Russian Journal of ParasitologyRussian Journal of ParasitologyРоссийский паразитологический журнал1998-84351211510.12737/20057ОБЗОРЫREVIEWSОБЗОРЫEffect of FMRFamide-like peptides on the pharyngeal muscle of nematodesВоздействие fmrfамид-подобных пептидов на мускулатуру фаринкса нематодМалютинаТ. Н.MalyutinaT. Н.maliytina@mail.ruТеренинаН. Б.TereninaN. Б.terenina_n@mail.ru270120172701201732151161https://zh-szf.ru/en/nauka/article/12115/view
FMRFамид — подобные нейропептиды играют важную физиологическую роль в энтерической нервной системе нематод. Об этом свидетельствуют иммуноцитохимические данные о наличии и локализации нейропептидов в фаринксе паразитической нематоды Ascaris suum, выявление flp-генов у свободноживущей нематоды Сaenorhabditis еlegans, экспрессирующихся в нейронах фарингальной нервной системы и кодирующих ряд FMRFамид-подобных нейропептидов, а также высокая чувствительность радиальной мускулатуры фаринкса нематод к целому ряду FMRFамид-подобных нейропептидов, выделенных из тканей нематод. Обзор посвящен сравнительному анализу данных о воздействии некоторых относительно коротких FMRFамид-подобных нейропептидов, выделенных из тканей нематод, на двигательную активность фарингеального насоса паразитических и свободноживущих нематод. Обсуждается вопрос возможности использования некоторых нейропептидов в качестве потенциальных антигельминтиков, тормозящих или полностью выключающих работу фарингеального насоса у паразитических нематод.
FMRFamide-like peptides play an important physiological role in the enteric nervous system of nematodes. This is confirmed by immunocytochemical data on the presence and localization of
neuropeptides in the pharynx of parasitic nematode Ascaris suum; identification of flp-gene in
free-living nematode Caenorhabditis elegans expressing in pharyngeal neurons of the nervous
system and encoding a number of FMRFamide-like neuropeptides; high sensitivity of the radial
muscle of the pharynx nematodes towards a variety of FMRFamide-like neuropeptides isolated
from the nematode tissues. This review is devoted to a comparative analysis of data on the effects of some relatively short FMRFamide-like neuropeptides isolated from the nematode tissues, on pharyngeal pumping behavior in parasitic and free-living nematodes. The question about the possible use of some neuropeptides as potential anthelmintics inhibiting or completely turning off the work of the pharyngeal pump in parasitic nematodes is being discussed.
ВведениеПроблема лекарственной резистентности паразитических организмов требуют поиска новых биологических мишеней у этих животных и разработки новых лекарственных препаратов, воздействующих необратимо на эти мишени и способствующих сдерживанию паразитарной инвазии человека, ресурсных видов животных и растений. В этом аспекте большой интерес представляют нейропептиды, в частности, FMRFамид-подобные пептиды — относительно короткие пептиды, в аминокислотной последовательности на С-конце которых, расположен RFамид мотив [22]. Установлено, что иммунореактивность к FMRFамид-подобным веществам широко распространена в центральном и периферическом отделах нервной системы свободно-живущих и паразитических нематод [15; 6; 14; 23]. Такая обильная распространенность FMRFамид-подобных нейропептидов в нервных структурах нематод указывает на их участие в различных биологических процессах, обеспечивающих жизнедеятельность этих организмов.
