Взаимодействие нервной и эндокринной систем в регуляции генетических процессов

Август 20, 2022

Главная
Биология
Взаимодействие нервной и эндокринной систем в регуляции генетических процессов

Содержание

2. Пути нейроэндокринной регуляции взаимосвязи генетических процессов на уровне целостного организма В 50-60 г.г. в исследованиях М.Е.
3. Процесс нейроэндокринной регуляции ГИПОТАЛАМУС НЕЙРОГОРМОНЫ (РИЛИЗИНГ-ФАКТОРЫ) ЛИБЕРИНЫ (УСИЛИВАЮТ РАБОТУ ГИПОФИЗА) И СТАТИНЫ (ТОРМОЗЯТ) ГИПОФИЗ ТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ
4. Гипотеза нейроэндокринной регуляции процесса реализации генетической информации предполагает существование на молекулярном уровне общих механизмов, обеспечивающих как
5. Исследования В.В. Пономаренко и Н.Г. Лопатиной в опытах на мышах Было показано, что изменение генной активности
6. Исследования, выполненные Л.В. Крушинским и соавторами В 60 г.г. 20 века было установлено, что появление ряда
7. Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г. Было показано, что экспрессия генов у животных может изменяться в зависимости от
8. Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г. Связующим звеном между ЦНС и генной системой являются гормоны. Роль гормонов в
9. Что характеризует стресс: Стресс возникает в ответ на угрозу целостности организма, в том числе и нематериализовавшуюся.
10. Что характеризует стресс: Стресс характеризуется стадийностью: - начало стресса – фаза тревоги. Энергозатратная фаза, характеризуется напряжением
11. Природа стресса В основе стресса лежит принцип редукции физиологических и нейрохимических механизмов. При стрессе наблюдается значительное
12. Три базовые системы защиты при стрессе: стресс-реализующая (САС – симпато-адреналовая система)- выходит на пик активности непосредственно
13. Три базовые системы защиты при стрессе: Норадреналин и адреналин (гормоны мозгового вещества надпочечников) обспечивают комплект реакций
14. Три базовые системы защиты при стрессе: стресс-потенцирующая (ГГАС – гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система)- нейроэндокринная ось, которая запускается адренергическим
15. Три базовые системы защиты при стрессе: стресс-лимитирующая (ЭОС – эндогенная опиоидная система и система ГАМК) проявляет
16. Синдром Марфана Избыток адреналина в организме у человека может привести к редкому заболеванию – синдрому Марфана.
17. Исследования Д.К. Беляева Д.К. Беляев показал, что у мыши под влиянием эмоционального иммобилизационного стресса существенно изменяется
18. Исследования Д.К. Беляева Мыши разных генетических линий по-разному реагировали на стресс: при сравнении показателей воспроизводства в
19. Исследования Д.К. Беляева Эмоциональный стресс влияет на частоту рекомбинационного процесса, а также на индукцию доминантных аллелей.
20. Исследования Д.К. Беляева По-мнению Д.К. Беляева эти данные свидетельствуют о наличии прямой и обратной связи между
21. В генетических исследованиях используются эксперименты с очень удобным объектом – инфузорией-туфелькой. Используются вещества, которые включают и
22. При воздействии ацетилхолина включается пейсмекер, который работает 1 час (это означает, что нейрон «задумался»). Подобные исследования
23. Выводы: Стресс модифицирует и интегрирует деятельность четырех уровней: - генного; - эндокринного; - нервного; - психического.
24. Литература: Александров А.А. Психогенетика. С.-Пб.: Питер, 2004. 192 с. Атраментова Л.А., Филипцова О.В. Введение в психогенетику.
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Пути нейроэндокринной регуляции взаимосвязи генетических процессов на уровне целостного организма
В 50-60

г.г. в исследованиях М.Е. Лобашева и его последователей В.В. Пономаренко и Н.Г. Лопатиной сложились первые представления о взаимодействии нервной и эндокринной систем в регуляции генетических процессов. Был сделан вывод о том, что каждый генетический процесс протекает в организме не изолированно, а в тесной зависимости с другими, сопряженными с ним процессами. Было показано, что нейроэндокринной регуляции принадлежит ведущая роль в установлении взаимосвязи генетических процессов на уровне целостного организма.

