Интерстициальные клітини Кэйждела

Избирательное ушкодження интерстициальных клітин Кэйждела (ІКК) метиленовым синім і світлом веде до втрати повільних волн.

нкубация в 50 ммоль метиленового синього (МС) наступна інтенсивна ілюмінація призводить до зникнення активності повільних хвиль в ІКК подмышечного шару циркулярних м’язів в препаратах товстого кишечника собак. Це часто супроводжується зниженням потенціалу спокою мембран. Реполяризация клітини до вихідним -70мВ не відновлює активність повільних хвиль, що те що, що МС безпосередньо перериває освіту повільних хвиль. Після інкубації МС, 2-х хвилинна ілюмінація змінює конформацию мітохондрій в ІКК від дуже конденсованої до ортодоксальної, без індукування якихось інших видимих змін — у гладком’язових клітинах. Після 4−10 хвилинної ілюмінації, ІКК починають прогредиентно руйнуватися збільшеними і розірваними митохондриями, втрачають цитоплазматическую контрастність і детальність, з’являються розриви плазматичних мембран. У той самий час не виявляються ушкодження в гладком’язових і нервових клітинах. Ультраструктура з'єднувальних щілин зберігається. Інтенсивна ілюмінація без преинкубации МС призводить до втрати повільних хвиль, у своїй не порушується ультраструктура в препаратах ІКК. У препаратах гладких м’язів, без подмышечного шару ІКК, МС і світло не змінюють електричної активності. Автори вважають, що кореляція між виборчим ушкодженням пахвових ІКК й виборчою втратою активності повільних хвиль зазначає, що ІКК грають незамінну роль генерації повільних волн.

Концепція регуляторної ролі интерстициальных клітин Кэйджела функціонування шлунково-кишкового тракту (ШКТ) уперше було висунуто Stach в 1972 (30), Duchon et al. У 1974 ж (6), і Faussone-Pellegrini в 1977 (9). І лише 1982 року було висунуто гіпотеза — ІКК грають роль генерації ауторитмичности ШКТ (Thunberg). Очевидність те, що ІКК сприяють генерації активності синусового вузла і наступного генерації повільних хвиль було встановлено ряд тканин, включаючи тонкий кишечник і товстий кишечник. Важливіше те, що ІКК виявляються тих галузях (пахвові сплетіння товстого кишечника), де утворюються повільні волны.

У товстому кишечнику собак, очевидність ролі ІКК у генерувальників активності синусового вузла випливає із наступного:

1. Коли мережі ІКК видаляються, шар циркулярних м’язів (ЦМ) неспроможна генерувати активність повільних волн.

2. У дуже тонких препаратах, які з мережі ІКК і що з ними гладком’язових клітин, постійно записуються спонтанні повільні волны.

Автори показали, що електрична активність записана лежить на поверхні подмышечного шару — слідство електричного взаємодії між тілом ЦМ і пахвової мережею ІКК разом із гладкомышечными клітинами (ГМК). Через війну зайвих пар ІКК до ГМК з допомогою з'єднувальних щілин, роль кожного типу клітин на генерації повільних хвиль може бути визначено точно в електрофізіологічних дослідженнях із застосуванням ізольованих м’язових шматків.

До появи електронної мікроскопії, більшість селективних методів для распознования ІКК грунтувалися на здібності останніх акумулювати барвник МС поза фізіологічних умов. Взависимости та умовами МС може первинне зв’язуватися ІКК чи нервової тканиною. У пршлом ідентифікація ІКК з допомогою прижиттєвого фарбування МС застосовувалася лише з тонкому кишечнику мишей, гвінейських свиней і кроликів. У свіжих публікаціях, автори демонструють здатність акумуляції ІКК товстого кишечника собак. У тому ж дослідженні, автори показали, що у пригніченому світлі МС бракує змін ультраструктур в забарвлених ІКК і знчительно не змінює повільних волн.

