Содержание к диссертации
Введение
2.Обзор литературы 11
2.1. Система CRF мозга и эффекты CRF 11
2.1.1. CRF-ергическая система мозга 15
2.1.1.1. CRF и родственные пептиды 15
2.1.1.2. Рецепторы CRF 12
2.1.1.3. CRF-связывающие белки 13
2.1.1.4. Локализация CRF-иммуноактивности в обонятельной коре и других отделах мозга 14
2.1.1.5. Вторичные посредники CRF 15
2.1.1.6. Механизмы модуляции действия CRF 17
2.1.2. Эффекты CRF в нейронах мозга 19
2.1.2.1. Электрофизиологические исследования 19
2.1.2.2. Эффекты CRF на кальциевую проводимость в нейронах 20
2.1.2.3. Нейромедиаторы и нейропептиды 21
2.1.2.4. Белковый синтез 21
2.1.2.5. Ауторегуляция рецепторов CRF 22
2.1.1. Физиологические эффекты эндогенного и экзогенного CRF 23
2.1.3.1. CRF и поведение 23
2.1.3.2. Обучение и память 25
2.1.3.3. Роль CRF в патогенезе ЦНС 26
2.2. Глутаматные рецепторы 28
2.2.1. NMDA-рецепторы 28
2.2.2. АМРА и каинатные рецепторы 30
2.2.3. Метаботропные рецепторы 31
2.2.4. Взаимодействие глутаматных рецепторов и CRF-системы 32
2.3. Посттетаническая потенциация 33
2.3.1. Классификация посттетанической потенциации 33
2.3.2. Молекулярно-клеточные механизмы ПТП 35
2.3.3. Посттетаническая потенциация в обонятельной коре 39
2.4. Нейротоксичность, аноксия и ишемия 40
2.4.1. Нейротоксичность 40
2.4.2. Аноксия, гипоксия и ишемия 42
2.5. Морфология обонятельной коры 46
2.6. Заключение 49
3. Методы исследований 50
3.1. Объект исследования 50
3.2. Электрофизиологические исследования 51
3.3. Статистическая обработка данных 54
4. Результаты исследований 58
4.1. Параметры вызванных потенциалов 58
4.2. Исследование изменения синаптической трансмиссии при действии блокаторов и активаторов NMDA-рецепторного комплекса 58
4.3. Исследование влияния различных концентраций CRF на базальную синаптическую трансмиссию 60
4.4. Посттетаническая потенциация. Влияние CRF на ПТП 61
4.5. Аноксия и реоксигенация 63
4.5.1. Влияние различных концентраций CRF на изменения вызванных потенциалов в ходе аноксии 64
4.5.2. Реоксигенация. Влияние CRF и влияние APV на изменения вызванных потенциалов в ходе реоксигенации 65
4.6. NMDA-индуцированная депрессия синаптической передачи 68
4.6.1. Влияние CRF на ВПСП в ходе индукции и развития NMDA-индуцированной депрессии 69
5.Обсуждение 93
5.1. Параметры вызванных потенциалов 93
5.2. Модулирование активности NMDA-рецепторов их антагонистом APV, а также высокими и низкими концентрациями ионов магния 93
5.3. Эффекты CRF на вызванные потенциалы в пириформной коре 95
5.4. Посттетаническая потенциация 95
5.4.1. Влияние CRF на ПТП в пириформной коре 95
5.5. Аноксия 98
5.5.1. Влияние CRF на аноксию и реоксигенацию 99
5.6. Депрессия синаптической передачи, вызванная 20 мкМ NMDA 101
5.6.1. Влияние CRF на NMDA-индуцированную депрессию 102
5.7. Влияние CRF на ПД ЛОТ 103
5.8. Предполагаемые механизмы долговременных эффектов CRF 103
5.8.1. Предполагаемые механизмы влияния CRF на поддержание ДПП 108
5.8.2. Влияние CRF на возникновение ПТП 109
5.8.3. Предполагаемые механизмы действия CRF на восстановление синаптической передачи при аноксической или NMDA-индуцированной депрессии 109
5.8.4. Возможность того, что эффекты CRF могут быть опосредованы не системой цАМФ/ПКА 112
5.8.5. Возможная роль нейромедиаторных/нейромодуляторных систем в опосредовании нейрональных эффектов CRF 114
