, Е) кальцієвих транзієнтів у капсаїцинпозитивних (А, В, Д) та капсаїциннегативних (Б, Г, Е) нейронах. Решта позначень ті ж самі, що й на рис. 2. А нМ 600 Б 500 400 300 200 100 0 250 200 150 100 50 0 В Г Д Е 25 20 15 10 5 0 c c 1 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 1 2 3 1 2 3 * + + * ризувалася значенням Т0.5, у великих нейронах ДКГ демонструвала певну тенденцію до скорочення, тоді як у середніх та малих нейронах її тривалість збільшувалася; особливо значні зміни спостеріга- лись у популяції маленьких нейронів (зростання на 32.4 %). Найдраматичніші зміни в умовах розвитку діабету відбувались у такого параметра кальцієвих транзієнтів, як їх повна тривалість. Цей показник у тварин з діабетом збільшувався в рази. При цьо- му найзначніших змін повна тривалість транзієн- тів зазнавала в середніх нейронах. Отже, в умовах діабету істотно подовжується саме „повільна” фаза повернення значення внутрішньоклітинної концен- трації кальцію в клітині до вихідного рівня. Другий викликаний деполяризацією кальцієвий транзієнт у тест-серії реєструвався під час дії габа- пентину. Середня амплітуда кальцієвих транзієнтів в умовах аплікації габапентину, що передувала дії гіперкалієвого розчину та тривала під час такої дії, С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 125 змін вказує на вельми помірний вплив габапентину на нейрони даної розмірної групи. Таким чином, у щурів з діабетом вплив габапентину є найістотні- шим щодо нейронів ДКГ великого розміру та, віро- гідно, частини клітин із сомами середніх розмірів. Якщо порівнювати дію габапентину на різні по- пуляції нейронів ДКГ діабетичних тварин з такою у здорових щурів, то можна спостерігати, що середнє значення амплітуди у великих нейронах було мен- шим на 33.2 %. У той самий час для середніх за роз- міром клітин цей показник був більшим на 23.2 %. Певний, хоч і значно помірніший інкремент амп- літуди кальцієвого транзієнта в умовах аплікації габапентину (на 6.9 %) спостерігався у маленьких нейронах діабетичних тварин. Отже, в умовах роз- витку діабету значно підвищується ефективність дії габапентину щодо великих нейронів ДКГ, тоді як ефективність у клітинах середнього розміру дещо знижується порівняно з нормою. Для відпо- відних груп маленьких нейронів статистично віро- гідні відмінності в ефекті габапентину не спостері- галися. Повна тривалість кальцієвих транзієнтів у великих нейронах ДКГ тварин з діабетом в умовах габапентину ставала досить близькою до такої у здорових тварин, відрізняючись лише на 6 %. У се- редніх нейронах транзієнти залишалися більш ніж втричі, а у маленьких – майже вдвічі тривалішими. Відмінності у значеннях Т0.5 у всіх популяціях ней- ронів ДКГ між цими двома групами піддослідних тварин були досить помірними (відрізняючись у середньому лише на кілька відсотків). Загалом ха- рактеристики транзієнтів в умовах дії габапентину для груп середніх та малих нейронів були в серед- ньому більші за відповідні їм значення у здорових тварин. Ці зміни відбувалися паралельно з такими у першого контрольного транзієнта і, вірогідно, є результатом розладів, зумовлених розвитком діабе- ту. Зменшення зазнавали лише параметри транзієн- тів у великих нейронах ДКГ. Для більш чіткого з’ясування особливостей впливу габапентину на середні нейрони ДКГ ми Р и с. 4. Неоднорідність змін кальцієвих транзієнтів, викликаних деполяризацією у середніх нейронах дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із цукровим діабетом, під впливом габапентину. А – гістограма значень відносного зменшення амплітуди кальцієвих транзієнтів під дією габапентину (вісь абсцис); по осі ординат – кількість спостережень. Штриховою лінією позначено інтерполяцію точкових значень кубічними сплайнами. Б – аналіз розподілу щільності імовірності значень відносного зменшення амплітуди кальцієвого транзієнта; виділення двох складових за допомогою апроксимації двома функціями Гауса. По осі абсцис – значення відносних змін кальцієвих транзієнтів під дією габапентину; по осі ординат – щільність імовірності даного розподілу. 