попередньому дослідженні, автори з’ясували, що активність повільних хвиль тонкого кишечника мишей зникає, коли селективно забарвлені ІКК висвітлюються. Понад те, ілюмінація МС-окрашенных ІКК в культурируемых шматочках тонкого кишечника мишей сприяла втрати спонтанної ритмічної контрактильной активності, це ефекту оборотним на період при ілюмінації низькою інтенсивності, але необоротним за іншими случаях.

Завданням авторів було побачити метод специфічного ушкодження ІКК товстого кишечника собак. Фототоксические властивості МС використовувалися з вивчення ймовірних ефектів на активність повільних хвиль та ультраструктуры різних типів клітин що з пахвової мережею ИКК.

МЕТОДЫ.

Тканини і препараты.

Собаки обох статей убили передозуванням калиевой солі фенобарбитала (100 мг/кг). Приблизно 5 див проксимального відділу товстої кишки робилося від транспортування кожної собаки, отступя 5 див дистальнее від илеоцекального зчленування. Потім товстий кишечник розкривався цілком подовжнім розрізом. Потім очищений сегмент прикріплювався на дно диссекционной чаші Сильгарда наповненій постійно оксигенированным (95% кисню і п’яти% СО2) розчином Кребса.

Щоб вивчити специфічність дії МС і світла, автори досліджували дії МС і світла, і на препаратах ИКК-ЦМ (пахвова мережу ІКК і ЦК) і препаратах ЦМ (ЦМ, отделённые від подмышечного шару ІКК і гладком’язових клеток.

Приблизно 2 кв. мм. Тканини, з пахвової поверхнею, зверненої вгору прикріплювався на дно переносного власник. Потім ткан була розрізана вздовж прикреплённых країв, виключаючи один край, де вирізали смуга довжиною 10 мм, шириною 3 мм вздовж довгою осі ЦМ клітин. Вільний кінець смуги узяли на хірургічний шёлк (0,5 мм в диам). Утримувач переміщали в разделённую камеру причому прикреплённую тканину — в записуючу камеру, вільний кінець в стимулюючу камеру. Вільний кінець також з'єднували із сильним преобразователем.

Ліки і растворы.

Усі розчини вводимы в роздільне камеру були нагріті до 37 грн і оксигенированы киснем 95% - СО205%. Склад розчину Кребса був такий: 120,3 NaCl, 5,9 KCl, 2,5 CaCl2, 1,2 MgCl2, 20,2 NaHCO3, 1,2 NaH2PO4 і 11,5 глюкози. МС (сигма) був расстворён в розчині Кребса.

Внутрішньоклітинні записи.

Внутрішньоклітинні записи було зроблено микроэлектродами які мали пікове опір 30−50 ом. Мікроелектроди було заповнено 3 М KCl. Заповнені мікроелектроди підключалися до власникові соединённому з электрометром. Дані электрометра відбивалися на осцилоскопе і записувалися на принтер. Електричні імпульси подавалися на м’язовий шматок. Сила електричного поля позначалася на осцилоскопе і записувалась на принтері. М’язові шматочки підлягають впливу імпульсами тривало оксигенировались розчином Кребса із частотою 500 мл/час в розділової камері принаймні 2 години за нормальної температури 37 град до початку эксперимента.

Під час інкубації МС (50 ммоль) інтенсивність світла була такою низькою. Потім препарати милися розчином Кребса приблизно 5 хвилин. Препарати иллюминировались оптичними волоконными лампами (максимальна інтенсивність становила 50 мВ/кв.см. поверхні тканини удалённой джерела світла на 3,5 див). інтенсивність світла вимірювалася цифровим фотометром. Після експерименту шматочки негайно поміщали в формалин.

Світлова і електронна микроскопия.

Після експериментальної процедури Сильгард відокремлювали отдержателя з тканиною, фіксованою формаліном. Шматочки зберігалися за нормальної температури 4 град. Кожен шматок ділили на 4−6 шматочків тканини. Перед подальшої процедурою ступінь зв’язування МС визначалася стереомикроскопией. Потім тканину милася 0,1 м фосфатным буфером, фіксувалася 2% осмической кислотою в 0,1 М фосфатном буфері протягом 1 години. Ультратонкие зразки фіксувалися спиртовим ацетатом сечовий кислоти і досліджувалися в електронному микроскопе.