5.8.6. Возможная роль экспрессии ранних генов в эффектах CRF 114
5.8.7. Предполагаемые механизмы нейропротективного действия CRF 115
5.9. CRF, как модулятор долговременных реакций нейронов мозга 119-
5.10. Заключение 120
Выводы 123
- Механизмы модуляции действия CRF
- Электрофизиологические исследования
- Влияние CRF на ВПСП в ходе индукции и развития NMDA-индуцированной депрессии
- Предполагаемые механизмы долговременных эффектов CRF
Механизмы модуляции действия CRF
Как показали исследования, CRF вовлечен в опосредование эффектов многих фармакологических препаратов, включая психостимуляторы, алкоголь, кокаин, героин и др. (Sarnay et al, 2001). Кроме того, установлено, что применение таких веществ как алкоголь и кокаин приводит к увеличению уровня экстрапшоталамического CRF (Merlo-Pich et al, 1995; Ambrosio et al, 1997).
Anorexia nervosa у людей (Kaye et al., 1987; Kaye, 1996) и лабораторных животных (Appel et al., 1991) связана с увеличением CRF-ергического тонуса и гиперсекрецией CRF. У пациентов с болезнью Паркинсона и Хантингтона, напротив того, наблюдается снижение концентрации CRF в коре мозга (Whitehouse et al., 1987; De Souza, 1995). При болезни Альцгеймера также наблюдается заметное снижение содержания CRF (но не CRF-BP) в различных отделах коры (около 50%) и хвостатом ядре (около 70%), а кроме этого - в спинномозговой жидкости, и увеличение содержания рецепторов CRF в этих структурах мозга (Behan et al., 1995; 1996; Lightman, 1995; Bissette, 1997). Как полагают, повышение внутримозговой концентрации CRF способно оказать защитное действие на мозг при этом заболевании (Behan et al., 1995; De Souza, 1995). Опыты, in vitro, продемонстрировавшие нейропротективный эффект экзогенного CRF при моделировании болезни Альцгеймера, свидетельствуют в пользу подобного предположения (Lesoualc h et al., 2000; Pedersen et al., 2002).
Таким образом, целый ряд патологических состояний ЦНС сопровождается серьезными изменениями активности CRF-ергической системы мозга, что свидетельствует о важной роли этой системы в патогенезе заболеваний Глутамат является одним из основных нейромедиаторов мозга, играющим решающую роль в передаче нервного импульса в синапсах обонятельной коры, в синапсах между САЗ и СА1 областями гиппокампа, во многих других структурах мозга. Глутаматные рецепторы по типу действия разделяют на 2 класса: ионотропные рецепторы, непосредственно сопряженные с ионными каналами, и метаботропные рецепторы глутамата, реализующие свое действие через систему вторичных посредников (G-белков). Ионотропные рецепторы, локализованные на постсинаптической мембране, опосредуют передачу нервного импульса в глутаматергических синапсах, в то время как следствием активации метаботропных рецепторов являются долговременные изменения внутриклеточного метаболизма. Современная классификация ионотропных рецепторов глутамата делит их на 3 или 4 подкласса рецепторов, в зависимости от чувствительности к различным агонистам или антагонистам: NMDA-рецепторы (чувствительные к NMDA: N-метил-D-аспартату, и его аналогам), АМРА-рецепторы (активируемые АМРА: 2-амино-3-(3-гидрокси-5-метилоксазол-4ил)-пропионовой кислотой и нечувствительные к каинату) и каинатные рецепторы (активируемые каиновой кислотой) (Seeburg, 1993; Петров и др., 1997). Некоторые исследователи выделяют четвертый тип ионотропных рецепторов, ингибируемых L-AP4 (Ь-2-амино-4-фосфономасляная кислота) (Петров и др., 1997), действие которых сходно с действием АМРА/каинатных рецепторов. 