Слайд 3

Процесс нейроэндокринной регуляции
ГИПОТАЛАМУС
НЕЙРОГОРМОНЫ (РИЛИЗИНГ-ФАКТОРЫ)
ЛИБЕРИНЫ (УСИЛИВАЮТ РАБОТУ ГИПОФИЗА) И СТАТИНЫ (ТОРМОЗЯТ)
ГИПОФИЗ
ТРОПНЫЕ

ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА
Деятельность желез внутренней секреции
ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА
ИЗМЕНЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ

Слайд 4

Гипотеза нейроэндокринной регуляции процесса реализации генетической информации предполагает существование на молекулярном

уровне общих механизмов, обеспечивающих как регуляцию активности нервной системы, так и регуляторные воздействия на хромосомный аппарат.
Одна из существенных функций нервной системы – регулирование активности генетического аппарата по принципу обратной связи в соответствии с текущими нуждами организма, влиянием среды и индивидуальным опытом.

Слайд 5

Исследования В.В. Пономаренко и Н.Г. Лопатиной в опытах на мышах
Было показано,

что изменение генной активности (частоты митозов и хромосомных аберраций) в клетках роговицы глаза может возникать по условно-рефлекторному принципу, т.е. в ответ на сенсорный стимул (свет), ранее связанный с болевым раздражителем (электрическим током).

Слайд 6

Исследования, выполненные Л.В. Крушинским и соавторами
В 60 г.г. 20 века было

установлено, что появление ряда генетически детерминированных поведенческих актов зависит от уровня возбуждения ЦНС. Показана отчетливая положительная связь между общей возбудимостью животного, а также проявлением и степенью выраженности генетически обусловленных оборонительных рефлексов у собак.
Также были обнаружены прямые корреляции между уровнем РНК в нейронах и уровнем возбуждения ЦНС, т.е. сенсорная стимуляция, обучение и другие воздействия, повышающие возбудимость нервной системы, сопровождаются увеличением содержания РНК в нервной ткани.

Слайд 7

Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г.
Было показано, что экспрессия генов у животных может

изменяться в зависимости от степени информационного разнообразия окружающей среды: чем более обогащена среда, тем выше экспрессия генов.

Слайд 8

Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г.
Связующим звеном между ЦНС и генной системой являются

гормоны. Роль гормонов в регуляции генной активности выступает в исследованиях влияния эмоционального стресса на генетические процессы. Стресс – неспецифическая системная реакция, обусловливающая привлечение энергетических ресурсов для адаптации организма к новым условиям.

Слайд 9

Что характеризует стресс:
Стресс возникает в ответ на угрозу целостности организма, в

том числе и нематериализовавшуюся.
Стресс является защитно-адаптационной реакцией.

Слайд 10

Что характеризует стресс:
Стресс характеризуется стадийностью:
- начало стресса – фаза тревоги.

Энергозатратная фаза, характеризуется напряжением всех функций, в том числе и психических.
- вторая фаза – резистентность. Происходит мобилизация оставшихся энергетических ресурсов, усиление всех процессов, при этом сохраняется относительно высокий функциональный уровень.
- третья фаза стресса – истощение. Подавление психических и висцеральных функций.

Слайд 11

Природа стресса
В основе стресса лежит принцип редукции физиологических и нейрохимических механизмов.

При стрессе наблюдается значительное снижение сенсорных порогов (в том числе и болевых) и минимизации дисперсии вегетативных параметров.

Слайд 12

Три базовые системы защиты при стрессе:
стресс-реализующая (САС – симпато-адреналовая система)-

выходит на пик активности непосредственно вслед за стресс-сигналом, обеспечивая реализацию первой фазы стресса. Продолжительность ее невелика (минуты, часы), после чего наблюдается истощение нейрохимических механизмов САС. Этот нейроэндокринный комплекс обеспечивает активацию висцеральных систем.