Статистичний анализ.

Статистична значимість даних внезависимости від різних умов було встановлено Student’s тестом.

Результаты.

Электрофизиологические исследования.

Ефекти світла на МС забарвлені ИКК-ЦМ препарати. Інкубація ИКК-ЦМ препаратів в 50 ммоль МС + 45 хв деполяризация клітин підвищують тривалість повільних хвиль. Щоб зменшити неспецифічні экстрацеллюларные ефекти МС вчасно ілюмінації, тканину милася розчином Кребса. Під час цього усувалися ефекти МС на активність повільних хвиль. Ця частина експерименту виконувалася в пригніченому свете.

Після інкубації в ІМС і миття інтенсивна ілюмінація упраздняла активність в ИКК-ЦМ препаратах. Скасування меделнных хвиль супроводжувалася деполяризацией клітин до мембранному потенціалу -47 мВ (коливання від -64 мВ до -42мВ). Спільно цьому зникли фазові скорочення співробітників і тонус шматка підвищився. Активність повільних хвиль не дивувалася, коли ИКК-ЦМ препарати иллюминировались з максимальною інтенсивністю в течениии 10 хвилин без попередньої інкубації в МС.

Скасування повільних хвиль був прямим ефектом деполяризации відтоді, як реполяризация не відновлювала активність повільних хвиль, коли реполяризация застосовувалася доти, як амплітуда повільних хвиль повністю зменшувалася. Ці спостереження зазначають, що ефекти МС і світла на механізм генерації активності повільних хвиль не залежить від мембранного потенціалу. На противагу цьому зміни активності повільних хвиль, викликані підвищенням внеклеточной концентрації калію залежать виключно від деполяризации, щойно реполяризация м’язових шматків повністю зверне ефекти. Крім цього, скасування активності повільних хвиль то, можливо виявлено при деполяризации лише потенціалом 8−12 мВ (повільні хвилі скасовуються при величинах мембранних потенціалів -60,4 мВ) .

корость, з якою упразднялись повільні хвилі варіювала безпосередньо з інтенсивністю світла. При ілюмінації з максимальною інтенсивністю, повільні хвилі зникають не більше 0,8−3 хвилин. Зменшення інтенсивності світла підвищує тривалість проміжку зникнення повільних хвиль до 3−12 минут.

ремя необхідне зникнення повільних хвиль також залежить від тривалості інкубації в МС. Коли препарати ИКК-ЦМ инкубировались в МС протягом 7 хвилин із наступним періодом прмывки 5 хвилин, ілюмінація з максимальною інтенсивністю усувала повільні хвилі через 4−8 хвилин (n=5). Ефекти МС і світла були необратимы.

ффекты МС і світла на ЦМ препарати: Специфічність дії МС вивчалася з допомогою ЦМ препаратів, які містять пахвової мережі ІКК. Інкубація в МС протягом 45 хвилин не викликала ефектів на електричних параметрах препаратів ЦМ, що у спокої (мембранний потенціал покоя=-62,8 мВ), як і був ефектів при ілюмінації з максимальною інтенсивністю протягом 6 хвилин (n=4), було ще більше максимальної кількості часу, необхідного для скасування повільних хвиль в ИКК-ЦМ препаратах у тих-таки условиях.

Беручи до уваги те що, що здатність препаратів ИКК-ЦМ до компаній повільних хвиль була вибірково усунуто МС і світлом, така активність ЦМ препаратів була усунуто. Після опрацювання МС і світлом і промивання розчином Кребса, додавання BaCl 2 (0,5 мМ) і BAY K 8644 (0,1 мМ) знижує мембранний потенціал спокою до -46,1 мВ і поява шипоподобых потенціалів із частотою, амплітудою і тривалістю соответственно:18,7 циклов/мин; 16,5 мВ; 1,6 з. Частота потенціалів дії було зменшено, коли клітини були реполяризованы потенціалом величиною 8−12 мВ й цілком скасовувалася реполяризацией клітин до тієї ж величині потенціалу спокою яким він був у розчині Кребса. Ці спостереження були типові для ЦМ препаратів у присутності BaCl2 і BAY K 8644.