2.2.1. NMDA-рецепторы. Как установлено в настоящее время, NMDA-рецептор представляет собой сложное надмолекулярное образование, состоящее из двух или трех субъединиц: NMDAR1 и одной из четырех типов NMDAR2- субъединицы R2A, R2B, R2C или R2D. \,# Субъединица NMDAR1 - постоянная и, по-видимому, является ключевой для выполнения рецептором своей функции. Вариабельность Я2-субъединицы является основой для модификации рецепторной функции NMDA-рецептора (Seeburg, 1993; Петров и др., 1997; Беспалов и Звартау, 2000; Purves et al; 2001). Канал, сопряженный с NMDA-рецепторным комплексом, проницаем для ионов кальция, натрия и калия, и характеризуется относительно медленной кинетикой (Seeburg, 1993; Беспалов и Звартау, 2000; Purves et al, 2001). Способность изменять кальциевые потоки внутрь клетки дает возможность NMDA-рецепторному комплексу оказывать влияние на метаболизм нейронов. Эта способность NMDA-рецепторов ярко проявляется при развитии нейрональных реакций в ответ на аноксию, при посттетанической потенциации и т.п. (Самойлов, 1999). Кроме этого, имеются данные, что NMDA-рецепторный комплекс сопряжен со специфическими белками, регулирующими активность NO-синтазы, митоген-активируемой протеинкиназы, а также, возможно, некоторых других ферментов. Это метаботропное действие NMDA-рецепторов не опосредовано ионами кальция (Hsueh and Sheng, 1998; Platenik et al., 2000). NMDA-рецептор, кроме сайта специфического связывания нейромедиатора (L-глутаминовой кислоты), обладает также рядом сайтов связывания различных регуляторных веществ. В числе последних, прежде всего, следует упомянуть глицин, который потенцирует действие глутамата. Кроме этого, NMDA-рецепторный комплекс обладает полиаминовым модуляторным сайтом связывания, а также -фенциклидиновым сайтом связывания неконкурентных антагонистов: фенциклидина, кетамина, мемантина (Williams, 1993; Петров и др., 1997; Dingledine et al., 1999; Беспалов и Звартау, 2000). Помимо этого, в состав NMDA-рецепторного комплекса входит сайт связывания ионов водорода (Н+), оказывающего ингибирующее действие на активность NMDA-рецепторного комплекса. К настоящему времени известно много веществ, используемых как активаторы и ингибиторы NMDA-рецепторной проводимости. Это, прежде всего агонисты: глутамат и NMDA; антагонисты: блокатор ионного канала МК801 и конкурентные антагонисты семейства АР (АРЗ, APV и др.), а также глицин. Кроме вышеназванных веществ, для модуляции NMDA-рецепторной проводимости используют й варьирование концентраций ионов магния (Беспалов и Звартау, 2000; Purves et al, 2001). При потенциале покоя (примерно -70 мВ), а также при гиперполяризации мембраны, Mg2+ связывается с внутриканальным участком и "запирает" канал, перекрывая ионную проводимость (это явление получило название "магниевый блок"). Деполяризация мембраны (от -50 до -30 мВ) снимает "магниевый блок" и, таким образом, открывает канал для ионов. При увеличении потенциала до 0 мВ, также наблюдается инактивация NMDA-рецепторного канала.