Ашмарин И.П., Каменская М.А. Нейропептиды в синаптической передаче // Итоги науки и техники. Сер. Физиология человека и животных. - М: ВИНИТИ.- 1988. - Т. 34. - 184 с.Ashmarin I.P., Kamenskaya M.A. Neuropeptides in the synaptic transmission. Itogi nauki i tekhniki. Ser. Fiziologiya cheloveka i zhivotnyh [Results of Science and Technology. Human and Animal Physiology Series]. M, VINITI, 1988, vol. 34. 184 p. (In Russian). 2. Ashmarin I.P., Obukhova M.F. Regulatory peptides, functionally continuous totality. Biochimiya [Biochemistry], 1986, vol. 51, i. 4, pp. 531-544 (In Russian).Ашмарин И.П., Обухова М.Ф. Регуляторные пептиды, функционально-непрерывная совокупность // Биохимия. - 1986.- Т. 51. - Вып. 4. - С. 531-544.Ашмарин И.П, Стукалов П.В. / Нейрохимия. М.: Издательство Института Биомедицинской Химии РАМН. - 1996. - 469 с.Ashmarin I.P., Stukalov P.V. Neuyrochimiya [Neurochemistry]. M., Institute of Biomedical Chemistry RAMS. 1996. 469 p. (In Russian).Малютина Т.А., Теренина Н.Б., Крещенко Н.Д. Нейропептиды у нематод: наличие, локализация, влияние на локомоторное поведение // Ученые записки Казанского университета. - 2015. - Т. 157. - Кн. 2. С. 35 - 48. 5. Шульц Р.С., Гвоздев В.В. Основы общей гельминтологии / Отв. ред. акад. К.И.Скрябин. 1970. М: Наука. Т.1. 491 с.Malyutina T.A., Terenina N.B., Kreshchenko N.D. Neuropeptides in nematodes: presence, localization, effect on locomotor behavior. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. [Scientific notes of the Kazan University], 2015, vol. 157, Book 2, pp. 35 - 48.Schultz R.S., Gvozdev V.V. Osnovy obshhey gel’mintologii [Essentials of General Helminthology]. M., Science, 1970, vol. 1. 491 p. (In Russian).Atkinson H.J., Isaac R.E., Harris P.D., Sharpe C.M. 1988. FMRFamide-immunoreactivity within the nervous system of the nematodes Panagrellus redivivus, Caenorhabditis elegans and Heterodera glycines // J. Zool. - 1988. - V. 216. - P. 663 - 671.Atkinson H.J., Isaac R.E., Harris P.D., Sharpe C.M. 1988. FMRFamide-immunoreactivity within the nervous system of the nematodes Panagrellus redivivus, Caenorhabditis elegans and Heterodera glycines. J. Zool., 1988, vol. 216, pp. 663-671.Albertson D.A., Thomson J. The pharynx of Caenorhabditis elegans // Phil.Trans.Royal Soc. London. 1976. V. 275. Р. 299-325.Albertson D.A., Thomson J. The pharynx of Caenorhabditis elegans. Phil. Trans. Royal Soc. London, 1976, vol. 275, pp. 299-325.Avery L, Thomas J. Feeding and Defecation..In: Riddle D., Blumenthal T., Meyer B.J., editors. C. elegans II. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1977. P. 679 716.Avery L, Thomas J. Feeding and Defecation. C. elegans II. Plainview. New York, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1977, pp. 679-716.Brownlee D.J.A, Fairweather I., Johnston C.F., Shaw C. Immunocytochemical demonstration of peptidergic and serotoninergic componenrshe enteric nervous system of the roundworm, Ascaris suum (Nematoda, Ascaroidea) // Parasitology. 1994. V. 108. P. 89-103.Brownlee D.J.A, Fairweather I., Johnston C.F., Shaw C. Immunocytochemical demonstration of peptidergic and serotoninergic components in the enteric nervous system of the roundworm, Ascaris suum (Nematoda, Ascaroidea). Parasitology, 1994, vol. 108, pp. 89-103.Brownlee D.J.A., Holden-Dye L., Walker R.J., Fairweather I. The pharynx of the nematode: structure and function // Acta biologica hungarica.1995a. v. 46. N 2-4. 