Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-коррес-пондента АН СССР, академика АН АрмССР Э.А.Асратяна.

Вклад ампа и нмда рецепторов в аноксическую потенциация минимальных возбуждающих постсинаптических токов нейронов гиппокампа крыс

Краткий период аноксии приводит к длительному повышению вызванных ответов в области СА1 гиппокампа, известному как аноксическая длительная потенциация (аДП) [Crepel et al., 1993, 1996; Ben-Ari et al., 1994; Hsu and Huang, 1998; Калеменев и др., 2002]. Повышение эффективности синапсов в результате аДП приводит к усилению возбуждения нейронов в постаноксический период, что является вероятной причиной развития постаноксических патологий. Понимание механизмов аДП является необходимым условием создания эффективных лекарственных средств для борьбы с постаноксическими патологиями. Известно, что аДП инициируется активацией глутаматных рецепторов НМДА типа. Тем не менее, в литературе существуют противоречивые мнения об относительном вкладе обоих типов глутаматных рецепторов (АМПА и НМДА рецепторов) в поддержание аДП. Данные авторов различных лабораторий относительно вклада АМПА и НМДА компонентов в поддержание аДП расходятся. Так в серии работ из лаборатории Бен-Ари [Crepel et al., 1993] было продемонстрировано селективное повышение НМДА компонента при неизменности АМПА компонента ВПСП. Тем не менее, данные других авторов [Hsu and Huang, 1998] показывают равную степень увеличения этих компонентов после вызова аДП. Следует отметить, что обе группы исследователей проводили тестирование, используя фокальные вызванные ответы. Такой методический подход не позволяет с достоверностью ответить на вопрос о сходстве/различии вклада АМПА и НМДА рецепторов в поддержание аДП.

С целью выяснения механизмов аДП нами проведен анализ вклада в поддержание аДП компонентов ВПСТ, опосредованных активацией АМПА и НМДА рецепторов. Эксперименты выполнены с использованием методов регистрации токов целой клетки при «минимальной» стимуляции афферентных волокон, позволяющей провести анализ изменения компонентов на уровне отдельных синапсов. Использовалась регистрация от нейронов области СА1 на переживающих срезах и от пирамидных нейронов областей СА1-СА3 на диссоциированной культуре гиппокампа крыс. Анализ вклада АМПА и НМДА компонентов в аДП проводился с использованием оригинальной методики, состоящей из комбинации фармакологического и математического подходов, ранее подробно описанный нами в применении к вызванным фокальным потенциалам [Bayazitov and Kleshevnikov, 2000].

На переживающих срезах было обнаружено, что после кратковременной (2-3 мин) аппликации аноксическо-агликемического раствора, развивается потенциация вызванного двукомпонентного ответа. При этом в экспериментах с высокой корреляцией АМПА и НМДА компонентов, что предполагает их локализацию в одних и тех же синапсах, наблюдался одинаковый вклад как АМПА компонента (127±8%), так и НМДА компонента (134±9%) ВПСТ. Обнаружено уменьшение коэффициента вариации (от 0.4 в контроле до 0.2 после аноксии для обоих компонентов), что может говорить о повышении вероятности выброса глутамата после кратковременного аноксического периода. В экспериментах, в которых отсутствовала корреляция между АМПА и НМДА компонентами, наблюдалась разная степень потенциации этих компонентов. Потенциация АМПА компонента составила 165±17%, а НМДА – 246±35%. При этом коэффициент вариации для АМПА компонента изменялся незначительно (от 0.39 до 0.34), в то время как для НМДА компонента от 0.9 до 0.5. Таким образом, коэффициент вариации НМДА компонента был больше, чем коэффициент вариации АМПА компонента. На диссоциированной культуре пирамидных нейронов областей СА1-СА3 области гиппокампа крыс после кратковременной аппликации аноксическо-агликемического раствора (2-3 мин), нами была обнаружена задержанная аноксическая потенциация частоты. Через 30 мин после аппликации аноксическо-агликемического раствора степень потенциации частоты минимальных токов составила 168±20%. Это позволяет предполагать, что в диссоциированной культуре после аноксии происходят задержанные структурные модификации синаптической сети, и возможно, это обуславливает задержанную потенциацию частоты минимальных токов.

Данные, полученные на срезах гиппокампа, показывающие сходные изменения АМПА и НМДА компонентов, аналогичны данным, полученным нами ранее при исследовании ДП вызванной афферентной тетанизацией [Баязитов с соавт., 2001]. Это указывает на общность механизмов послететанической ДП и аДП, и позволяет предположить «пресинаптический» механизм вызова аДП, что в дальнейшем позволит вести более эффективный поиск средств, предотвращающих развитие постаноксических патологий.

 

     Работа поддержана РФФИ (грант № 02-04-50042).