Структурна корреляция.

Світлова мікроскопія. Інкубація в 50 ммоль МС протягом 7 хвилин не викликала видимого вбирання барвника шматками (n=12), до того ж час 45 хвилинна інкубація сприяла отчётливому окрашиванию всіх шматків (n=1-). Ці зразки були отчётливы особливо у ділянках, де резидуальный подслизистый шар було дуже тонким. У перших експериментах автори встановили повну втрату окрашиваемых ІКК, коли внутрення поверхню ЦМ шару було знайдено з препарату разом із подслизистой сполучної тканиною. Саме тому переважають у всіх експериментах, субмукоза була відділена у можливій повноті ножицями, з мінімальним механічним растяжением.

Після 45 хвилинної інкубації МС забарвлення було також виявлено крім ІКК і невеликої кількості аксонів, в еритроцитах всередині капілярів і венул, в опасистих клітинах в субмукозе й у интерстиции ЦМ. Гладком’язові клітини не офарблювалися. У 1 мм зрізах ЦМ були контрастні переважають у всіх МС забарвлених шматків, що визначалося недостатньою кількістю клітин. Тканини добре зберігалися. ХотяИКК-ЦМ препарати, хто був преинкубированы МС протягом 7 хвилин не показали видимого фарбування, контрастність подмышечного ІКК шару зменшувалася після ілюмінації з максимальныой інтенсивністю протягом 4010 хвилин як було встановлено у разі фарбування толуидином синім. Ці спостереження корелювали з ультраструктурными изменениями.

Електронна мікроскопія: Контрольні дані - ілюмінація без МС ніяких ультраструктурных змін виявлено було в ИКК-ЦМ препаратах (n=11, 2−10 хв ілюмінація), які висвітлювали перебігу 10 хвилин із максимальної інтенсивністю без інкубації в МС. Три типу клітин, інтимно пов’язаних щілинними сполуками і промежеуточными контактами були присутні вздовж усього внутрішнього краю препаратів. ІКК поєднано з аналітичними тонкими гіллястими гладкомышечными клітинами (ВКМК), які у своє чергу формують щелевые контакти, й межуточные з'єднання з глибоко лежать великими клітинами ЦМ.

Взаємодія між тими типами клітин було важливим, оскільки автори виявили, що забарвлення МС і помітне ушкодження після інкубації в МС і ілюмінації були обмежені для ІКК, понад ВГМК і типових гладком’язових клітин. Хоча індивідуальний профіль клітинних відростків часто не міг класифікувати, то три типу клітин може бути класифіковані порівнянням ядерних частинок клеток:

1. ІКК були високо разветвлёнными клітинами з 2 чи 5 первинними відростками, профілі клітин, які включали ядро, в соновном також містили початок 1 чи 2 первинних відростків. Перинуклеарная цитоплазма між початком відростків була тонкої. На початку відростків перинуклеарная цитоплазма домінувала великий акумуляцією мітохондрій. Частина цитоплазми зайняв вузлами филамент із малими тельцями асоційованими із цитоплазмою і мембраною. Коли останні порівнювалися з розташуванням щільних тілець в гладком’язових клітинах (ЦМ і ВГМК), виявилося, що у цитоплазмі ІКК їх мало. Розкидані микротубулы завжди були у перинуклеарной цитоплазмі. Великий эндоплазматический ретикулум складалася з системи переплетених сполучених між собою цистерн, організованих частково між й роззирнімося навколо мітохондрій, частково сполучених з тонкими цистернами. Цистерни були переважно тонкого типу, із серйозною частиною, що характеризується широко розкиданими рибосомами.