195-204.Brownlee D.J.A., Holden-Dye L., Walker R.J., Fairweather I. The pharynx of the nematode: structure and function. Acta Biologica Hungarica, 1995a, vol. 46, no. 2-4, pp. 195-204.Brownlee D.J.A, Holden-Dye L., Walker R.J., Fairweather I. The action of serotonin and the nematode neuropeptide KSAYMRFamide on the pharyngeal muscle of the parasitic nematode, Ascaris suum // Parasitology. 1995, vol. 111, I. 3, pp. 379-384.Brownlee D.J.A, Holden-Dye L., Walker R.J., Fairweather I. The action of serotonin and the nematode neuropeptide KSAYMRFamide on the pharyngeal muscle of the parasitic nematode, Ascaris suum. Parasitology, 1995, vol. 111, i. 3, pp. 379-384.Brownlee D.J.A, Walker R.J. Actions of nematode FMRFamide-related peptides on the pharyngeal muscle of the parasitic nematode, Ascaris suum // Ann N Y Acad Sci. 1999. V. 897. P. 228-238.Brownlee D.J.A, Walker R.J. Actions of nematode FMRFamide-related peptides on the pharyngeal muscle of the parasitic nematode, Ascaris suum. Ann N Y Acad Sci. 1999, vol. 897, pp. 228-238.Cook A., Franks C.J., Holden-Dye L. Electrophysiological recordings from the pharynx. The C. elegans Research Community, WormBook, 2006Cook A., Franks C.J., Holden-Dye L. Electrophysiological recordings from the pharynx. The C. elegans Research Community, WormBook, 2006Cowden C., Sthigorngul P., Brackley P., Guastella J., Stretton A.O.W. Localization and differential expression of FMRFamide-like immunoreactivity in the nematode Ascaris suum // J. Comp. Neurol. - 1993. - V. 333. - P. 455-468.Cowden C., Sthigorngul P., Brackley P., Guastella J., Stretton A.O.W. Localization and differential expression of FMRFamide-like immunoreactivity in the nematode Ascaris suum. J. Comp. Neurol., 1993, vol. 333, pp. 455-468.Day T.A., Maule A.G. Parasitic peptides! The structure and function of neuropeptides in parasitic worms // Peptides. - 1999. V. 20. - P. 999-1019.Day T.A., Maule A.G. Parasitic peptides! The structure and function of neuropeptides in parasitic worms. Peptides, 1999, vol. 20, pp. 999-1019.(26). Geary T.G., Thompson D.P. Caenorhabditis elegans: how good model for veterinary parasites? // Veterinary Parasitology. V. 101. Iss. 3-4. P. 371-386. 2001. DOI: 10.12737/200 10.1016/S0304-4017(01)00562-3.Geary T.G., Thompson D.P. Caenorhabditis elegans: how good model for veterinary parasites? Veterinary Parasitology, 2001, vol. 101, i. 3-4, pp. 371-386.Kim K, Li C. Expression and regulation of an FMRFamide-related neuropeptide gene family in Caenorhabditis elegans // Journal of Comparative Neurology. 2004. V. 475. Issue 4. P. 540-550.Kim K, Li C. Expression and regulation of an FMRFamide-related neuropeptide gene family in Caenorhabditis elegans. Journal of Comparative Neurology, 2004, vol. 475, i. 4, pp. 540-550.Li C., Kim K. Neuropeptides // In WormBook: The C. elegans Recearch Community, editor. 2008. WormBook.Li C., Kim K. Neuropeptides. WormBook «The C. elegans Research Community», 2008.Li C., Kim K. Family of FLP peptides in Caenorhabditis elegans and related nematodes // Front. Endocrinol. 14 October 2014, http://dx.doi.org/10.3389/fendo.2014.0015019.Li C., Kim K. Family of FLP peptides in Caenorhabditis elegans and related nematodes Front. Endocrinol., 14 Oct. 2014. Available at: http://dx.doi.org/10.3389/fendo.2014.0015019.Mapes C.J. Structure and function in the nematode pharynx. 