Слайд 13

Три базовые системы защиты при стрессе:
Норадреналин и адреналин (гормоны мозгового вещества

надпочечников) обспечивают комплект реакций гиперэргического типа – увеличение катаболизма в тканях, усиление вентиляции легких, активизацию сердечной деятельности, перераспределение кровотёока в пользу скелетной мускулатуры, сердца и мозга. Задача – обеспечить борьбу или бегство.

Слайд 14

Три базовые системы защиты при стрессе:
стресс-потенцирующая (ГГАС – гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система)- нейроэндокринная

ось, которая запускается адренергическим сигналом и обеспечивает устойчивость 2 фазы стресса, поддерживая сравнительно высокий уровень энергетики и работоспособность организма. Большинство компонентов этой системы –пептиды, обладающие медиаторной и гормональной активностью. Так, кортиколиберин активирует двигательную и поисковую активность, АКТГ (адренокортикотропный гормон) стимулирует кору надпочечников и стимулирует запоминание. Кортикостероиды ( в данной оси ) стимулируют катаболизм.

Слайд 15

Три базовые системы защиты при стрессе:
стресс-лимитирующая (ЭОС – эндогенная опиоидная система

и система ГАМК) проявляет свою активность с первых минут защитной реакции, ограничивая избыточные эффекты двух первых систем. После того, как они исчерпают свои возможности, ЭОС начинает доминировать, предопределяя течение завершающей стадии стресса. При этом наступает гипобиотическое состояние, которое позволяет экономить энергетические ресурсы. Комплект морфиноподобных пептидов (эндорфины, энкефалины, динорфины и др.) с выраженным тормозным действием на большинство систем организма, реализующимся через опиатные рецепторы (в основном, пресинаптическое торможение)

Слайд 16

Синдром Марфана
Избыток адреналина в организме у человека может привести к редкому

заболеванию – синдрому Марфана. Данный синдром, помимо необычного внешнего вида (очень длинные и тонкие конечности, короткое тело при высоком росте) может обусловливать и высокий уровень развития умственной одаренности. Например, Авраам Линкольн, Г.Х. Андерсен., К.И. Чуковский.

Слайд 17

Исследования Д.К. Беляева
Д.К. Беляев показал, что у мыши под влиянием эмоционального

иммобилизационного стресса существенно изменяется способность к воспроизведению потомства.

Слайд 18

Исследования Д.К. Беляева
Мыши разных генетических линий по-разному реагировали на стресс: при

сравнении показателей воспроизводства в обычных условиях и при стрессе изменялись ранги животных с разными генотипами в отношении функции воспроизводства, т.е. стресс изменяет внутрипопуляционную генетическую изменчивость и селективная ценность животных разных генотипов в нормальных условиях и при стрессе оказывается неодинаковой.

Слайд 19

Исследования Д.К. Беляева
Эмоциональный стресс влияет на частоту рекомбинационного процесса, а также

на индукцию доминантных аллелей. Показано влияние гормонов коры надпочечников (кортикостероидного комплекса) на экспрессивность и проявляемость (пенетрантность) некоторых конкретных генов у мышей. Имеются данные о влиянии гормонов (стероидов) на проявления генома в головном мозге.

Слайд 20

Исследования Д.К. Беляева
По-мнению Д.К. Беляева эти данные свидетельствуют о наличии прямой

и обратной связи между мозгом и генами. Ключевая роль в этом процессе принадлежит стрессу, играющему роль внутреннего механизма регуляции наследственной изменчивости и эволюционного процесса. Стресс изменяет активность генома.

Слайд 21

В генетических исследованиях используются эксперименты с очень удобным объектом – инфузорией-туфелькой.

Используются вещества, которые включают и выключают гены, контролирующие натриевый и кальциевый обмен. Чтобы был пейсмекер, необходим кальций (в мембране должна работать кальциевая проводимость).