2. Вище перелічені риси були типові для ІКК, але з для ВГМК чи ЦМ. У ВГМК і ЦМ мітохондрій було менший прибуток і вони були безладно розкидані. Профілі як ті, що зрображені й на фотографіях 5а і 6-а були типові у разі, якщо щільність мітохондрій в ВГМК менше відповідної величини в ІКК. Перинуклеарная цитоплазма була заповнена щільно розташованими филаментами (тонкого, товстого і проміжного типів) зі схожою структурою щільних тілець (асоційовані із цитоплазмою і мембраною) в ВГМК і ЦМ. ВГМК то, можливо отличена від ЦМ розміром (більш тонші області перинуклерных филамент і більше тонкі відростки у ВГМК) і нерегулярним появою гіллястості в ВГМК. Ядерна морфологія була схожою в ІКК, ВГМК і ЦМ.

Хоча можуть виявлятися деякі варіації ультраструктур під час огляду полусерийных зрізів, профілі великих відростків трьох типів клітин на загальному може бути класифіковані за критеріями переліченим выше.

льтраструктура після інкубації в МС.

Цілісна структура клітин та субклітинні деталі не вражалися МС як вказувалося колись. Після 7 хвилинної інкубації в МС, переважають у всіх 3 типах клітин не виявлялося жодних змін. Єдиним постійним зміною, наблюдавшимся переважають у всіх препаратах був перехід мітохондрій від конденсованої (розширені внутрикристовые простору й щільний матрикс) до ортодоксальної конформації (вузькі кристы і розріджене матрикс) в ІКК. На противагу цьому, у гладком’язових клітин мітохондрії перебувають у різної конформації доі після обробки МС і світлом. Ніяких доказів на користь конформації мітохондрій в гладком’язових клітинах (ГКМ) отримано не было.

Після інкубації в МС ілюмінація протягом 4 і десяти хвилин викликала серйозні ушкодження в ІКК і малому кількості ГКМ розкиданих краєм подмышечного шару. Після 4 хвилинної ілюмінації найвизначнішими змінами у ІКК були збільшення мітохондрій і підвищення вакуолизации цитоплазми (n=3). Після 10 хвилин ілюмінації (n=3, фотографії 6в) ІКК були збільшеними мали низьку контрастність цитоплазми, відмінно помітні мітохондрії, кілька кавеол і отвори в плзматических мембранах, що, мабуть говорило про її розриві. Ідентифікація ІКК була можливої завдяки збереженню базальної платівки і із рисами цитоплазми (такі як число мітохондрій) і збереженню взаємозв'язків з глубоколежащими клітинами.

ОБСУЖДЕНИЕ.

збирательное ушкодження толстокишечных ІКК метиленовым синім і светом.

втори встановили сувору очевидність того, що пахвові ІКК незамінні у генерувальників потенціалів дії повільних хвиль в ЦМ товстого кишечника собак безпосередньо показавши зв’язок між виборчим ушкодженням ІКК і зникненням повільних хвиль у своїй. У свіжих дослідженнях автори показали, що ІКК в подмышечном сплетенні вибірково акумулюють МС І що МС бракує будь-яких мікроскопічно помітних змін — у будь-яких типах клітин, крім не має значного ефекту на активність повільних хвиль. У цьому дослідженні автори показали, що інтенсивна ілюмінація після інкубації в МС призводить до специфічного пошкодження ІКК подтверждаемому элетронной мікроскопією. Понад те, коли ЦМ препарати, які мали віддалені пахвові ИКК-ГМ мережі, були инкубированы в МС із наступною ілюмінацією, спонтанна і индуцируема електрична активність не порушували. Ці спостереження свідчить про то, что ефекти МС і світла на ИКК-ЦМ препарати були специфічні лише ІКК, які пов’язані з ГМК.

Хоча усунення активності повільних хвиль МС і світлом супроводжувалося деполяризацией, остання була відповідальна за ингибирование активності повільних хвиль, відтоді, як реполяризация клітин до колишньому потенціалу спокою не відновлювала повільні хвилі. З іншого боку, зазначалося, що повільні волныустраняются у великому диапозоне величин мембранних потенціалів, включаючи мембранний потенціал спокою, властивий циркулярным м’язам, що на, що активності повільних хвиль не викликані змінами величин мембранних потенціалів. На противагу цьому, строфантин також деполяризует мембрани і навіть усуває активність повільних хвиль (1). Проте, реполяризация мембран до початкового потенціалу спокою повністю відновлює активність повільних хвиль. Це зазначає, що у присутності строфантину, ингибирование активностимедленных хвиль — безпосередній ефект деполяризации.

