СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ ГРАВИРЕЦЕПТОРНОЙ СИСТЕМЫ УЛИТКИ ПОСЛЕ ОРБИТАЛЬНОГО ПОЛЕТА НА КА ФОТОН М2 И М3

© П.М.Балабан, А.Ю.Малышев, В.Н.Иерусалимский, Н.А.Асеев, Т.А.Коршунова, Н.И.Браваренко, М.С.Лемак, М.В.Рощин, И.С.Захаров, Е.Попова, Р.Бойл
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2008 г.

На наземных улитках Helix lucorum L. после 16-дневного (Фотон М-2) и 12-дневного (Фотон М-3) полетов мы исследовали изменения в поведении, в нейронных ответах на вестибулярную стимуляцию, межсенсорные взаимодействия между фотосенсорным путем и рецепторными клетками статоциста, и в экспрессии генов HPeP и FMRFa в первичных рецепторных клетках статоциста. В поведенческих экспериментах мы обнаружили, что латентность изменения положения тела улитки на внезапное изменение ориентации головой вниз была существенно меньше у улиток после полета. Ответы на вестибулярную стимуляцию у послеполетных улиток, записанные экстраклеточно от нерва статоциста, не зависели от направления движения (от горизонтального головой вврех или вниз), в то время, как у контрольных животных наблюдались отличие в ответах при разных направлениях движения. Достоверно более высокая частота разряда в ответах нейронов статоциста наблюдалась на изменение положения тела на все протестированные скорости у послеполетных животных. У контрольных животных небольшая зависимость ответов статоциста на скорость изменения положения тела наблюдалась, но частота разрядов при каждой скорости была меньше. Установлено, что в основе нарушения врожденных взаимосвязей сенсорных систем при длительном отсутствии гравитации лежит изменение экспрессии нейроспецифических генов, кодирующих регуляторные пептиды. Существенные изменения паттерна экспрессии гена HPeP gene mRNA в рецепторных нейронах статоциста наблюдали у улиток через 24 часа после полета, но не у контрольных животных. Кодируемый этим геном регуляторный пептид участвует в контроле биений рецепторных волосков первично-сенсорных клеток статоцичта. Обнаруженные изменения на уровне взаимодействия регуляторных пептидов и рецепторов приводят к некоординированной работе органа гравитации и изменению поведения животного.

В целом, на настоящем этапе анализа полученных экспериментальных данных можно констатировать, что после двухнедельного пребывания в состоянии микрогравитации полетные улитки отличались от контрольных как на уровне поведения так и на клеточном уровне. Причем есть основания предполагать, что изменения на метаболическом уровне в системе гравирецепции (состояние мембраны и синтез нейромедиаторов) сохраняются дольше, чем на поведенческом уровне.

Полученные результаты позволяют на простой модели оценить клеточные и субклеточные механизмы изменений в нервных клетках в длительных космических полетах.