1 – розподіл параметрів, отриманих за допомогою апроксимації; 2 – розподіл значень, характерних для імовірно гіперчутливих, 3 – гіпочутливих тварин. В – діаграма відносних зменшень амплітуди кальцієвих транзієнтів для імовірно гіперчутливих (1), нормальних (2) та імовірно гіпочутливих (3) тварин. По вертикалі – відносна зміна амплітуди кальцієвого транзієнта. А Б В 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.46 0.57 0.67 0.78 0.88 0.98 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 3 2 0 0.25 0.50 0.75 1.0 1.25 1.5 1 2 31.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 dP/dX ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2126 проводили додатковий капсаїциновий тест, розді- ляючи таким чином середні нейрони на капсаїцин- позитивні та капсаїциннегативні (рис. 3). Середня амплітуда гіперкалієвого транзієнта в умовах аплі- кації габапентину для капсаїцинпозитивних нейро- нів середнього розміру (n = 22) щурів з діабетом становила 371.7 ± 72.2, а для капсаїциннегативних нейронів (n = 6) – 267.7 ± 83.4 нМ. Такий розподіл середніх нейронів виявив значні відмінності в чут- ливості клітин цих груп у „швидкій” фазі кальціє- вого транзієнта до впливу габапентину. Так, серед капсаїцинпозитивних нейронів зменшення серед- ньогрупового значення амплітуди становило 16.3 % порівняно з контролем, у той час як для капсаїцинне- гативних нейронів таке зменшення складало 36.7 %. Очевидно, що в групі середніх нейронів вплив га- бапентину зумовлений в основному більшою чут- ливістю капсаїциннегативних нейронів. Середнє значення Т0.5 для капсаїцинпозитивних та капса- їциннегативних нейронів ДКГ середнього розмі- ру щурів з діабетом складало 13.0 ± 2.3 та 12.6 ± ± 3.0 с відповідно. Відповідні середні значення пов- ної тривалості транзієнтів становили 131.5 ± 35 та 142.2 ± 21.7 с. Таким чином, у капсаїцинпозитив- них нейронах не спостерігалося значних змін се- редніх значень повної тривалості та Т0.5, у той час як у капсаїциннегативних нейронах ДКГ середньо- го розміру ці зміни були більш значущими та ста- новили відповідно 13 та 7.6 % зменшення віднос- но відповідних значень контрольних транзієнтів у даних тварин. Наведений результат вказує на біль- шу чутливість капсаїциннегативних нейронів до габапентину порівняно з капсаїцинозитивними, що узгоджується з показниками для групи великих ней- ронів. Вимірювання третього кальцієвого викликаного деполяризацією транзієнта проводилося після недов- готривалого відмивання та характеризувало слідо- ві характеристики дії габапентину. У групі великих нейронів середнє значення амплітуди транзієнтів після відмивання дорівнювало 428.2 ± 24.4 нМ; для середніх нейронів цей показник складав 395.7 ± ± 50.7, а для групи маленьких – 439.3 ± 13.6 нМ. У великих нейронах спостерігалося незначне, про- те вірогідне зменшення амплітуди (на 3.9 %) по- рівняно з такою першого контрольного транзієнта. Також вірогідне, але більш істотне зменшення спо- стерігалось у загальній групі середніх нейронів (у середньому на 10 %). У популяції маленьких клітин амплітуда транзієнта вірогідно не відрізнялася від такої у контрольного транзієнта та транзієнта, отри- маного в умовах аплікації габапентину. Значення повної тривалості транзієнтів після відмивання для великих, середніх та маленьких нейронів ДКГ тва- рин з діабетом становили відповідно 144.5 ± 29.7, 90.3 ± 14.1 та 90.3 ± 14.1 с. Таким чином, порів- няно з відповідними значеннями для контрольного транзієнта повна тривалість кальцієвих транзієн- тів після дії габапентину та