WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Канали KV-групи інтернейронів культури клітин гіпокампа (автореферат) - Реферат

Канали KV-групи інтернейронів культури клітин гіпокампа (автореферат) - Реферат

Анотація

Григоров О.О."Канали Kv-групи інтернейронів культури клітин гіпокампа". – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин – Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, Київ, 2006

Дисертація присвячена вивченню потенціал-керованих калієвих каналів, що притаманні ГАМК-ергічним культивованим інтернейронам гіпокампа. Використання електрофізіологічних методик фіксації струму і потенціалу в конфігурації „ціла клітина", парної реєстрації від синаптично зв'язаних клітин і електричної стимуляції аксону в комбінації з методиками імуноцитохімічного забарвлення і зворотної транскрипції з полімеразною ланцюговою реакцією дозволило широко дослідити специфічні підтипи калієвих каналів, властивих інтернейронам гіпокампа, внесок цих каналів в інтегральний калієвий струм інтернейронів, а також їх участь в регуляції гальмівної синаптичної передачі. Показано, що основна роль в формуванні інтегрального калієвого струму культивованих інтернейронів гіпокампа належить струму, що не має інактивації. Також показаний незначний внесок в інтегральний калієвий струм каналів Kv2-, Kv3- і Kv4-родин. Доведено, що виникнення стуму без інактивації обумовлено активацією каналів Kv7-родини, що складаються з Kv7.2-, Kv7.3- та Kv7.5-підтипів α-субодиниць. Показана наявність Kv7-каналів на сомі і на аксонах гальмівних інтернейронів, а також їх здатність впливати на мембранні потенціали і функціональний стан клітини. Зроблено висновок про основну роль каналів Kv7-родини в формуванні калієвого струму соми інтернейронів у відповідь на деполяризацію і про здатність цих каналів модулювати ГАМК-ергічну синаптичну передачу.

Ключові слова: Kv-канали, KCNQ-канали, культура нейронів гіпокампа, потенціал-керований калієвий струм.

Аннотация.

Григоров А.О. "Каналы Kv-группы интернейронов культуры клеток гиппокампа". – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13.– физиология человека и животных – Институт физиологии им.А.А.Богомольца НАН Украины, Киев, 2006.

Диссертация посвящена изучению потенциал-управляемых калиевых каналов, свойственных ГАМК-эргическим культивированным интернейронам гиппокампа. Использование электрофизиологических методов, таких как "пэтч-клэмп" в конфигурации "целая клетка" в модификациях фиксации потенциала или тока, одновременная регистрация токов и потенциалов от пары синаптически связанных нейронов и локальная электрическая стимуляция аксонов нервных клеток в комбинации с методами иммуноцитохимической окраски, обратной транскрипции (ОТ) и полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволило широко исследовать специфические подтипы калиевых каналов, свойственных интернейронам гиппокампа, вклад этих каналов в интегральный калиевый ток интернейронов, а также их участие в регуляции синаптической передачи.

Показано, что основная роль в формировании интегрального калиевого тока культивированных интернейронов гиппокампа принадлежит неинактивирующемуся току, который составлял 83  1,7 % от амплитуды суммарного тока. Суммарный выходящий калиевый ток исследуемых клеток имел порог активации в районе –50 мВ и проявлял низкую чувствительность к -дендротоксину, что исключает участие в его формировании каналов Kv1-семейства. Постоянная времени спада тока с медленной инактивацией равнялась 3  0,15 с, что является характерным для каналов задержанного выпрямления Kv2-, Kv3.1- и Kv3.2-подтипов. Быстро инактивирующийся А-ток составлял 9,4  1,3% от общей амплитуды выходящего тока и был нечувствителен к 4-аминопиридину, что говорит о наличии на нейронах каналов Kv4-семейства.

При длительной деполяризации на всех нейронах наблюдался неинактивирующийся калиевый ток с амплитудой при потенциале –20 мВ 100 500 пА. Потенциал его активации, равный –60 мВ, двухэкспоненциальный деактивационный спад и постоянные времени деактивации совпадали с известными для калиевого тока М-типа, обусловленного работой каналов Kv7-семейства. Их специфический активатор ретигабин вызывал обратимый сдвиг вольт-амперной характеристики тока в сторону более отрицательных потенциалов и увеличивал его амплитуду при 20 мВ на 66  14%, что говорит о наличии на нейронах каналов Kv7-семейства. Однако селективные блокаторы Kv7-каналов линопирдин и XE991 не оказывали достоверного влияния на неинактивирующийся выходящий ток.

При иммуноцитохимическом окрашивании все клетки выявляли позитивную окраску на содержание Kv7.2-субъединиц калиевых каналов. Метод ОТ ПЦР с единичных клеток (single cell RT-PCR) во всех исследованных ГАМК-эргических интернейронах выявил экспрессию генов Kv7.2- и Kv7.3-подтипов -субъедениц калиевых каналов. В 38% интернейронов также найдена невысокая экспрессия Kv7.5-субъединиц.

Также установлено наличие функциональных каналов Kv7-семейства в аксонах тормозных интернейронов. Показано, что их активация в аксонах, благодаря способности угнетать генерацию ПД, приводит, в свою очередь, к уменьшению количества выбросов ГАМК из терминалей и, следовательно, к уменьшению синаптического ответа.

Сделан вывод, что в формировании потенциал-управляемого калиевого тока на тормозных интернейронах культуры гиппокампа в небольшой степени принимают участие каналы Kv2-, Kv3- и Kv4-семейств. Большая же часть выходящего тока не имеет временной инактивации и обусловлена работой Kv7-каналов, состоящих из Kv7.2-, Kv7.3- и на некоторых клетках Kv7.5-субъединиц. Также сделан вывод про способность Kv7-каналов модулировать ГАМК-эргическую синаптическую передачу.

Ключевые слова: Kv-каналы, KCNQ-каналы, культура нейронов гиппокампа, потенциал-активированный калиевый ток.

annotation

Grygorov O.O. "Kv channels of interneurons of culture of hippocampal cells". – Manuscript

Thesis for Candidate of Sciences degree in speciality 03.00.13 – human and animal physiology – Bogomoletz Institute of Physiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2006.

This work is devoted to investigation of voltage-activated potassium channels in GABAergic interneurons of hippocampal culture. Using the combination of electrophysiological (voltage or current clamp in "whole cell" configuration, pair recording from the synaptically connected neurons, axon stimulation) and non-physiological (immunocytochemestry and single cell RT-PCR) techniques together with fast local superfusion technique allowed the studying of specific subtypes of potassium channels peculiar to hippocampal interneurons, the contribution of these channels to potassium currents of interneurons and their participation in regulation of the synaptic transmission. It was shown that non-inactivating current plays a main role in the forming of the integral potassium current of the soma of inhibitory interneurons. The minor contribution of the Kv2-, Kv3- and Kv4-channels to interneurons' integral potassium current was also revealed. It was proven the non-inactivation current appearance is caused by activation of channels of Kv7-family that may consist of Kv7.2, Kv7.3 and Kv7.5 subtypes of -subunits. It was displayed the presence of Kv7-channels in the somas and axons of inhibitory interneurons and demonstrated the ability of these channels to regulate membrane potentials and cells' functioning. It was conclude, first, the Kv7 channels family plays the main role in the forming of potassium currents of soma of hippocampal inhibitory cells and, second, these channels can influence on physiological behavior of interneurons and modulate the GABAergic synaptic transmission.

Key words: Kv-channels, KCNQ-channels, voltage-activated potassium currents, cultured hippocampal neurons.

Loading...

 
 

Цікаве