This post is also available in: English (Angleščina) Slovenščina

Izhodišče. Temelj delovanja živčevja je sporočanje preko sinaps, zato so mehanizmi urav­navanja sinteze sinaptičnih struktur in njihovega usmerjanja na mesto delovanja predmet mnogih raziskav. V teh se zaradi dostopnosti kot eksperimentalni model uporablja živčno-mi- šični stik, ki ga sestavlja med drugimi strukturami tudi encim acetilholinesteraza (AChE). Vloga AChE je ključna za živčno-mišični prenos, ki ga prekinja s tem, da v sinaptični špranji raz­grajuje živčni prenašalec acetilholin. Pri tem pa igrata pomembno vlogo njena aktivnost in razporeditev, ki sta odvisni od ekspresije gena. Slednja je odvisna od različnih dejavnikov in njihovega medsebojnega vpliva, in to predvsem od elektromehanične aktivnosti in lokalno delujočih živčnih trofičnih dejavnikov. Denervacija mišice vodi zaradi odtegnitve omenjenih dejavnikov do značilnih atrofičnih sprememb mišice, zmanjšanja aktivnosti AChE v živčno-mišičnem stiku, kot tudi upada ravni AChE mRNA v celici.

Namen in hipoteza. V poskusih smo preučevali vpliv električnega draženja na raven AChE mRNA in aktivnost AChE v denervirani hitri mišici extensor digitorum longus (EDL). Na žival­skem modelu smo to mišico dražili z različnimi vzorci draženja, ki so značilni za hitre mišice. Primerjali smo ravni AChE mRNA in aktivnosti AChE v mišici pri različnih vzorcih draže­nja, da bi preverili naslednjo hipotezo:

Izbrani enostavni vzorec električnega draženja mišice EDL lahko delno prepreči spremem­be ravni AChE mRNA in aktivnosti AChE, ki nastanejo po denervaciji.

Razlaga hipoteze. Elektromehanična aktivnost, povzročena z živcem, je v mišici ključna za uravnavanje presnove AChE. Zaradi odsotnosti te aktivnosti pride pri podgani po denervaciji v prvem tednu do padca ravni AChE mRNA in s tem zmanjšanja aktivnosti AChE. Električno draženje vpliva na mnoge podenervacijske spremembe mišice in jih do določene mere tudi prepreči. V literaturi je opisanih veliko različnih načinov draženja, nikjer pa še ni ugotovljen najprimernejši vzorec neposrednega draženja, ki bi preprečil spremembe aktivnosti AChE in ravni AChE mRNA v mišici EDL. Z uporabo različnih vzorcev draženja mišice lahko pri­čakujemo, da bomo odkrili najprimernejšega, pri katerem bi prišlo do čim manjših sprememb glede na normalno oživčeno mišico.

Metode. Poskuse smo izvedli na podganjih samicah soja Wistar. Poskusne živali smo razde­lili v štiri skupine. V prvi skupini smo mišico EDL denervirali, nato pa električno dražili z različnimi vzorci, v drugi skupini smo mišico dražili posredno preko živca, v tretji skupini smo izvedli samo denervacijo in namestitev elektrod brez električnega draženja, v četrti sku­pini pa smo le namestili elektrode brez denervacije in električnega draženja. Po štirih dneh smo mišice izolirali. Aktivnost AChE smo izmerili s spektrofotometrom, raven AChE mRNA pa z metodo Northern-blot. Rezultate smo statistično obdelali s Kruskal-Wallisovim testom in neparnim Wilcoxonovim testom.

Rezultati. Prav v vseh skupinah podgan je prišlo v denervirani mišici EDL do pomembne­ga zmanjšanja aktivnosti AChE v primerjavi z normalno oživčeno mišico druge zadnje okončine. Različni vzorci električnega draženja so bili različno uspešni pri preprečevanju zmanjšanja aktivnosti AChE v denervirani mišici. Najvišjo vrednost aktivnosti AChE, ki se je statistično značilno razlikovala od aktivnosti pri drugih skupinah denerviranih mišic (p < 0,01), smo dose­gli z vzorcem draženja s frekvenco 150 Hz, dolžino zaporedja dražljajev 0,2 s in trajanjem presledka med zaporedji dražljajev 15 min. Isti vzorec draženja je bil najbolj uspešen tudi pri preprečevanju upada ravni AChE mRNA.

Zaključki. Omenjeni rezultati so potrdili našo hipotezo. Namreč, med izbranimi enostavni­mi vzorci električnega draženja obstaja vzorec, ki lahko delno prepreči upad ravni AChE mRNA in zmanjšanje aktivnosti AChE po denervaciji. Glede na delno uspešnost uporabljenega eno­stavnega vzorca nas rezultati navajajo k sklepu, da pri vzdrževanju normalne ravni AChE mRNA in aktivnosti AChE sodelujejo še drugi mehanizmi. Ti so zelo verjetno kompleksnejši vzorci aktivacije mišice, ločena aktivacija posameznih motoričnih enot v mišici z različnimi vzorci aktivacije in živčni trofični dejavniki, ki se sproščajo iz perifernega živca.