відмивання вірогід- но зменшувалася на 27.3 % у групі великих ней- ронів, фактично не зазнавала змін у групі середніх нейронів та невірогідно зменшувалася (на 20.2 %) у групі маленьких клітин. Середнє значення Т0.5 для великих нейронів ДКГ складало 12.3 ± 2.5 с, для середніх нейронів значення даного параметра дорівнювало 15.6 ± 3.9, а для маленьких – 13.8 ± ± 2.8 с. Ці значення відносно таких для контроль- ного транзієнта свідчили про помірне зменшення у групі великих нейронів (18.1 %; Р > 0.05), не- істотне підвищення у середніх нейронах та досить значне, проте невірогідне, зменшення у групі ма- леньких нейронів (25.2 %; Р > 0.05). Таким чином, у великих нейронах ДКГ спостерігалася тенден- ція до гальмування завантаження клітини кальці- єм після попередньої дії габапентину, що зумовлює менші значення всіх параметрів транзієнтів. У гру- пі середніх нейронів такий ефект відмічався лише щодо амплітуди транзієнта, тобто характерні зміни стосувалися лише „швидкої” первинної фази під- вищення внутрішньоклітинного кальцію. Для ма- леньких нейронів найбільші зміни спостерігалися в значеннях повної тривалості та Т0.5, хоча ці зміни не були статистично вірогідними (скоріш за все, за рахунок високої варіабельності). ОБГОВОРЕННЯ На сьогодні добре відомо, що в умовах розвитку цукрового діабету метаболічні розлади та відповід- ні біохімічні зміни в організмі призводять до по- рушення кальцієвого гомеостазу в усіх клітинах організму та в нейронах зокрема. Відповідні змі- ни величин параметрів кальцієвих транзієнтів є ха- рактерними для діабетичних нейропатій. Збільшен- ня амплітуди та, особливо, тривалості кальцієвих транзієнтів є добре описаним на сьогодні фактом; щоправда, механізми таких модифікацій залиша- ються недостатньо вивченими [20]. Основні ролі в процесі внутрішньоклітинної ре- гуляції кальцію відіграють трансмембранні каль- цієві канали, мембранні кальційвивідні структури С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 127 (натрій-кальцієвий обмінник, PMCA), кальційчут- ливі буферні білки, ендоплазматичний ретикулум, мітохондрії, апарат Гольджі та ядро; роль останніх двох у підтриманні кальцієвого гомеостазу є знач- но меншою [21]. Результати нашої роботи свідчать про те, що пов’язані з діабетом зміни кальцієво- го гомеостазу в нейронах ДКГ різних розмірних груп є до певної міри специфічними. Так, у вели- ких нейронах ДКГ амплітуда кальцієвих транзієн- тів та його T0.5 були не набагато більшими порівня- но з нормою, у той час як повна тривалість даних зрушень мала значно більші значення. У групі се- редніх нейронів також була особливо збільшеною повна тривалість транзієнта, тоді як тривалість на рівні половини амплітуди не демонструвала ве- ликих відмінностей від норми. Отже, у великих та середніх нейронах ДКГ в умовах діабету істот- но змінюється динаміка виведення вільного вну- трішньоклітинного кальцію. Якщо „швидка” по- чаткова фаза цього процесу зазнає помірних змін, то наступна „повільна” фаза затягується в рази. Це свідчить про істотні порушення кальційакумулюю- чої функції ендоплазматичного ретикулуму, робота якого тісно пов’язана через ріанодинові рецептори з активністю трансмембранних кальцієвих каналів. Подібне тривале збільшення рівня внутрішньоклі- тинного кальцію може запускати ряд анормальних внутрішньоклітинних процесів (зокрема, синтез токсичного пероксинітриту) та негативно впли- вати на подальше функціонування клітини. Пара- лельно таке збільшення може істотно впливати на електричну збудливість мембрани в результаті ак- тивації процесів дефосфорилювання потенціалчут- ливих каналів. Зміни амплітуди кальцієвого тран- зієнта у групі маленьких нейронів на відміну від таких у нейронах ДКГ з великим та середнім роз- мірами соми були відносно незначними та не дося- гали межі