Локалізація акумуляції МС всередині ІКК дуже специфічна. Коли преципитация МС було проведено отже вдалося уникнути переміщення й життєздатного утворення грубих преципитатов було знайдено, що электронно-плотные депозити присутні в эндоплазматическом ретикулуме (ЕР) і немає за іншими цитоплазматичексих компонентах (35). Це може вказувати те що, що МС входить у ЕР безпосередньо шляхом проникнення через пгладкие цистерни. Проте, залишається незрозумілим чому МС накопичується в ЕР ІКК, але за тієї ж обставин не входить у ЕР ГМК. У досвідчених умовах справжнього дослідження, зміни у конформації мітохондрій як і активності повільних хвиль знайшли при мінімальної інкубації МС протягом 7 хвилин і мінімальної ілюмінації протягом 2 хвилин, що викликає думка, що первинної причиною усунення повільних хвиль є ушкодження митохондрий.

Фотодинамическое цитотоксическое дію МС було відомо багато років (2). Нещодавно вивчалася цитотоксическая ефективність фотоинактивации МС-чувствительных клітин раку жовчного міхура (10), зокрема й супроводжують її ультраструктурні зміни (39). Після короткого періоду ілюмінації (5 хвилин), доповідалась, що ультраструктурні зміни були ідентичні даним авторів (дизинтеграция мітохондрій і ранні ознаки ушкодження плазматичних мембран), а висока тривалість ілюмінації вела до розриву мембран клітинної фрагментації. У дослідження фотодинамического дії МС на ДНК (23) засвідчили, що оборотні предповреждения ДНК, викликані МС у темряві стають необоротними коли до інкубації в МС приєднується ілюмінація. Ось і цьому дослідженні электрофизиологические эжффекты і ультраструктурні ефекти МС і світла також були необратимыми.

олю ІКК у генерувальників повільних волн.

астоящее дослідження підкріплює гіпотезу у тому, що ІКК незамінні для генерації активності водія ритму в кишечнику. У таких дослідженнях, використовують тонкий кишечние мишей ілюмінація світлом червоного лазера усувала внутриклеточно записану активність повільних хвиль після інкубації в МС (36). Було показано, що активність повільних хвиль уражається в препаратах де ІКК офарблювалися МС і уражається, де ІКК не забарвлюється. У другому дослідженні (37), спонтанна сократительная активність повільних хвиль було збережено, як у культурируемых шматочках мускулатури тонкого кишечника мишей забарвлені МС ІКК були переглянуто під мікроскопом на вельми тьмяному світлі, але це шматочки швидко ставали нерухомими при сильному освещении.

Справжнє исследованиеспецифически встановлює на вирішальній ролі ІКК у генерувальників повільних хвиль в товстому кишечнику собак як показувалося колись (12,18,19,21,29). Автори висувають гіпотезу у тому, що циклічна внутриклеточная активність періодично активує струми водія ритму. І тут ІКК можуть бути чи біохімічними годинами чи одночасно біохімічними годинами і ионными каналами, відповідають за генерацію струму водія ритму. Хоча спонтанні осциляции, записані ізольованих ГМК (25) і клітинах близьких за описом до ІКК (17,26), і усувалися блокаторами кальцієвих каналів L-типа і отже не відбивають повільні хвилі, як компонент водія ритму, які у принципі цими блокаторами не усуваються (14). Отже, спонтанно що відбуваються осциляции немає характеристик повільних волн.

