Závěrečná zpráva grantu 019/2003/C/1.LF

Název projektu:Vlastnosti receptorů pro neurotransmitery autonomního nervového systému u AcChE knockoutovaných myší (AcChE -/-)
Hlavní řešitel:MUDr. Jaromír Mysliveček, Ph.D.
Spoluřešitelé: Prof.MUDr. Stanislav Trojan, DrSc.; Tomáš Grunda; Martin Klein; Marián Teplický
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:289 tis. Kč

Souhrn výsledků

Nulová aktivita acetylcholinesterázy (EC 3.1.1.7, AcChE) u myší s chybějícím genem pro tento enzym (AcChE-/-) vede k hyperstimulaci muskarinových receptorů (MR) či nikotinových receptorů. Fakt, že tyto myši přežívají, byl překvapivý a byl především připisován kompenzačním účinkům jiných minoritních cholinesteráz. Hyperstimulace MR je pak příčinou jejich down-regulace, která byla pozorována v řadě tkání (hipokampus, mozková kůra, striatum). Za nejvhodnější (tj. nejjednodušší) tkáňový model pro sledování vlivu nadměrné aktivace MR na další typ receptorů se považuje srdeční tkáň, která exprimuje vzájemně antagonistický pár receptorů MR (predominantně M2) a beta-adrenergní receptory (BAR, predominantně beta1).
Řešili jsme otázku, jak se nadměrná stimulace acetylcholinových receptorů projeví na množství MR a na dalších receptorových systémech (BAR, D2-like dopaminergních receptorech, dále D2likeR) v různých tkáních: v srdci, v plicích, v mozkové kůře a v mozečku.
Pro vazbu jsme použili podtypově nespecifické radioligandy [3H]QNB pro MR, [3H]CGP 12177 pro BAR a [3H]spiperon pro D2likeR .
V mozkové kůře knockoutovaných jedinců (AcChE -/-) došlo ke snížení množství MR (na 45 % kontrol), které bylo provázeno zvýšením D2likeR na 148% oproti kontrolám, BAR zůstaly nezměněny. V mozečku se u AcChE -/- myší MR snížily na 46 % kontrol, BAR na 66 % hodnot normálních jedinců a D2likeR na 53% hodnot u normálních zvířat. V plicní tkáni AcChE  -/- byly MR redukovány na 57 % kontrolních hodnot, BAR na 63 % hodnot u neknockoutovaných jedinců. V srdeční tkáni AcChE -/- myší jsme překvapivě zjistili zvýšení množství jak MR (na 206 % kontrol),  BAR nebyly změněny. Významným rozdílem oproti výše uvedeným tkáním je, že zde nastala paradoxní up-regulace MR za situace, kdy je acetylcholin v nadbytku přítomen v synaptické štěrbině. Může jít o nepřímý důkaz přítomnosti kardiostimujících muskarinových receptorů v srdeční tkáni.
Naše výsledky ukazují, že mezi těmito receptorovými systémy existuje v některých tkání selektivní heterologní regulace, která pravděpodobně přispívá k udržování konstantních funkčních výstupů, v dalších tuto možnost vyloučit nemůžeme, ale zároveň je třeba uvažovat o složitějších způsobech regulačních pochodů.