статистичної вірогідності; у той же час зміни повної тривалості та Т0.5 були досить істотни- ми. Така специфіка змін може вказувати на індуко- ване діабетом порушення функцій мітохондрій, що є характерним для діабетичних розладів у нервовій системі та було описане у попередніх роботах [22]. Істотне подовження транзієнтів свідчить про зміни депонуючої здатності ретикулуму вбирати кальцій із цитозолю. Результати попередніх досліджень показали, що вплив габапентину, спрямований на пригнічення кальцієвого струму через кальцієві канали N-типу, реалізується через дію цього агента на допоміжні субодиниці α2δ кальцієвих каналів [23–25]. Проте габапентин не однаково взаємодіє з різними типами зазначених допоміжних субодиниць. Так, взаємодії даного агента з субодиницями типів α2δ-3 та α2δ-4 не було виявлено. Неідентичну дію справляє габа- пентин на субодиниці типів α2δ-1 та α2δ-2, що відо- бражується в різних значеннях КD. Ці значення для даних субодиниць відрізняються приблизно втри- чі (59 та 153 нМ відповідно) [26]. Різний ступінь та характер експресії вказаних субодиниць кальці- євих каналів N-типу в різних нейронах, очевидно, і визначають відповідний характер чутливості за- значених нейронів до габапентину. При цьому роз- виток діабету призводить до істотних змін чутли- вості кальцієвих транзієнтів до дії габапентину. У здорових тварин ми практично не виявляли поміт- ного впливу габапентину на великі нейрони ДКГ. Проте в умовах експериментального цукрового ді- абету спостерігався неочікувано значний вплив на кальцієві деполяризаційні транзієнти – помірне па- діння середньої амплітуди і дуже сильне, більш ніж триразове, скорочення їх загальної тривалос- ті. Слід зазначити, що великі нейрони ДКГ мають аферентні провідники групи Аβ, а їх периферичні рецепторні структури є низькопороговими сома- тосенсорними рецепторами. Аксони цих нейронів прямують до глибоких пластин дорсального рогу спинного мозку, але не в маргінальну зону і по- верхневі пластини сірої речовини. Отже, дана по- пуляція нейронів ДКГ в умовах норми не має від- ношення до проведення ноцицептивної інформації. Реакція великих нейронів на габапентин в умовах розвитку діабету може свідчити про те, що в разі захворювання в цих нейронах експресуються до- поміжні субодиниці кальцієвих каналів типу α2δ-1 (або ж принаймні типу α2δ-2). Така експресія, згід- но з даними наших попередніх досліджень, харак- терна для досить високопорогових ноцицептивних нейронів з мієлінізованими аферентними волокна- ми. Отриманий нами результат певною мірою узгод- жується з нещодавно одержаними вказівками на те, що великі нейрони ДКГ в умовах розвитку діабе- тичної нейропатії набувають здатності реагувати на капсаїцинову стимуляцію (дію речовини – аго- ніста ванілоїдних рецепторів, відповідальних за температурну больову чутливість). У нормі це ха- рактерно виключно для ноцицептивних нейронів [27, 28], тобто, можна припустити, що у діабетич- них тварин великі нейрони функціонують аномаль- но – беруть участь у формуванні патологічних бо- льових відчуттів. Причиною експресії може бути присутність у цих нейронах характерних для ноци- ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2128 цепторів мембранних білків. З іншого боку, такий вплив габапентину свідчить про те, що він здатний забезпечити коригувальну дію на великі нейрони ДКГ в умовах діабету, значно зменшуючи патоге- нетичну роль останніх у процесах формування ней- ропатичного болю. Зовсім інші зміни спостерігались у групі серед- ніх нейронів. У діабетичних тварин аплікації га- бапентину викликають набагато менші модулюючі ефекти порівняно з такими у нормальних тварин. Характер габапентиніндукованих змін у маленьких нейронах ДКГ в умовах діабету був досить поді- бним до такого у здорових тварин. Це можна розгля- дати