УДК 57.045: 576.33
О. О. КРУПКО, А. С. ТАРАСЕНКО
СТИМУЛЯЦІЯ НЕЙРОСЕКРЕТОРНОГО ПРОЦЕСУ ПРИ АКТИВАЦІЇ ПРЕСИНАПТИЧНИХ ГЛУТАМАТНИХ РЕЦЕПТОРІВ
Інститут біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України, Київ;
Активація пресинаптичних рецепторів впливає на ефективність синаптичної предачі, забезпечуючи сталу модифікацію міжнейронних взаємодій. Такі зміни відіграють ключову роль у формуванні короткотривалої та довготривалої синаптичної пластичності. Модуляція вивільнення нейромедіатору відбувається за рахунок впливу на потенціал пресинаптичної мембрани та/або активації G-протеїн залежних шляхів сигнальної трансдукції.
Наша робота присвячена дослідженню механізмів, що лежать в основі впливу пресинаптичних глутаматних рецепторів на нейротрансмісію. В ізольованих нервових терміналях досліджували процеси, індуковані глутаматом, каінатом та НМДА (агоністами глутаматних рецепторів), аналізуючи наступні параметри: вивільнення гама-аміномасляної кислоти (ГАМК) за використанням міченої [3Н]-ГАМК, та рівень протонного градієнту синаптичних везикул за використанням pH-чутливого флуоресцентного зонду акридину оранжевого. Тестування цих процесів дозволяє оцінити залучення синаптичних везикул до процесу вивільнення нейротрансмітеру та здатність везикул акумулювати нейротрансмітер.
Проведені дослідження показали, що активація глутаматних рецепторів на ГАМКергічних терміналях призводить до стимуляції секреторного процесу – вивільнення ГАМК. Рівень стимуляції залежав від концентрації глутамату. Такий саме дозозалежний ефект спостерігався при використанні агоністу каїнатного/АМПА типу глутаматних рецепторів – каінату. Вивільнення медіатору може відбуватись з везикулярного пулу за рахунок екзоцитозу та з цитозольного в результаті реверсної роботи транспортерів ГАМК. Визначення механізму вивільнення медіатору було досягнуто в експериментах по тестуванню секреторної відповіді в присутності NO 711, блокатору транспортерів ГАМК. Відсутність впливу блокатору транспортерів на секреторну відповідь підтверджує припущення щодо екзоцитозної природи ефекту.
Висновок щодо залучення синаптичних везикул в процес секреції одержав підтвердження в експериментах по вивченню змін протонного градієнту синаптичних везикул при активації пресинаптичних глутаматних рецепторів. Було показано, що у відповідь на аплікацію глутамату розвивається складний двохфазний процес, кожна фаза якого має різну залежність від позаклітинного Ca2+ та Na+. Досліджувався також вплив позаклітинного Ca2+ та Na+ на розвиток відповіді при додаванні специфічних агоністів (каінату і НМДА). Показано, що джерелом надходження йонів натрію є, головним чином, канали іонотропних глутаматних рецепторів, оскільки додавання специфічних інгібіторів потенціал-залежних Na+ каналів та глутаматних траспортерів, TTX і TBOA, відповідно, не перешкоджало розвитку відповіді.