Regulation of autonomic activation and inhibition in the urinary bladder

Abstract

Regulace správné funkce močového měchýře vyžaduje souhru mnoha signálních mechanismů. Narušení nějakého z těchto principů vede vždy k poruše této funkce, manifestující se neodkladnou urgencí k močení až v mnoha případech inkontinencí. Hlavním záměrem této práce bylo charakterizovat interakce mezi receptory muskarinového, purinergního a adrenergního systému ve studii in vitro. Pokusy byly prováděny na potkanech (300-350g; Sprague-Dawley), kterým byl, po usmrcení vysokou dávkou pentobarbitalu, z hladkého svalu močového měchýře odebrán vzorek tkáně (6x2 mm) a podroben kontrakčním zkouškám v orgánové lázni za přítomnosti muskarinového agonisty (karbachol - referenční koncentrace 10-5 M) a dalších agonistů (ATP, 2-chloroadenosin) a antagonistů (pirenzepin, methoktramin, 4-DAMP, 8-sulfofenyltheofylin) o různých koncentracích, působících v CNS. Objem substancí, přidávaných do lázně, byl vždy stejný (100 μl). Výsledky odhalily vysoký potenciál antimuskarinika 4-DAMP na inhibici kontrakcí vyvolaných karbacholem. Tento efekt byl cca 2000x silnější v porovnání s methoktraminem a 600x silnější v porovnání s pirenzepinem. Současně však poodhalily že tato blokáda muskarinových receptorů musí být nutně spojena se zvýšenou činností v oblasti adrenergních a purinergních receptorů CNS. Klíčová slova: muskarinové...

The regulation of the urinary bladder function involves interplay of many signaling systems. Any disturbance within these principles always result in bladder dysfunction, manifested by urge to void and in many cases leading to incontinence. The main objective of this thesis was to characterize interactions between muscarinic, purinergic and adrenergic receptor systems in in vitro study. The experiments were performed on rats (300-350g; Sprague-Dawley strain), that after killed with an overdose of pentobarbital, were removed a smooth muscle tissue sample (6x2 mm) and put through contraction studies in organ bath with the presence of muscarinic agonist (carbachol - reference concentration 10-5 M) and following agonists (ATP, 2-chloro-adenosine) and antagonists (pirenzepine, methoctramine, 4-DAMP, 8-sulfophenyltheophylline) in different, ANS active, concentrations. The volume of the substances, added to the bath, was always 100 μl. The results revealed a high potential of antimuscarinic 4-DAMP on carbachol evoked contractions inhibition. This effect was 2000x higher compared with methoctramine and 600x higher than pirenzepine. However, it was clarified that this muscarinic receptor blockade must be necessarily connected with adrenergic and purinergic ANS receptors overactivity. Key words: muscarinic...