як свідчення відсутності значних відмінностей у характері експресії допоміжних субодиниць каль- цієвих каналів N-типу в мембранах маленьких афе- рентних нейронів. Все ж слід відмітити статистич- но вірогідне зменшення Т0.5 кальцієвих транзієнтів у малих нейронах діабетичних тварин під дією га- бапентину порівняно з Т0.5 першого контрольно- го транзієнта та одночасну відсутність різниці між значеннями Т0.5 кальцієвих транзієнтів у діабетич- них та здорових тварин, отриманими в умовах аплі- кації габапентину. Разом ці два факти можуть бути пояснені зменшенням надходження кальцію в цито- золь та відповідно меншим кальцієвим навантажен- ням мітохондрій, що і призводить до майже повної нормалізації „швидкої” фази транзієнта. Крім того, незважаючи на загалом помірний вплив габапенти- ну на маленькі нейрони ДКГ в обох групах експе- риментальних тварин, наведені факти вказують на більш істотну роль кальцієвих каналів N-типу у ней- ронах даної популяції в умовах діабету. Результати, отримані нами для капсаїцинпози- тивних та капсаїциннегативних середніх нейронів ДКГ, подібно до таких щодо групи великих нейро- нів, суперечать нашим попереднім даним, отрима- ним на здорових тваринах (де габапентин значно інтенсивніше впливав на капсаїцинпозитивні ней- рони) [13]. Якщо порівняти зміни чутливості до га- бапентину у нормальних та діабетичних тварин у цих групах нейронів, можна зробити висновок, що в умовах діабету втрата чутливості у капсаїцинпози- тивних нейронів майже вдвічі більша за таку у кап- саїциннегативних одиниць (13.8 проти 7.6 %). Слід також зазначити, що базовий внутрішньоклітин- ний рівень кальцію у капсаїцинпозитивних нейро- нах діабетичних тварин був дещо більшим порів- няно з таким у нормальних тварин, проте й у таких клітин, і у капсаїциннегативних нейронів це підви- щення не було вірогідним. Загалом отриманий ре- зультат можна було б пояснити більш істотним нега- тивним впливом метаболічних розладів при діабеті на капсаїцинпозитивні нейрони та можливим залу- ченням капсаїциннегативних нейронів у компенса- торні процеси при порушенні больової чутливості. Проте слід звернути увагу на особливості розподі- лу значень відносного зменшення амплітуди тран- зієнтів під дією габапентину у середніх нейронах. Значення скосу (або коефіцієнта асиметрії розподі- лу) для цієї групи становить –0.81. Гістограма вка- заних значень відносних зменшень в умовах при- кладання габапентину була виразно бімодальною, що може свідчити про існування в даній сукупності двох незалежних розподілів. Для їх розділення ми використали апроксимацію наявних значень за до- помогою суми двох функцій Гауса, із визначенням параметрів цих функцій (середніх значень та s.d. відповідно) за методом найменших квадратів. У результаті були отримані середні значення для да- них розподілів, що відповідно дорівнювали 0.45 ± ± 0.28 та 0.99 ± 0.14. Співіснування таких двох роз- поділів, вірогідно, зумовлене певними відміннос- тями в проявах діабетичних нейропатій. Відомо, що порушення в нервовій тканині внаслідок розви- тку діабету може призводити до нейропатій різних типів, з проявами в одних випадках гіперчутли- вості, а в інших – гіпочутливості [20]. Результати досліджень останніх років вказують на різницю в експресії мембранних каналів та рецепторів у сенсорних нейронах тварин з гіпо- та гіперчутли- вістю до больового подразнення. Для «гіперчут- ливих» нейронів характерне збільшення експресії ванілоїдних рецепторів низькопорогових кальці- євих каналів та інших каналів в їх плазматичній мембрані. У випадку ж гіпочутливості спостері- гається зменшення кількості відповідних білків, що підтверджується показниками трансмембран- них струмів та результатами імуногістохімічних досліджень [29–31]. За нашим припущенням, пер- ший розподіл, в який