Роль кальция, высвобождаемого из внутриклеточных кальциевых депо, в регуляции выброса медиатора в моторных синапсах мыши

• Автор: Букия, Анна Нодаровна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Общая характеристика внутриклеточных кальциевых депо нейронов

2.Рианодиновые рецепторы.

2.1 .Основные характеристики рианодиновых рецепторов.

2.2. Регуляция активности рианодиновых рецепторов

2.3.Рианодин и дантролен как модуляторы активности рианодиновых рецепторов.

2.3.1. Рианодин.

2.3.2. Дантролен

2.3.3. Взаимодействие дантролена и рианодина
3.Роль рианодинчувствительных кальциевых депо в регуляции
секреции медиатора.
4.Механизмы запуска выброса кальция из Са2 депо нервных терминалей
5.Взаимодействие выброса кальция из внутриклеточных депо с
ионными каналами наружной мембраны.
6.Функциональные последствия опустошения кальциевых депо.
7.Спонтанная и вызванная секреция медиатора в нервномышечных синапсах как функция выброса депонированного кальция.
7.1. Спонтанный выброс медиатора.
7.2. Вызванное высвобождение медиатора как многоквантовый выброс .
7.3. Особенности вызванной ритмической активности синапса
7.3.1. Депрессия
7.3.2. Облегчение.
7.3.3. Мобилизация медиатора
8.Использование кальциевых буферов для анализа
короткоживущих Са2 сигналов
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1 .Приготовление нервномышечного препарата диафрагмы мыши.
2.Внутриклеточная регистрация спонтанных миниатюрных потенциалов
и вызванных токов концевой пластинки
2.1. Метод регистрации спонтанной синаптической активности
2.2.Эксперимснты на синапсах в условиях вызванной
синаптической активности
3.Статистическая обработка экспериментальных данных.
4.Используемые в работе вещества
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
ГДействие блокаторов рианодиновых рецепторов на
спонтанный выброс медиатора.
1 .Воздействие дантролена на спонтанный выброс медиатора
1.1. Эффекты дантролена на амплитуду и амплитудное распределение МПКП.
1.2. Эффекты дантролена на частоту спонтанного выброса.
2.Воздействие рианодина как блокатора рианодиновых
рецепторов на спонтанный выброс медиатора.
3.Дантролен как блокатор эффектов рианодина.
3.1.Эффекты рианодина на спонтанный выброс медиатора
3.2.Эффскгы рианодина на фоне действия дантролена.
3.2.1. Изменения частоты МПКП.
3.2.2. Изменения средней амплитуды и амплитудного распределения МПКП
II.Действие блокаторов рианодиновых рецепторов на
вызванный выброс медиатора
1.Действие дантролена на одиночные ТКП
2.Изменение параметров одиночных ТКП на фоне блокады рианодиновых рецепторов рианодином
III.Изменения ритмической активности нервномышечных синапсов диафрагмальной мышцы в присутствии
блокаторов рианодиновых рецепторов
1 .Частотозависимые особенности ритмической активности синапсов
2.Частотозависимые эффекты действия дантролена на
рисунки залповой активности синапсов
З.Частотозависимые эффекты действия рианодина на
рисунки залповой активности синапсов.
IV.Дейсгвие рианодина как активатора рианодиновых
рецепторов на вызванный выброс медиатора.
1 .Действие активации рианодиновых рецепторов рианодином
на одиночные ТКП.
2.Эффекты рианодина на рисунки залповой активности синапсов
V.Действие блокатора Са2АТФазы тапсигарджина на спонтанный
и вызванный выброс медиатора.
1.Действие тапсигарджина на спонтанный выброс ацетилхолина.
2.Действие тапсигарджина на одиночные ТКП
3.Эффекты тапсигарджина на рисунки залповой активности синапсов
VI. Действие Са2буфера ВАРТААМ на спонтанный и
вызванный выброс медиатора.
1 .Действие ВАРТААМ на спонтанный выброс ацетилхолина.
2.Действие ВАРТААМ на одиночные ТКП.
3.Эффекты ВАРТААМ на рисунки залповой акгивности синапсов
4.Эффекты активатора рианодиновых рецепторов рианодина
на фоне действия ВАРТААМ.
5.Действие верапамила на спонтанный и вызванный выброс ацетилхолина. 7 6.Эффекты верапамила и рианодина на рисунки залповой акгивности синапсов на фоне предварительной