Электрофизиологические исследования
Электрическое раздражение латерального обонятельного тракта (ЛОТ) производили стимулами прямоугольной формы, длительностью 0,07 мс и интенсивностью 1-10 В через платиновый биполярный электрод. Сила тока через электрод составляла 60-120 мкА. Кончики электрода механически затачивали. Расстояние между кончиками электрода составляло 0,5 мм. Электрод, закрепленный на манипуляторе с помощью бинокулярной лупы, устанавливали в проксимальной части ЛОТ. Электрический импульс на стимулирующий электрод подавался от стимулятора ЭСУ-1 по команде с компьютера (Рис 3). Вызванные ортодромным раздражением ЛОТ фокальные потенциалы регистрировали при помощи стеклянного микроэлектрода, заполненного следующим составом: 1% агар-агар, 1 М NaCl (Костюк, 1960). Сопротивление электрода составляло 1-5 МОм. Индифферентный электрод (серебряная хлорированная проволока толщиной 0,5 мм) располагался в камере в перфузионном растворе под срезом. Регистрация производилась в слое 1в ростральной пириформной коры (сбоку от латерального обонятельного тракта). Для усиления и регистрации потенциалов использовалась стандартная аппаратура (Рис 3). Сигнал от регистрирующего электрода выводился параллельно на экран осциллографа (постоянно, для наблюдения за фоновым сигналом) и, через аналогово цифровой преобразователь, на экран компьютера (в течение около 100 мс послеподачи импульса на стимулирующий электрод). Поступивший сигнал фиксировался на экране компьютера. Обработку зарегистрированного сигнала и запись в память компьютера производили при помощи специальной программы, созданной специалистами вычислительного центра Института физиологии им И.П.Павлова (Любимов и др., 2001).
Регистрация вызванных потенциалов производилась в ответ на предъявление одиночных тестирующих импульсов. Во всех экспериментах регистрировали следующие параметры фокальных потенциалов: амплитуду и наклон популяционного возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП), амплитуду пресинаптического потенциала действия латерального обонятельного тракта (ПД ЛОТ). В некоторых экспериментах регистрировали также площадь и ширину ВПСП. Амплитуду ВПСП измеряли как расстояние от высшей точки ВПСП до нулевой линии (Рис 4а). Амплитуду ПД ЛОТ измеряли аналогичным образом. Наклон (slope) -максимальный наклон восходящего склона ВПСП измеряли, как описано в Bramham
У et al., 1998. Коротко: наклон вычисляли, как отношение разницы между амплитудами двух точек (амплитуды которых составляли около 70% и 20% соответственно от амплитуды ВПСП) к разнице между временами их регистрации (Рис 46). Площадь ВПСП вычисляли, как площадь (интеграл) замкнутой фигуры, ограниченной кривой ВПСП с одной стороны и нулевой линией - с другой (рис 4в). Ширину пика ВПСП вычисляли, как разницу во времени регистрации двух точек, имевших амплитуду, равную 10% от амплитуды ВПСП, и находящихся на нисходящем и восходящем склоне ВПСП, соответственно (рис 4г).
При начале регистрации вызванных потенциалов, производили тестирование верхнего и нижнего порога силы стимула. Как показали исследования, проведенные на обонятельной коре мозга морской свинки (Richards and Sercombe, 1968) и крысы (Мокрушин и Мусящикова, 1989) (а также наши исследования), сила стимула, меньше силы нижнего порога, не приводит к генерации ВПСП. За нижний порог принимают минимальную силу импульса, при которой наблюдается отчетливый ВПСП. При усилении стимула (между верхним и нижним порогом) амплитуда ВПСП линейно зависит от силы стимула: чем сильнее стимул, тем больше амплитуда. Амплитуда ВПСП достигает максимума при силе стимула, равной верхнему порогу. Увеличение стимула выше верхнего порога не приводит к дальнейшему росту амплитуды. Сила стимулирующего импульса при регистрации фокальных потенциалов в процессе эксперимента составляла 60-70% от верхнего порога.
Потенцирующее воздействие (тетаническая стимуляция - ТС) производили 5 (или 7) пакетами по 100 импульсов в 1сек с интервалами по 1 сек и интенсивностью 90% от верхнего порога. Значения параметров ТС вводились экспериментатором в компьютерную программу и в дальнейшем задавались программой, что позволило стандартизировать процедуру ТС. По команде экспериментатора, компьютер через электростимулятор производил ТС с заданными параметрами.