ввійшли нейрони із значним зниженням амплітуди кальцієвого транзієнта під дією габапентину, відповідає такому у тварин із домінуванням гіпералгезії. І навпаки, незначний рівень дії тестованого препарату є характерним для тварин із гіпоалгезією. Можна думати, що га- бапентин забезпечує помітний позитивний ефект при нейропатії з визначеним больовим синдро- мом, але справляє вельми помірну дію в проти- лежному випадку. Певне залишкове зменшення середнього значен- ня амплітуди третього кальцієвого транзієнта (ви- С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2 129 міряного після відмивання) у нейронах середнього розміру порівняно з амплітудою першого контроль- ного зрушення, а також зменшення середнього зна- чення повної тривалості в популяції великих ней- ронів вказують на наявність помірного позитивного постаплікаційного впливу габапентину на нейрони ДКГ тварин з діабетом, тобто на певні прояви нор- малізуючої дії габапентину. Отже, отримані нами дані свідчать про здатність габапентину певною мірою пригнічувати гострі бо- льові відчуття як у нормальних умовах, так і у ви- падках діабетичних нейропатій. Особливістю да- ного агента (порівняно з іншими знеболюючими препаратами, що блокують кальцієві канали плаз- матичної мембрани) є специфічність його дії щодо нервової тканини. Більше того, виразний вплив в умовах норми габапентину справляє саме на ноци- цептивні нейрони, ймовірно задіяні у формуван- ня відчуття гострого болю (середні нейрони ДКГ з мієлінізованими волокнами). Особливо значною може бути ефективність цього агента у випадках лікування діабетичних нейропатій з вираженим бо- льовим синдромом. В умовах розвитку діабету фар- макологічна ефективність даного препарату роз- повсюджується і на частину великих нейронів ДКГ. У нормальних умовах ці нейрони не задіяні у функ- цію больової чутливості. Проте результати остан- ніх досліджень свідчать про те, що в умовах діа- бетичних нейропатій такі великі нейрони можуть брати участь у формуванні патологічних больо- вих відчуттів. Отже, габапентин, можливо, здатний пригнічувати нехарактерну для цих нейронів функ- цію, зменшуючи таким чином нейропатичні про яви нейродегенеративних порушень при діабеті. На по- чаткових стадіях розвитку діабету використання цього препарату з нейропротекторною метою може бути доречним. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. C. J. Woolf and Qiufu Ma, “Nociceptors – noxious stimuli detectors,” Neuron, 55, No. 2, 353-362 (2008). 2. D. J. Triggle, “Calcium channel antagonists: Clinical uses – Past, present and future,” Biochem. Pharmacol., 74, No. 1, 1-9 (2007). 3. Jen-Kun Cheng and Lih-Chu Chiou, “Mechanisms of the antinociceptive action of gabapentin,” J. Pharmacol. Sci., 100, No. 10, 471-486 (2006). 4. Rui-Hua Yang and Jun-Ling Xing, “Effects of gabapentin on spontaneous discharges and subthreshold membrane potential oscillation of type A neurons in injured DRG,” Pain, 116, No. 3, 187-193 (2005). 5. T. M. Laughlin, K. V. Tram, and G. L. Wilcox, “Comparison of antiepileptic drugs tiagabine, lamotrigine, and gabapentin in mouse models of acute, prolonged, and chronic nociception,” J. Pharmacol. Exp. Ther., 302, No. 3, 1168-1175 (2002). 6. M. J. Field, R. J. Oles, and A. S. Lewis, “Gabapentin (neurontin) and S-(+)-3-isobutylgaba represent a novel class of selective antihyperalgesic agents,” Br. J. Pharmacol., 121, No. 8, 1513- 1522 (1997). 7. N. Shimoyama, M. Shimoyama, and A. M. Davis, “Spinal gabapentin is antinociceptive in the rat formalin test,” Neurosci. Lett., 222, No. 1, 65-67 (1997). 8. S. Patel, S. Naeem, and A. Kesingland, “The effects of GABAB agonists and gabapentin on mechanical hyperalgesia in models of neuropathic and inflammatory pain in the rat,” Pain, 90, No. 4, 217-226 (2001). 