Исследование участия внутриклеточных сигнальных систем обонятельных клеток в рецепции сероводорода

Сероводород, обладающий гнилостным запахом, получали из бета-меркаптоэтанола.

На рис. 55 а представлены данные по изменению флуоресценции комплекса: Са²⁺-ХТЦ-КМ при стимуляции обонятельной выстилки сероводородом (n=14). Предъявление стимула вызывало повышение интенсивности свечения в среднем на 50 отн. ед. от исходного уровня.

Флуоресцентный ответ на стимуляцию одорантом коррелировал с электрическим (рис. 55 б). Это означает, что в усилении флуоресценции, как и в электрической реакции, отображается функционирование рецепторных клеток.

Как показали результаты опытов с применением 2 мМ ЭГТА (n=14), стимуляция обонятельных клеток сероводородом на фоне ЭГТА инициировала такое же по величине усиление флуоресцентного сигнала, как и без него (рис. 56). Это означает, что реакция на одорант не зависит от наличия внеклеточного Са²⁺, а в ней принимают участие ионы кальция, высвобождающиеся из внутриклеточных депо.

Мы предположили, что источником внутриклеточного кальция, могут быть митохондрии. Для проверки этого предположения использовали азид натрия, который специфически ингибирует терминальный участок митохондриальной дыхательной цепи.

В ходе эксперимента наблюдали за изменением флуоресценции под действием NaN₃ (n=14) и при обдувании обонятельной выстилки одорантом после пяти минутной ее инкубации в азиде натрия (n=14).

Результаты исследования показали, что аппликация NaN₃ на препарат приводила к такому же повышению интенсивности флуоресценции, как и H₂S (рис. 57). Как видно, реакции на азид натрия и сероводород, сходны, что, вероятно, связано со сходством механизмов их действия. Следовательно, влияние сероводорода направлено на митохондрии обонятельных клеток.

Это предположение подтвердилось и при стимуляции препарата одорантом на фоне NaN_3.. В 72% опытов реакции на H₂S исчезали (рис. 58). Такой эффект можно, вероятно, объяснить тем, что, у сероводорода и азида натрия один и тот же источник поступления ионов кальция в цитозоль – митохондрии, запас которых полностью истощается при совместном действии этих двух агентов.

Сравнивая результаты исследований одорантов первой и второй групп, мы пришли к выводу о существовании принципиальных различий между ними в механизмах обоянтельной трансдукции. Стимуляция одорантами, обладающими цветочным, фруктовым, эвкалиптовым, камфорным и прогорклым запахами усиливают интенсивность флуоресценции обонятельных клеток, вовлекая в реакцию внутриклеточные сигнальные системы.

Вещества, имеющие острый и гнилостный запахи, также увеличивают интенсивность флуоресценции комплекса: Са²⁺ -ХТЦ-КМ, но реакция обеспечивается их непосредственным влиянием на митохондрии.