Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Біологічні науки arrow Потенціалактивовані калієві струми нейронів спінальних гангліїв та гіпокампу щурів: онтогенез та роль у гальмівній синаптичній передачі
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Потенціалактивовані калієві струми нейронів спінальних гангліїв та гіпокампу щурів: онтогенез та роль у гальмівній синаптичній передачі

Анотації

Васильєв Д. В. Потенціалактивовані калієві струми нейронів спінальних гангліїв та гіпокампу щурів: онтогенез та роль у гальмівній синаптичній передачі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальностю 03.00.02 - Біофізика. - Інститут Фізіології їм. О. О. Богомольця, Київ, 1998.

   Дисертація присвячена вивченню властивостей потенціалкерованих калієвих струмів нейрональних мембран спінальних гангліїв та гіпокампу щурів під час раннього постнатального розвитку. Результати проведених досліджень показали, що потенціалкеровані калієві струми А -, DR - та К - типу соматичної мембрани нейронів спінальних гангліїв за своїми кінетичними, стаціонарними та фармакологічними параметрами не відрізняються суттєвим образом від відповідних калієвих струмів нейронів гіпокампу. Встановлено, що середні щільності А - і DR-струмів соматичної мембрани нейронів спінальних гангліїв збільшуються впродовж перших п'ятих днів постнатального розвитку, в той час як щільність К-струму зменшується за той же період, і не змінюються у наступні десять днів. Показано, що в умовах відсутності потенціалу дії (в розчині, що містить ТТХ) зміна калієвої провідності мембрани гальмівної синаптичної терміналі (під впливом тетраетіламонію або 4-амінопіридину) призводить до збільшення середньої амлітуди постсинаптичної відповіді при незмінних параметрах зовнішньоклітинної стимуляції. Проведений квантовий аналіз показав, що зміна постсинаптичної відповіді під впливом блокаторів калієвих каналів відбувається за рахунок збільшення квантового вмісту викиду медіатору з окремої синаптичної терміналі при незмінній величині одного кванта.
   Ключові слова: калієві канали, онтогенез, синаптична передача, квантовий аналіз.

Васильев Д. В. Потенциалактивируемые калиевые токи нейронов спинальных ганглиев и гиппокампа крыс: онтогенез и роль в тормозной синаптической передаче. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.02 - Биофизика. - Институт Физиологии им. А. А. Богомольца, Киев, 1998.

