Background: b2-adrenoceptor agonists are effective bronchodilators. In vitro studies demonstrated long-lasting airway smooth muscle relaxation by salmeterol after washout, the quick disappearance of this effect in presence of antagonists and its recovery after antagonist removal. Current explanations invoke salmeterol accumulation in the membrane ('diffusion microkinetic' model) or the existence of salmeterol-binding 'exosites'. An alternative model based on 'rebinding' of a dissociated ligand to the receptor molecules also produces an apparent decrease in the ligand's dissociation rate in the absence of competing ligands. Purpose and approach: Computer-assisted simulations were performed to follow the receptor-occupation by a salmeterol-like ligand and a competing ligand as a function of time. The aptness of the models to describe the above in vitro findings was evaluated. Key results: The 'diffusion microkinetic' model is sufficient to explain a long-lasting b2-adrenoceptor stimulation and reassertion as long as the membrane harbors a high concentration of the agonist. At lower concentration, 'rebinding' and, in second place, 'exosite' binding are likely to become operational. Conclusions and implications:The 'rebinding' and 'exosite' binding mechanisms take place at a sub-cellular/molecular scale. Pending their demonstration by experiments on appropriate, simple models such as intact cells or membranes thereof, these mechanisms remain hypothetical in the case of salmeterol. Airway smooth muscle contraction could also be governed by additional mechanisms that are particular to this macroscopic approach.
Presence of amino acid neurotransmitters gamma-aminobutyric acid (GABA) and glutamate (Glu) in ant brains was reported in very few studies. To learn more about factors influencing GABA and Glu levels in ant brains, we applied high-performance liquid chromatography to measure levels of these compounds in single brains of workers of 2 ant species, Myrmica ruginodis (subfamily Myrmicinae) and Formica polyctena (subfamily Formicinae) taken from queenright/queenless colony fragments and tested in dyadic aggression tests consisting of an encounter with a nestmate, an alien conspecific or a small cricket. Brain glutamate levels were higher than those of GABA in both tested species. Brain GABA levels (in μmol/brain) and GABA : Glu ratio were higher in M. ruginodis (a submissive species) than in F. polyctena (a dominant, aggressive species) in spite of smaller brain weight of M. ruginodis. Brain glutamate levels (in μmol/brain) did not differ between the tested species, which implies that glutamate concentration (in μmol/mg of brain tissue) was higher in M. ruginodis. Queen absence was associated with increased worker brain GABA levels in F. polyctena, but not in M. ruginodis. No significant effects of opponent type were discovered. As GABA agonists enhance friendly social behavior in rodents, we hypothesize that elevated brain GABA levels of orphaned workers of F. polyctena facilitate the adoption of a new queen. This is the first report providing information on GABA and glutamate levels in single ant brains and documenting the effects of queen presence/absence on brain levels of amino acid neurotransmitters in workers of social Hymenoptera.
Jednym z najważniejszych elementów społecznego trybu życia są zachowania prospołeczne, czyli działania, z których korzyści odnoszą inne osobniki. Do najbardziej interesujących podkategorii ryzykownych zachowań prospołecznych należą zachowania ratunkowe, czyli spieszenie z pomocą osobnikom, które znalazły się w niebezpiecznej sytuacji. W świecie zwierząt zachowania ratunkowe zostały po raz pierwszy opisane u mrówek legionistek z gatunku Eciton hamatum, a następnie badano je również u mrówek z wielu innych gatunków należących do podrodzin Formicinae, Myrmicinae, Ponerinae i Dolichoderinae. Badania te były prowadzone zarówno w terenie, jak i w warunkach laboratoryjnych i stosowano w nich szeroką gamę testów behawioralnych, podczas których potencjalne ratowniczki konfrontowano bądź z osobnikami o ograniczonej mobilności (unieruchomionymi w wyniku zasypania lub też uwięzionymi w sztucznym sidle), bądź też z mrówkami zaatakowanymi przez wrogów naturalnych, takich jak larwy mrówkolwa, pająki lub termity. W badaniach tych analizowano wpływ licznych czynników wpływających na gotowość mrówek do angażowania się w zachowania ratunkowe oraz na ujawniające się w tym kontekście wzorce behawioralne, w tym przede wszystkim tzw. precyzyjne zachowania ratunkowe stanowiące świadectwo nieoczekiwanie zaawansowanych możliwości poznawczych tych owadów. Do czynników tych należały wiek, specjalizacja behawioralna oraz oczekiwana dalsza długość trwania życia zarówno ofiar, jak i potencjalnych ratowniczek, a także przebyte doświadczenia, czynniki genetyczne oraz gatunek i specyfika jego ekologii. Sprawdzano też, czy ratowane są jedynie towarzyszki z własnej kolonii, czy również osobniki pochodzące z obcych kolonii własnego gatunku oraz z gatunków obcych. Podejmowano też próby identyfikacji sygnałów emitowanych przez ofiary w ramach tzw. wołania o pomoc. Zaobserwowano również, że niektóre mrówki otaczają opieką sanitarną towarzyszki zranione przez wrogów naturalnych lub też cierpiące wskutek infekcji i stwierdzono, że opieka taka może być korzystna zarówno dla osobników poszkodowanych, jak i dla ich zdrowych towarzyszek, gdyż uratowane osobniki mogą kontynuować pracę na rzecz kolonii, zaś kontakty z zakażonymi towarzyszkami mogą wywierać stymulujący wpływ na procesy odpornościowe zdrowych osobników i dzięki temu stanowić element profilaktyki przeciwdziałającej rozprzestrzenianiu się chorób zakaźnych. Niemniej jednak, skrócona oczekiwana dalsza długość trwania życia często idzie u mrówek w parze z tzw. wycofaniem społecznym, które może się wyrazić również w mniejszej gotowości do angażowania się w zachowania ratunkowe. Osobniki takie są również mniej chętnie ratowane przez towarzyszki. Zachowania ratunkowe opisywano i analizowano również u kręgowców: ptaków (dwa gatunki) i licznych ssaków (szczury, myszy, psy, mangusty, dziki, słonie, a także różne walenie i naczelne). Badania zachowań ratunkowych zwierząt rzucają istotne światło zarówno na ewolucję altruizmu i zachowań prospołecznych, jak i na zdolności poznawcze zwierząt i czynniki, które mogą je wspomagać lub osłabiać. Wyniki badań zachowań ratunkowych mrówek stanowią też świetną ilustrację tego, w jaki sposób badania porównawcze przyczyniają się do formułowania ogólnych zasad i prawidłowości ukazując pełniejszy obraz badanych zagadnień i pozwalając na wyciągnięcie wniosków o wyższym stopniu ogólności.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.