Долговременную (10 мин.) аноксию и реоксигенацию проводили, замещая кислород в среде на азот и наоборот, соответственно. Во время аноксии, атмосферу над срезом замещали на азот, чтобы исключить поступление кислорода к срезу. Контрольными опытами называли опыты, в которых все воздействия (аноксию, ТС, аппликацию APV и NMDA) проводили в среде, не содержащей CRF.
Во всех сериях экспериментов, где исследовались эффекты агентов: CRF, конкурентного антагониста NMDA-рецепторов APV (2-амино-5 фосфоновалериановая кислота) и агониста NMDA-рецепторов NMDA (Ы-метил-D-аспартат) (все реактивы - фирмы SIGMA), указанный реагент добавляли в среду. При исследовании эффектов CRF, если не указано иное, перфузия CRF начиналась за 35-40 мин. до начала процедуры ТС, аноксии или воздействия NMDA.
Влияние CRF на ВПСП в ходе индукции и развития NMDA-индуцированной депрессии
Прежде чем исследовать влияние CRF HaNMDA- и не-NMDA (АМРА/каинатную) синаптическую глутаматергическую проводимость, необходимо было исследовать вклад NMDA-зависимой передачи в параметры ВПСП при используемой в экспериментах концентрации ионов магния в перфузионной среде (1,2 мМ). С этой целью проведено изучение влияния на параметры ВПСП ингибиторов (3 мМ Mg2+, а также 50 мкМ APV) и активаторов (перфузионная среда, не содержащия ионов магния) NMDA-рецепторного комплекса.
При удалении ионов магния из среды, наблюдается достоверное увеличение амплитуды и наклона ВПСП, и еще большее увеличение площади ВПСП. Сильное увеличение площади ВПСП свидетельствует о значительном расширении пика ВПСП (рис. 7). Поскольку удаление ионов магния ведет к снятию магниевого блока и активации ответов NMDA-рецепторов на глутамат, то увеличение параметров ВПСП в этих условиях отражает возрастание вклада NMDA-рецепторной проводимости в синаптическую трансмиссию (Jung et al., 1990а). В пользу этого утверждения свидетельствует и "расширение" пика ВПСП вправо, поскольку латентность NMDA-составляющей ВПСП больше латентносте АМРА-составляющей, и NMDA-ВПСП несколько сдвинут вправо относительно АМРА-ВПСП (Мокрушин и Мусящикова, 1989; Jung et al., 1990а; Purves et al, 2001).
В условиях применения блокатора NMDA-рецепторов 50 мкМ APV, а также повышенной концентрации ионов магния наблюдается уменьшение всех параметров ВПСП. Ослабление синаптической трансмиссии происходит, по-видимому, вследствие практически полного ингибирования NMDA-рецепторной проводимости.
Наблюдается принципиальное сходство эффектов 50 мкМ APV и 3 мМ Mg2+ на синаптическую трансмиссию. В то же время, 50 мкМ APV на первых минутах перфузии приводит к более резкому ослаблению ВПСП, чем 3 мМ Mg2+. Данный факт, вероятно, объясняется более высокой аффинностью APV, либо более легким проникновением его к сайтам связывания.
Полученные результаты находятся в хорошем соответствии с данными Jung et al., (1990а). В указанной работе 2,5 мМ Mg2+ практически полностью ингибировал NMDA-зависимую проводимость в пириформной коре крысы. Несколько большую разность в максимальной (при низких концентрациях Mg2+ в среде) и минимальной (при высоких концентрациях Mg2+ в среде) величинах ВПСП в представленной работе по сравнению с данными Jung et al. (1990а) можно объяснить большей разницей между максимальной и минимальной концентрациями ионов магния (3 мМ и 0 мМ Mg2+ против 2,5 мМ и 0,1 мМ у Jung et al., 1990а).