9. J. Dirks, B. B. Fredensborg, and D. Christensen, “A randomized study of the effects of single-dose gabapentin versus placebo on postoperative pain and morphine consumption after mastectomy,” Anesthesiology, 97, No. 3, 560-564 (2002). 10. S. R. Chen and H. L. Pan, “Effect of systemic and intrathecal gabapentin on allodynia in a new rat model of postherpetic neuralgia,” Brain Res., 1042, No. 1, 108-113 (2005). 11. M. Backonja, A. Beydoun, and K. R. Edwards, “Gabapentin for the symptomatic treatment of painful neuropathy in patients with diabetes mellitus: a randomized controlled trial,” JAMA, 280, No. 21, 1831-1836 (1998). 12. K. G. Sutton, D. J. Martin, and R. D. Pinnock, “Gabapentin inhibits high-threshold calcium channel currents in cultured rat dorsal root ganglion neurons,” Br. J. Pharmacol., 135, No. 1, 257-265 (2002). 13. С. В. Романенко, П. Г. Костюк, O. П. Костюк, “Вплив габапентину на кальцієві транзiєнти в нейронах дорсальнокорінцевих гангліїв щурів”, Нейрофизиология / Neurophysiology, 40, № 4, 281-287 (2008). 14. И. А. Кругликов, Изменения кальциевой сигнализации в нейронах дорсального рога спинного мозга крыс при диабетической нейропатии, Автореф. дис. … канд. биол. наук, Киев (2001). 15. В. О. Пінченко, Вплив експериментально індуко ваного цукрового діабету і змін позаклітинного рівня рН на низькопорогові потенціалкеровані кальцієві канали в первинних сенсорних нейронах щурів, Автореф. дис. … канд. біол. наук, Київ (2007). 16. G. Grynkiewicz, M. Poense, and R. Y. Tsien, “A new generation of Ca indicators with greatly improved fluorescence properties,” J. Biol. Chem., 260, No. 6, 3440-3450 (1985). 17. D. McClelland, R. M. Evans, and L. Barkworth, “A study comparing the actions of gabapentin and pregabalin on the electrophysiological properties of cultured DRG neurons from neonatal rats,” BMC Pharmacol., 14, No. 4, 4-14 (2004). 18. R. S. Scroggs and A. P. Fox, “Calcium current variation between acutely isolated adult rat dorsal root ganglion neurons of different size,” J. Physiol., 442, No. 1, 639-658 (1992). 19. В. Ф. Ганонг, Фізіологія людини, БаК, Львів (2002). 20. П. Г. Костюк, О. П. Костюк, О. О. Лук’янець, Іони кальцію у функції мозку – від фізіології до патології, Наук. думка, Київ (2005). 21. П. Г. Костюк, В. Л. Зима, І. С. Магура та ін., Біофізика, ПЦ «Київський університет», Київ (2008). 22. І. В. Степанова, Динамічна взаємодія кальцієвих каналів плазматичної мембрани з внутрішньоклітинними кальцієвими депо в сенсорних нейронах щура, Автореф. дис. … канд. біол. наук, Київ (2005). ВПЛИВ ГАБАПЕНТИНУ НА РІЗНІ ПОПУЛЯЦІЇ НЕЙРОНІВ ДОРСАЛЬНОКОРІНЦЕВИХ ГАНГЛІЇВ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 2130 23. A. Stefani, F. Spadoni, and G. Bernardi, “Gabapentin inhibits calcium currents in isolated rat brain neurons,” Neuropharmacology, 37, No. 37, 83-91 (1998). 24. Z. D. Luo, N. A. Calcutt, and R. R. Myers, “Injury type- specific calcium channel α2δ-1 subunit up-regulation in rat neuropathic pain models correlates with antiallodynic effects of gabapentin,” J. Pharmacol. Exp. Ther., 303, No. 3, 1199- 1205 (2002). 25. Z. D. Luo, S. R. Chaplan, and T. N. Yaksh, “Upregulation of dorsal root ganglion α2δ calcium channel subunit and its correlation with allodynia in spinal nerve-injured rats,” J. Neurosci., 21, No. 6, 1868-1875 (2001). 26. E. Marais, N. Klugbauer, and F. Hofmann, “Calcium channel α2δ subunits-structure and gabapentin binding,” Mol. Pharmacol., 59, No. 5, 1243-1248 (2001). 27. S. Hong and J. W. Wiley, “Early painful diabetic neuropathy is associated with differential changes in expression and function of vanilloid receptor 1,” J. Biol. Chem., 280, No. 1, 618-627 (2005). 28. S. Hong, L. Agresta, and C. Guo, “The TRPV1 is associated with peripheral stress in large dorsal root ganglion neurons in early diabetic sensory neuropathy,” J. Neurochem., 105, No. 4, 1212-1222 (2008). 29. R. M. Pabbidi, D. S. Cao, and A. Parihar, “Direct role of streptozotocin in inducing thermal hyperalgesia by enhanced expression of transient receptor potential vanilloid 1 in sensory neurons,” Mol. Pharmacol., 73, No. 3, 995-1004 (2008). 30. R. M. Pabbidi, S. Q. Yu, and S. Peng, “Influence of TRPV1 on diabetes-induced alterations in thermal pain sensitivity,” Mol. Pain, 9, No. 4, 1-9 (2008). С. В. РОМАНЕНКО, П. Г. КОСТЮК, О. П. КОСТЮК