   Диссертация посвящена изучению свойств потенциалуправляемых калиевых токов нейрональных мембран спинальных ганглиев и гиппокампа крыс в процессе раннего постнатального развития.
   В настоящей работе были исследованы три типа потенциалуправляемых калиевых токов нейронов спинальных ганглиев и гиппокампа, определены их стационарные, кинетические и фармакологические характеристики, а так же изменения плотности токов в раннем постнатальном периоде. Более того, были исследованы влияния изменений калиевой проводимости (при помощи блокаторов калиевых каналов) пресинаптической мембраны на свойства синаптической передачи культивируемых нейронов гиппокампа.
   Сравнение свойств соответствующих типов потенциалуправляемых калиевых токов в нейронах гиппокампа и сенсорных нейронах не выявило статистически достоверных различий большинства их стационарных и кинетических параметров. По-видимому, соответствующие типы калиевых токов исследованных сенсорных и центральных нейронов определяются аналогичными (или по крайней мере в значительной степени гомологичными) типами одиночных каналов.
   В мозге млекопитающих были идентифицированы три типа калиевых канала, продуцирующие калиевый ток, сопоставимый по своим кинетическим параметрам с исследованным в настоящей работе калиевым током А-типа: Kv1.4 (RCK4), Kv3.4 (Raw3) и Kv4.2 (RK5, rat shall: Baldwin et al., 1991; Rettig et al., 1992; Stuhmer et al., 1989). Очевидно, что Kv3.4 канал не может определять исследованный тип тока, так как Kv3.4 канал, полученный методом экспрессии в Xenopus oocytes, обладает повышенной чувствительностью к TЭA (ID50 = 0.3 mM: Rettig et al., 1992). С другой стороны, Kv1.4 и Kv4.2 каналы продуцируют калиевые токи, в значительной степени сходные с быстрым калиевым током по своей чувствительности к 4-АП и относительной резистивности к ТЭА. Иммуноцитохимические исследования, проведенные в различных участках головного мозга, показали, что канал Kv4.2 локализуется в основном в области сомы и дендритного дерева нейрона, в то время как Kv1.4 сосредоточен в аксоне и нервных терминалях (Tsaur et al., 1992; Cooper et al., 1998), однако см. Martunez-Padryn and Ferrus, 1997. Поэтому, наиболее вероятно, что идентифицированный тип калиевой проводимости соответствует Kv4.2 типу калиевого канала.
   Калиевый ток DR-типа активируется в несколько раз медленне А-тока; потенциал половинной активации (V1/2) DR-тока, сдвинут относительно V1/2 А-тока на 10мВ в область более положительных потенциалов. Временная инактивация DR-тока описывалась двухэкспоненциальной функцией с постоянными времени несколько сотен и тысяч миллисекунд соответственно. Можно было бы предположить, что медленно-инактивирующийся калиевый ток определяется двумя типами калиевых каналов. Однако, статистически достоверных различий в кинетических и фармакологических параметрах двух вышеуказанных компонентов исследованного типа тока обнаружено не было. Кроме того было показано, что медленно-инактивирующийся калиевый ток DR-типа (RBK1), по своим параметрам аналогичный вышеописанному DR-току, так же характеризуется двухэкспоненциальным ходом временной инактивации с постоянными времени порядка 50-100 мс и 5-10 с соответственно (Christie et al., 1989).
   Порог активации калиевого тока К-типа лежит в пределах -20 мВ, потенциал половинной активации составляет +15 мВ. К-ток активируется медленно с постоянной времени десятки миллисекунд и не инактивируется по крайней мере в течение 10-15 с при постоянном уровне деполяризации мембраны. Неинактивирующийся калиевый ток не был чувствителен к миллимолярным концентрациям 4-АП, однако блокировался 10мМ ТЭА на 70-80%. Исследования в области молекулярной биологии (Stuhmer et al., 1989) обнаружили три типа генов, кодирующих калиевые каналы задержанного выпрямления со свойствами, близкими к свойствам исследованного типа К-тока: Kv1.2 (RCK2), Kv1.1 (RCK1) и Kv1.5 (RCK5). Эти каналы обладают сходными кинетическими параметрами, но отличаются по фармакологической чувствительности к ТЭА. IC50 для RCK1, RCK2 и RCK5 каналов составляет соответственно 0.6, 7 и 129 мМ. Поэтому, исследованный калиевый ток задержанного выпрямления, наиболее вероятно, определяется Kv1.2 типом калиевого канала.
   Исследования изменений калиевой проводимости соматической мембраны сенсорных нейронов показали, что средние плотности быстро- и медленно-инактивирующихся токов увеличиваются в течении первых пяти дней постнатального развития и не изменяются в следующие десять дней. Средняя плотность неинактивирующегося калиевого тока задержанного выпрямления уменьшается в первый и не изменяется во второй исследованный период раннего поснатального развития. При этом, количество нейронов, имеющих плотность быстро-инактивирующегося калиевого тока более 20 рА/рФ, увеличивается в процессе онтогенеза. В то же время, количество нейронов, имеющих плотность неинактивирующегося калиевого тока больше 25 рА/рФ, уменьшается в течении раннего онтогенеза. Очевидно, что изменение плотности калиевых каналов приводит к изменению длительности потенциала действия, что в свою очередь влечет за собой вариацию в количестве кальция, проникающего внутрь клетки во время прохождения потенциала действия. Особую роль в этом смысле играют калиевые каналы, расположенные непосредственно в области пресинаптического окончания нейрона. Изменения формы потенциала действия в этой области и соответствующее изменение количества проникающего внутрь мембраны кальция могут непосредственно влиять на пресинаптический механизм выброса медиатора.
   Используя метод внеклеточной электрической стимуляции в условиях отсутствия генерации потенциала действия (в ТТХ - содержащем растворе), было исследовано влияние изменений калиевой проводимости пресинаптической мембраны, применяя блокаторы калиевых каналов, на тормозные постсинаптические токи нейронов гиппокампа на уровне отдельного синаптического окончания. Показано, что в ТТХ-содержащем расстворе изменение калиевой проводимости мембраны одиночной тормозной синаптической терминали (под действием тетраэтиламмония или 4-аминопиридина) приводит к увеличению амплитуды постсинаптического ответа при неизменных параметрах внеклеточного стимула. Проведенный квантовый анализ тормозной синаптической передачи показал, что изменение постсинаптического ответа под действием блокаторов калиевых каналов происходит за счет увеличения квантового содержания выброса медиатора из отдельной синаптической терминали при неизменной величине одного кванта.
   Ключевые слова: калиевые каналы, онтогенез, синаптическая передача, квантовый анализ.

Vasilyev D. V. Voltage-gated potassium currents of neurons of rats: ontogenesis and role in inhibitory synaptic transmission. - Manuscript.

Thesis for PhD degree by specialty 03.00.02 - Biophysics. - Bogomoletz Institute of Physiology, Kiev, 1998.

   The dissertation is devoted to investigation of the properties of voltage-gated potassium currents of neurons of rat during early postnatal development. The obtained results indicated that kinetic, steady-state and pharmacological properties of A-, DR- and K-types of potassium currents of DRG neurons did not differ significantly from that of hippocampal neurons. Mean densities of A- and DR- currents of DRG neurons increased while mean density of K-current decreased during first five days of postnatal development and did not change thereafter. Further investigation showed that in TTX-containing solution changes in potassium conductance of a single presynaptic terminal of cultured hippocampal neurons due to action of potassium channel blockers TEA or 4-AP lead to the increasing of the mean quantal content of transmitter release and did not change the value of a single quantum.
   Key words: potassium channels, ontogenesis, synaptic transmission, quantal analysis.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Потенціалактивовані калієві струми нейронів спінальних гангліїв та гіпокампу щурів: онтогенез та роль у гальмівній синаптичній передачі

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!