1. The structure of pharynges of Ascaris lumbricoides, Oxiuris equi. Aplectana brevicaudata and Panagrellus silusiae // Parasitology. 1965. v. 55. P. 269-284.Mapes C.J. Structure and function in the nematode pharynx. 1. The structure of pharynges of Ascaris lumbricoides, Oxiuris equi. Aplectana brevicaudata and Panagrellus silusiae. Parasitology, 1965, vol. 55, pp. 269 - 284.Mapes C.J. Structure and function in the nematode pharynx. III. The pharyngeal pump o Ascaris lumbricoides // Parasitology. 1966. V. 56. P. 137-149.Mapes C.J. Structure and function in the nematode pharynx. III. The pharyngeal pump o Ascaris lumbricoides. Parasitology, 1966, vol. 56, pp. 137-149.Marder E., Calabrese R.L., Nusbanm M.P., Trimmer B.A. Distribution a partical characterization of FMRFamide-like peptides in the stomatogastric ganglion of the rock crab Cancer borealis, and the spiny lobster Panulirus interruptus // J. Comparative Neurology. - 1987. - V. 259. - P. 150-163.Marder E., Calabrese R.L., Nusbanm M.P., Trimmer B.A. Distribution a partical characterization of FMRFamide-like peptides in the stomatogastric ganglion of the rock crab Cancer borealis, and the spiny lobster Panulirus interruptus. J. Comparative Neurology, 1987, vol. 259, pp. 150-163.Masler E.P., Kovaleva E.S., Sardanelli S. Comparisen of FaRP- immunoreactivitiy in free-living nematodes and in the plant-parasitic nematode Heterodera glycines // Ann NY Acad Sci.- 1999. - V. 897. - P. 253-263.Masler E.P., Kovaleva E.S., Sardanelli S. Comparisen of FaRP- immunoreactivitiy in free-living nematodes and in the plant-parasitic nematode Heterodera glycines. Ann NY Acad Sci, 199, vol. 897, pp. 253-263.Papaioannou S., Marsden D., Franks C.J., Walker R.J., Holden-Dye L. Role of a FMRFamide-like family of neuropeptides in the pharyngeal nervous system of Caenorhabditis elegans // J. Neurobiol. - 2005. - V. 65. - N 3. - P. 304 319.Papaioannou S., Marsden D., Franks C.J., Walker R.J., Holden-Dye L. Role of a FMRFamide-like family of neuropeptides in the pharyngeal nervous system of Caenorhabditis elegans. J. Neurobiol., 2005, vol. 65, No 3. pp. 304-319.Peymen K., Watteyne J., Frooninckx L., Schoofs L., Beets I. The FMRFamide-like peptide family in nematodes // Frontiers in endocrinology. - 2014. - V.5. Art. 90. P. 1-21.Peymen K., Watteyne J., Frooninckx L., Schoofs L., Beets I. The FMRFamide-like peptide family in nematodes. Frontiers in endocrinology, 2014, V.5, Art. 90, pp. 1 - 21.Puttachary S. Electrophysiological studies to counter anthelmintic resistance: studies in somatic muscle and pharynx of A. suum // Iowa State University Graduate Theses and Dissertations Graduate College. 2012.Puttachary S. Electrophysiological studies to counter anthelmintic resistance: studies in somatic muscle and pharynx of A. suum. Iowa State University Graduate Theses and Dissertations Graduate College, 2012.Rogers C.M., Franks C.J., Walker R.J., Burke J.F., Holden-Dye L. Regulation of the pharynx of Caenorhabditis elegans by 5-HT, оctopamine, and FMRFamide-like neuropeptides. J. Neurobiol. - 2001. - V. 49. - P. 235-244.Rogers C.M., Franks C.J., Walker R. J., Burke J.F., Holden-Dye L. Regulation of the pharynx of Caenorhabditis elegans by 5-HT, оctopamine, and FMRFamide-like neuropeptides. J. Neurobiol., 2001, vol. 49, pp. 235-244.