инкубации мышцы в растворе ВАРТААМ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Научную ценность представляют и описанные особенности участия депонированного кальция в регуляции рисунка залповой активности моторных синапсов способность частотозависимым образом контролировать процесс начальной фасилятации, а также уровень выброса АХ на поздних, отставленных стадиях залпа, в особенности на фазе плато. Обнаруженная в работе способность избирательных агонистов РиР облегчать и поддерживать ритмическую синаптическую передачу путем усиления вызванного выброса медиатора, имеет ценность не только для фундаментальных знаний о Са2зависимой регуляции секреции медиатора, но и для решения прикладных задач поиска новых классов фармакологических соединений, способных усиливать ослабленную синаптическую передачу в условиях ее патологии у моторных синапсов млекопитающих. В последние лет в научной литературе накоплен большой материал о роли внутриклеточного кальция и Са депо в электрической и секреторной активности не только нейронов, но и нервных терминалей. В обзоре будут рассмотрены литературные данные о самих Са2депо, о внутриклеточных Са2н каналах и о способах их эндогенной и экзогенной модуляции в нейронах и нервных терминалях синапсов. Общая характеристика внутриклеточных кальциевых депо нейронов. В настоящее время в ряде невозбудимых и возбудимых клеток описаны фрагменты гладкого эндоплазматичсского ретикулума ГЭР, эффективно запасающие кальций . Хотя в телах нейронов и даже в дендритах присутствие Са2депо в виде примембранных цистерн эндоплазматического ретикулума давно показано микроскопически . ГЭР в нервных терминалях было получено сравнительно недавно. Так, v и соавторы описали цистерны ГЭР в терминалях нервномышечных синапсов лягушки в виде трубочек, пронизывающих поперечник нервной терминали v . Причем, количество таких микросом не превышает от общего объема терминали. В отличие от мышечных клеток, в нейронах и нервных терминалях полная реконструкция геометрии Са2содержащих цистерн пока еще не сделана . В работе i и соавторы путем серийных срезов провели реконструкцию содержимого пресинапических бутонов симпатических преганглионаров лягушки i . Установлено, что каждый бутон имеющий вытянутую веретеновидную форму и размеры порядка 2,3мкм х 0,9мкм содержит в своем составе фрагменты ГЭР овальные или тубулярные, которые располагаются в непосредственной близости от митохондрий. На уровне активной зоны заполненной синаптическими везикулами такие цистерны ГЭР удается обнаружить лишь в глубине бутона, на расстоянии не менее нм от наружной мембраны. Вне
активной зоны фрагменты ГЭР, а также митохондрии обнаруживаются на расстоянии порядка нм от мембраны. Серийные срезы моторных нервных терминалей лягушки с последующей электронной микроскопией позволили обнаружить тубулярные структуры, имеющие поперечное сечение порядка нм, пронизывающие терминаль аксона в направлении, перпендикулярном длинной оси терминали. Авторы отмечают регулярное расположение поперечных тубул по длине терминали, совпадающее с регулярностью активных зон. Причем тубулы простираются вплоть до мембраны активной зоны, близко подходя к местам скопления синаптических везикул v . В году, исследуя активность Са2депо терминалей преганглионарных нейронов симпатической нервной системы, с помощью флуоресцентного зонда ФУРА2 показал, что вход Са2 в терминаль по потенциал активируемым Са2каналам инициирует Са2волну, то есть повышение уровня внутриклеточного кальция в цитоплазме терминали вдалеке от наружной мембраны , . Такая кальциевая волна могла быть следствием лишь высвобождения внутриклеточного кальция из внутриклеточных депо. Аналогичные результаты были получены и в iv i на нервных терминалях нервномышечных синапсов лягушки i . В соответствии с этим, процесс высвобождения Са2 из внутриклеточных цистерн ГЭР нервных терминалей был аттестован как Са2зависимый Са2 индуцируемый выброс Са2 англ. I i I, аналогичный описанному в других типах клеток i, . В работах и соавторов с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии было показано, что и в спокойном состоянии в нейронах и терминалях нервномышечных синапсов ящерицы можно зафиксировать спонтанно возникающие Са2волны . В основе этого феномена, по мнению авторов, также лежит выброс Са2 из внутриклеточных депо.