Механизмы нейротоксичности, вызванной активацией рецепторов глутамата в центральных и периферических нейронах крыс

• Автор: Абушик, Полина Александровна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Строение и функции глутаматергического синапса
1.2 Структурно-молекулярная организация рецепторов глутамата
1.2.1 АМПА/КА-ионотропные рецепторы глутамата
1.2.2 КМВА-чувствительные ионотропные рецепторы глутамата
1.2.3 Метаботропные рецепторы глутамата
1.3 Нейротоксическое действие глутамата
1.4 Глутамат-индуцированная дисрегуляция кальциевого баланса клетки.
1.5 Рецепторы глутамата в периферической нервной системе
1.6 Гомоцистеин, как эндогенный агонист рецепторов глутамата
Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКИ
2.1. Приготовление первичных культур нейронов
2.1.1. Первичная культура нейронов коры головного мозга крыс
2.1.2. Первичная культура нейронов тригеминального ганглия крыс
2.2. Идентификация нейронов и глиальных клеток в культурах
2.2.1. Идентификация клеток в первичной культуре коры головного мозга крыс
2.2.2. Идентификация клеток в первичной культуре тригеминального ганглия крыс
2.3. Флуориметрическая регистрация внутриклеточного Са2+
2.4. Флуориметрическое определение митохондриального мембранного потенциала
2.5. Регистрация токов нейронов методом локальной фиксации потенциала
2.6. Определение апоптотических и некротических клеток путем
последовательного окрашивания акридиновым оранжевым и бромистым этидием
2.7. Порядок проведения экспериментов
2.8. Обработка данных
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Исследование состава рецепторов глутамата, обеспечивающих вход Са2+ при действии агонистов рецепторов глутамата в нейронах первичной культуры коры мозга крыс
3.1.1 Внутриклеточные Са2+ ответы и токи в нейронах при действии агонистов рецепторов глутамата ЫМОА и АМПА/КА типа
3.1.2. Зависимость внутриклеточных Са2+ ответов нейронов от Са2+ внеклеточного раствора
3.1.3. Вклад ИМОА рецепторов различного субъединичного состава в генерацию внутриклеточного Са2+ сигнала
3.1.4. Вклад АМГТА рецепторов различного субъединичного состава в генерацию внутриклеточного Са2+ сигнала и интегральных токов
3.2. Исследование нейротоксического эффекта гомоцистеина на нейроны первичной культуры коры мозга крыс
3.2.1. Нейротоксический эффект долговременного действия
гомоцистеина
3.2.2. Внутрикелеточные Са2+ ответы при кратковременном и долговременном действии гомоцистеина
3.2.3. Интегральные токи, вызванные гомоцистеином
3.3. Исследование нейротоксического эффекта гомоцистеина на нейроны первичной культуры тригеминального ганглия крыс
3.3.1. Внутриклеточные Са2+ ответы при действии гомоцистеина
3.3.2. Интегральные токи, вызванные гомоцистеином
3.3.3. Нейротоксический эффект долговременного действия
гомоцистеина
3.4. Сравнительная характеристика ответов нейронов коры и тригеминального ганглия крыс на гомоцистеин, МУГОА и глутамат
3.4.1. Внутриклеточные Са2+ ответы
3.4.2. Митохондриальный мембранный потенциал

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

конкретной функции Глу, функциональной роли его рецепторов и глутаматергической передачи в различных тканях организма. Было показано, что сенсорные нейроны, участвующие в ноцицепции, могут синтезировать Глу и экспрессировать рецептор Глу (Wanaka et al., 1987; Kearst, Stephensen, 2000), и тем самым обеспечивать глутаматергическую передачу в ПНС. Активация этих нейронов приводит к высвобождению Глу в периферические и центральные терминали, тем самым участвуя в механизмах ноцицепции (deGroot et al., 2000; Basbaum et al., 2009; Kung et al., 2013).
Множество исследований показали, что сома сенсорных нейронов экспрессирует ионотропные и метаботропные рецепторы Глу (Sato et al., 1993; Carlton, Hargett, 2007; Willcockson, Valtschanoff, 2008). Более того, нейроны сенсорного ганглия обладают такими ферментами, как глутаминаза, глутамин синтетаза (Miller et al., 2002; Ohara et al., 2009), везикулярным транспортером Глу (VGLUT 1, 2 и 3 типа), глутамат-аспартатным транспортером - GLAST и транспортером Глу - GLT1 (Oliveira et al., 2003; Carozzi et al., 2008; Yang et al., 2013), обеспечивающими продукцию, высвобождение и утилизацию Глу клеткой. Однако поскольку сомы сенсорных нейронов в перферических ганглиях не имеют синапсов, вопрос механизмов действия Глу в сенсорном ганглии пока остается открытым.
Развитие таких неврологических заболеваний как боковой амиотрофический склероз и мигрень в первую очередь происходит в тканях ПНС, и связаны с увеличением активности глутаматеригической системы как в ПНС, так и ЦНС. В качестве модели для исследования механизмов нейродегенерации в тканях ПНС наиболее часто используют первичную культуру спиномозгового ганглия и первичную культуры нейронов тригеминального ганглия, обладающую в основном сенсорными нейронами (Malin et al., 2007). Тригеминальный ганглий ассоциирован с V ветвью черепно-мозгового нерва, расположенной в основании черепа, и входит в состав тройничного нерва. В тригеминальном ганглии заложены первые чувствительные нейроны тройничного нерва, дендриты которых образуют сам тройничный нерв, а аксоны идут к телам вторых нейронов,