ледующий питання стосується ролі ГМК у генерувальників повільних хвиль, як компонента водія ритму. Гіллясті ГМК, які інтимно соединяютс з ІКК сполучними щілинами представляють особливий інтерес. Якщо ІКК єдині клітини відповідальні генерацію токо водія ритму, то величина струму, яку кожна ІКК повинна генерувати, щоб деполяризировать все які сусідять із нею клітини з великим опором поверхні, повинна бути величезної. Можливе й інше: ІКК — це біохімічні годинник, і ІКК посилають внутрішньоклітинні метаболіти через з'єднувальні щілини в інтимно сполучені із нею ГМК. Завдяки такій метаболической зв’язку (8) асоційовані ГМК можуть міститися у синхронії з ІКК, коли канали водія ритму й у ІКК й у асоційованих із нею ГМК — активовані. Обгрунтування цієї маленької частини гіпотези вимагає ідентифікації каналів водія ритму і речові докази існування таких каналів в ІКК і ГМК. Цікавий факт, що у присутності тетраэтил амонію, BaCl2 і карбохола, ізольований шар ЦМ без пахвової робочої мережі ИКК-ГМК генерує потенціали дії, які ідентичні за частотою з повільними хвилями, але усуваються блокаторами кальцієвих каналів L-типа (D-600) (18). І це наступне дослідження (20) показали, що ЦМ без пахвової робочої мережі ИКК-ГМК може генерувати потенціали з характеристиками подібними активності повільних волн.

Активність повільних хвиль також зникає після обробки тканин Родалином 123 в полнослойных препаратах м’язів (38). Родалин 123 — специфічний маркёр мітохондрій, отже не специфічний для ІКК, хоча ІКК особливо багаті митохондриями. Після проникнення мітохондрії, Родалин 123 стає цитотоксичным завдяки руйнації АТФ (24). Отже, ефект Родолина 123 викликає думка, що активність повільних хвиль перебуває у суворої залежність від внутрішньоклітинного метаболізму. Це цілком узгоджується з спостереженнями у тому, що активність повільних хвиль вразлива щодо високим температур (1), блокується інгібіторами метаболізму, такі як динитрофенол і карбонил ціанід (H. Preiksaitis і J.D. Huizing, неопубліковані дані) і уражається за зміни конформації мітохондрій (справжнє дослідження). Це підтримує гіпотезу авторів у тому, що компонент повільних хвиль водія ритму утворюється завдяки внутриклеточному метаболизму.

Таблиці, графіки і изображения.

Таблиця 1. Ефекти інкубації в 50 мМ метиленового синього (45 хвилин) на електричну активність препаратів ИКК-ЦМ з чи ні иллюминации.

араметры.

У розчині Кребса.

+Метиленовый синий.

+Свет.

Мембранний потенціал спокою, мВ.

— 72,8±0,8.

— 70,6±0,9.

— 47,3±1,9.

— 69,7±1,6.

Частота, циклов/минуту.

5,3±0,2.

5,0±0,2.

Тривалість, с.

Амплітуда дії, мВ.

3,8±0,3.

38,6±1,4.

4,9±0,7.

37,4±1,5.

Амплітуда плато, мВ.

34,1±1,3.

33,2±1,6.

Частота коливань, мВ/c.

192,3±23,8.

169,4±18,7.

Графік 1. Электрофизиологические ефекти ілюмінації на забарвлені МС препарати ИКК-ЦМ.

А: МС (45 хвилинна інкубація) трохи знижує мембранний потенціал спокою збільшує тривалість повільних хвиль. Ці ефекти зникають після промивання препаратів від МС в розчині Кребса протягом 5 хвилин. Препарты потім висвітлювалися з максимальною інтенсивністю. Після цього, амплітуда повільних хвиль знижувалася у своїй мембранний потенціал спокою зменшувався до -44мВ. Реполяризация мембран не востанавливала активність повільних хвиль, що на те, що усунення повільних хвиль є наслідком ингибирования механізму генерування повільних хвиль і викликана деполяризацией.

У: Зменшення интесивности світла на 1/3 від цього, що у досвіді А значно подовжує період ілюмінації, необхідний усунення повільних хвиль. У цьому вся експерименті спостерігалися повільні хвилі більшу тривалість під час періоду деполяризации. Повільні хвилі усувалися при величині мембранного потенціалу спокою -42 мВ.

Графік 2. Ефекти мембранного потенціалу на активність повільних волн.

