Королева К.С. (1,2), Мустафина А.Н. (1), Яковлев А.В. (1), Гиниатуллин Р.А. (1,2), Ситдикова Г.Ф. (1)
(1) ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Казань, Республика Татарстан, Россия; (2) Университет Восточной Финляндии, Институт им. А.И. Вертанена, Куопио, Финляндия
Мигрень – неврологическое заболевание, характеризующееся эпизодическими или регулярными сильными и мучительными приступами головной боли в одной (редко в обеих) сторонах головы [1]. Твердая оболочка мозга играет ключевую роль в патофизиологии головной боли, где активация афферентных тригеминальных нейронов, иннервирующих оболочки, является первым этапом возникновения боли при мигрени [2].
Сероводород (H2S) – газомедиатор, участвующий в регуляции различных физиологических и патофизиологических процессов, включая ноцицепцию и воспаление. В нервной системе H2S синтезируется из L-цистеина с помощью фермента цистатионинβсинтаза (CBS) [3]. Экспрессия CBS была обнаружена в нейронах тригеминального ганглия, афференты которых играют ключевую роль в патогенезе мигрени [2]. Показано, что экспрессия CBS повышается в нейронах при воспалении с последующим увеличением возбудимости тригеминальных нейронов путем уменьшения калиевой проводимости [4].
В нейронах ганглия задних корешков спинного мозга фермент CBS ко-локализован с TRPV1 рецепторами, активирующимися при изменении рН, повышении температуры (>40оС), каннабиноидами, а также капсаицином. Показано, что одним из механизмов сенситизации TRPV1 рецепторов в ответ на воспаление опосредуется повышенной экспрессией CBS в DRG нейронах [5].
Цель работы – исследование роли TRP-рецепторов в эффектах сероводорода в тригемино-васкулярной системе крысы.
Материалы и методы.
Эксперименты проводились с использованием электрофизиологических и флуоресцентных методов. Активность тригеминального нерва регистрировали с использованием метода внеклеточной регистрации. С использованием изолированных нейронов тригеминального ганглия анализировали электрические ответы, опосредующиеся активацией TRPV1 и TRPA1 рецепторов, с помощью метода патч-кламп и уровень цитозольного Ca2+ с использованием флуоресцентных методов. В качестве донора H2S использовали гидросульфид натрия (NaHS, 100 мкМ).
Результаты.
Аппликация NaHS приводила к достоверному увеличению активности в тригеминальном нерве (в контроле частота ПД составила 0,57±0,16 s-1; в присутствии NaHS 100 мкМ – 1,32±0,14 s-1; p>0,05, n=8). Этот эффект снимался в присутствии блокатора TRPV1 рецепторов (капсазепин). При совместной аппликации NaHS и блокатора TRPА1 рецепторов (НС030031) эффект NaHS сохранялся, но был достоверно ниже, чем в контрольной аппликации NaHS.
В изолированных нейронах тригеминального ганглия увеличивал амплитуду капсаицин-вызванных токов (амплитуда TRPV1 токов в контроле составляла 1578,36±501,52 pA, после пяти минут инкубации в NaHS – 2357,31±715,05 pA(n=14, p<0,05)). Кроме того, в условиях быстрой аппликации NaHS вызывал входящие токи амплитудой 413,29±113,53 рА (n=12), которые предотвращались в условиях ингибирования TRPV1 рецепторов и сохранялись в присутствие блокатора TRPА1 рецепторов. Анализ уровня внутриклеточного Са в изолированных нейронах показал, что в нейронах, чувствительных к капсаицину, аппликация NaHS вызывала повышение уровня Са-волны, и этот эффект снимался капсазепином.
Выводы.
Полученные в ходе работы данные предполагают, что H2S активирует TRPV1 и TRPА1 рецепторы в периферических окончаниях тригеминального нерва, а также напрямую активирует TRPV1 рецепторы в тригеминальных нейронах. Усиление синтеза H2S в условиях нейровоспаления может вносить вклад в ноцицептивную активность в афферентах тригеминального нерва, лежащих в основе боли при мигрени.
Работа поддержана грантом РНФ № 14-15-000618.
Литература
|
1. Loder Е., Biondi D. // Headache. 2003; 43(2): 135–43. 2. Kilinc E., Guerrero-Toro С., Zakharov А. et al. // Neuropharmacology. 2017; 116: 160–73. 3. Feng X., Zhou Y.L., Meng X. et al. // Molecular Pain. 2013; 9: 4. 4. Miao X., Meng X., Wu G., et.al.// Mol. Pain. 2014; 10: 9. 5. Zhu L., Zhao L., Qu R. et al. // Sci. Rep. 2015; 5: 16109 |