Слайд 22

При воздействии ацетилхолина включается пейсмекер, который работает 1 час (это означает,

что нейрон «задумался»). Подобные исследования напоминают охоту – исследователь ожидает, пока инфузория наестся и ляжет отдыхать, в этот момент он подкрадывается к отдыхающему животному с микроэлектродом и … дальше можно использовать биологически активные вещества в сверхмалых дозах, которые и контролируют кальциевую проводимость.

Слайд 23

Выводы:
Стресс модифицирует и интегрирует деятельность четырех уровней:
- генного;
- эндокринного;
- нервного;
-

психического.
2. Эмоциональный стресс, т.о., является регулятором активности генов в индивидуальном развитии и в эволюции.

Слайд 24

Литература:
Александров А.А. Психогенетика. С.-Пб.: Питер, 2004. 192 с.
Атраментова Л.А., Филипцова О.В.

Введение в психогенетику. М.: Флинта, 2004. 472 с.
Беляев Д.К., Бородин П.М. Влияние стресса на наследственнность и изменчивость и его роль в эволюции // Эволюционная генетика.- Л., 1982.- С.35-59.
Беляев Д.К. Генетика, общество, личность// Фролов И.Т. (отв. ред.) Человек в системе наук.- М., 1989.- С. 155-164.
Витвицкая Л.В. Сравнительный анализ функций генома в клетках мозга при формировании адаптивного поведения у животных разного уровня онто- и филогенеза.- Автореф. дисс. докт. биол. Н., 1991.
Крушинский Л.В. Формирование поведения животных в норме и патологии.- М., 1960.

Взаимодействие нервной и эндокринной систем в регуляции генетических процессов

Содержание

Пути нейроэндокринной регуляции взаимосвязи генетических процессов на уровне целостного организмаВ 50-60

Процесс нейроэндокринной регуляцииГИПОТАЛАМУСНЕЙРОГОРМОНЫ (РИЛИЗИНГ-ФАКТОРЫ)ЛИБЕРИНЫ (УСИЛИВАЮТ РАБОТУ ГИПОФИЗА) И СТАТИНЫ (ТОРМОЗЯТ)ГИПОФИЗ ТРОПНЫЕ

Гипотеза нейроэндокринной регуляции процесса реализации генетической информации предполагает существование на молекулярном

Исследования В.В. Пономаренко и Н.Г. Лопатиной в опытах на мышахБыло показано,

Исследования, выполненные Л.В. Крушинским и соавторамиВ 60 г.г. 20 века было

Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г.Было показано, что экспрессия генов у животных может

Исследования Л.В. Витвицкой, 1991г.Связующим звеном между ЦНС и генной системой являются

Что характеризует стресс: Стресс возникает в ответ на угрозу целостности организма, в

Что характеризует стресс:Стресс характеризуется стадийностью: - начало стресса – фаза тревоги.

Природа стресса В основе стресса лежит принцип редукции физиологических и нейрохимических механизмов.

Три базовые системы защиты при стрессе: стресс-реализующая (САС – симпато-адреналовая система)-

Три базовые системы защиты при стрессе:Норадреналин и адреналин (гормоны мозгового вещества

Три базовые системы защиты при стрессе:стресс-потенцирующая (ГГАС – гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система)- нейроэндокринная

Три базовые системы защиты при стрессе:стресс-лимитирующая (ЭОС – эндогенная опиоидная система

Синдром МарфанаИзбыток адреналина в организме у человека может привести к редкому

Исследования Д.К. БеляеваД.К. Беляев показал, что у мыши под влиянием эмоционального

Исследования Д.К. БеляеваМыши разных генетических линий по-разному реагировали на стресс: при

Исследования Д.К. БеляеваЭмоциональный стресс влияет на частоту рекомбинационного процесса, а также

Исследования Д.К. БеляеваПо-мнению Д.К. Беляева эти данные свидетельствуют о наличии прямой