А: після 45 хвилинної інкубації в МС і промивання в розчині Кребса, препарати висвітлювалися з 1/3 максимуму інтенсивності до того часу поки амплітуда повільних хвиль стане дорівнює половині він у розчині Кребса. Препарати були реполяризованы такого самого мембранному потенціалу спокою як й у розчині Кребса. У разі відновлення амплітуди повільних хвиль не наблюдалось.

У: на противагу цьому, у разі коли деполяризация спричинило підвищенням внеклеточной концентрації До+ до 15 мМ в розчині глюкамин-нитрендипин-Кребса, реполяризация препаратів ИКК-ЦМ з допомогою методу анологичному в досвіді А повністю відновлювала амплітуду повільних хвиль. З іншого боку, амплітуда повільних хвиль також відновлювалася після промывки.

Таблиця 3. Усунення активності повільних хвиль МС+свет без помітної деполяризации. Повільні хвилі усувалися в МС забарвлених препаратах ИКК-ЦМ висвітлити 1/3 максимуму интесивности світла протягом 8,5 хвилин. Повільні хвилі Повільні хвилі усувалися при величині потенціалу -64 мВ, що дорівнює істинної величині мембранного потенціалу спокою препаратів циркулярних м’язів в розчині Кребса. (див. Графік 4).

Таблиця 4. Электрофизиологические ефекти МС+свет на препарати ЦМ. Препарати ЦМ, позбавлені пахвової мережі ІКК і знання кількох що прилягають шарів ГМК були спонтанно помежены в розчин Кребса. Інкубація в 50 мМ МС не викликала змін мембранного потенціалу, чого зробила і трьох хвилинна ілюмінація з максимумом інтенсивності. Було показано, що препарати ЦМ життєздатні при стимуляції 0,5 мМ BaCl2 + 0,1 BAY K 8644.

Зображення 5.

А: електронна мікрофотографія подслизистого краю на контрольної тканини. Ілюмінація з максимальною інтенсивністю протягом 10 хвилин без преинкубации в МС немає ефектів на ультраструктуру ІКК (мітохондрії не конденсированы), тонкі нерегулярні гіллясті гладком’язові клітини (ВГМК), нерви (М) та власне циркулярні м’язи (ЦМ).

SUB: подслизистая.

У і З: зверніть увагу, ІКК після інкубації в МС протягом 45 хвилин, без наступної ілюмінації (У) чи з 2 хвилинної ілюмінацією з максимумом інтенсивності (З) зазнали зміна конформації мітохондрій від конденсованої в ортодоксальну. На відміну від прийняття цього, ультраструктура збережена, включаючи щелевые контакти (ЩК).

Зображення 6. Тканина инкубированная в МС протягом 7 хвилин із наступної ілюмінацією максимумом інтенсивності протягом 2 (А) і десяти хвилин (В).

А: після 2 хвилинної ілюмінації єдині ультраструктурні зміни — це поява мітохондрій з ортодоксальної конформацией (порівняйте із зображенням 5С: 45 хв в МС, 2 хв у світі). IC — интерстициальные клітини Кэйджела, bSM — тонкі нерегулярні гладком’язові клітини, CM — власне циркулярні м’язи, N — нерв подмышечного сплетения.

У: після 10 хвилинної ілюмінації, ІКК серйозно пошкоджені - дизинтеграция цитоплазматических органел і розриви плазматичної мембрани. Базальна платівка ще интактна. Відростки ВГМ і ЦМ клітин пошкоджені значно меньше.

Зображення 7.

А: Хирлявий електронна мікрофотографія тканини освітленій протягом 10 хвилин із максимумом інтенсивності після 7 хвилинної преинкубации в МС. Немає ніякого свідчення про структурые ушкодження власне ЦМ, внутримышечных капілярів (До) і фібробластів (Ф), тоді як шар клітин, межуючих із субмукозой (СУБ) значно поражён.

У: за вищого збільшенні (самі умови) великих пошкоджень обмежені ІКК багатими митохондриями, тоді як тонкі нерегулярні ВГМК, ЦМ і нерви не пошкоджені. Збережено щелевые контакти між глибоко лежать ЦМ клітинами та між ИКК.