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68282
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0028-2561
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-01T10:31:33Z
publishDate	2009
publisher	Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
record_format	dspace
spelling	Романенко, С.В. Костюк, П.Г. Костюк, О.П. 2014-09-20T13:10:15Z 2014-09-20T13:10:15Z 2009 Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом / С.В. Романенко, П.Г. Костюк, О.П. Костюк // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 119-130. — Бібліогр.: 30 назв. — укр. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68282 612.014.04+577.352.465/612.816 Досліджували вплив габапентину (агента, подібного за молекулярною будовою до гамма-аміномасляної кислоти – ГАМК) на викликані деполяризацією кальцієві транзієнти в малих (діаметр соми до 25 мкм), середніх (25–35 мкм) та великих (більше 35 мкм) нейронах дорсалькорінцевих гангліїв (ДКГ) щурів із стрептозотоциніндукованим діабетом. We studied the effect of gabapentin (an agent similar, in its molecular structure, to gamma-aminobutyric acid, GABA) on depolarization-evoked calcium transients in small, mid-sized, and large (diameter of the soma up to 25, 25 to 35, and 35 μm or more, respectively) neurons of the dorsal-root ganglia (DRGs) of rats with experimental streptozotocin-induced diabetes mellitus. uk Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом Effects of Gabapentin on Different Neuronal Populations in the Dorsal-Root Ganglia of Rats with Streptozotocin-Induced Diabetes Mellitus Article published earlier
spellingShingle	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом Романенко, С.В. Костюк, П.Г. Костюк, О.П.
title	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
title_alt	Effects of Gabapentin on Different Neuronal Populations in the Dorsal-Root Ganglia of Rats with Streptozotocin-Induced Diabetes Mellitus
title_full	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
title_fullStr	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
title_full_unstemmed	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
title_short	Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
title_sort	вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68282
work_keys_str_mv	AT romanenkosv vplivgabapentinunaríznípopulâcííneironívdorsalʹnokoríncevihganglíívŝurívízsreptozotociníndukovanimcukrovimdíabetom AT kostûkpg vplivgabapentinunaríznípopulâcííneironívdorsalʹnokoríncevihganglíívŝurívízsreptozotociníndukovanimcukrovimdíabetom AT kostûkop vplivgabapentinunaríznípopulâcííneironívdorsalʹnokoríncevihganglíívŝurívízsreptozotociníndukovanimcukrovimdíabetom AT romanenkosv effectsofgabapentinondifferentneuronalpopulationsinthedorsalrootgangliaofratswithstreptozotocininduceddiabetesmellitus AT kostûkpg effectsofgabapentinondifferentneuronalpopulationsinthedorsalrootgangliaofratswithstreptozotocininduceddiabetesmellitus AT kostûkop effectsofgabapentinondifferentneuronalpopulationsinthedorsalrootgangliaofratswithstreptozotocininduceddiabetesmellitus

Вплив габапентину на різні популяції нейронів дорсальнокорінцевих гангліїв щурів із срептозотоциніндукованим цукровим діабетом

Репозитарії

Схожі ресурси