Таким образом, в пириформной коре при концентрации Mg2+ в среде, равной 1,2 мМ синаптическая трансмиссия частично опосредована NMDA-рецепторами. При этом, вклад NMDA-зависимой проводимости в синаптическую трансмиссию существенно меньше, чем в отсутствие ионов магния. Представленные результаты соответствуют данным Potier, et al. (2000), полученным на срезах гиппокампа взрослых крыс. В упомянутой работе, перфузия NMDA при 1,5 мМ концентрации Mg2+ в среде приводила к явно выраженной деполяризации постсинаптической мембраны, однако, меньшей, чем при отсутствии в среде ионов магния. При 3 мМ концентрации ионов магния, NMDA не оказывал заметного действия. Упомянутый автор полагает, что при 1,5 мМ Mg2+ в среде, NMDA-рецепторы только отчасти ингибированы магниевым блоком.
Исходя из вышеуказанного, можно заключить, что используемая в экспериментах концентрация ионов магния (1,2 мМ) не устраняет NMDA-зависимую трансмиссию. Это позволяет исследовать те электрофизиологические эффекты магний-зависимой CRF-ергической системы, которые могут быть связаны с активацией NMDA-рецепторного комплекса.
Эксперименты продемонстрировали, что перфузия умеренными концентрациями CRF не оказывала достоверного влияния на параметры вызванных потенциалов в пириформной коре крысы. В то же время 1 мкМ CRF оказывал преимущественно депрессивное (3 случая), а в одном случае отсроченное (спустя более, чем 60 мин после начала перфузии) потенцирующее влияние на синаптическую трансмиссию.
Литературные данные свидетельствуют о том, что CRF, при разных условиях, способен оказывать разнонаправленное действие на синаптическую трансмиссию в глутаматергических синапсах: как усиливающее, так и ослабляющее, либо никак не влиять на синаптическую передачу.
Так, в исследованиях Rebaudo et al. (2001), проведенных на срезах гиппокампа (область СА1), 1нМ и 1мкМ CRF оказывал преимущественно ингибирующее действие на амплитуду спайка. Напротив, в опытах других исследователей, в этой же области гиппокампа, 150 нМ CRF (в крысином гиппокампе - Hollrigel et al., 1998) и 125 нМ CRF (в мышином гиппокампе - Blank et al., 2002) увеличивал амплитуду спайка. В исследовании Smith and Dudek (1994), 200 нМ CRF увеличивал амплитуду спайка в гиппокампе у юных крыс (1-14-дневных), однако не оказывал достоверного действия на этот параметр вызванных потенциалов у взрослых особей. При сопоставлении этих данных с представленными результатами, однако, следует учитывать, что увеличение амплитуды спайка необязательно сопровождается увеличением амплитуды или наклона ВПСП (Slack and Walsh, 1995). В опытах Wang et al. (1998; 2000), инъекции высоких доз CRF в зубчатую извилину гиппокампа приводили к отсроченному (спустя 35-50 мин после инъекции) усилению ВПСП; этот эффект CRF зависел от белкового синтеза. Интересно отметить, что в этой работе антагонисты CRF не влияли на синаптическую трансмиссию. Последний факт позволяет предположить, что низкие физиологические концентрации CRF (о внеклеточном CRF - Merlo-Pich et al, 1995) in vivo могут не влиять на синаптическую передачу.
Поскольку цАМФ является главным кандидатом на опосредование нейрональных эффектов CRF, уместно сопоставить эффекты CRF на базальную синаптическую трансмиссию с эффектами проникающего аналога цАМФ: Sp-cAMPs (Frey et al., 1993). Sp-cAMPs также оказывал в срезах гиппокампа на ВПСП как депрессирующее, так и потенцирующее действие, причем последнее было отсроченным (на 35-40 мин) и опосредованным синтезом белков.
Предполагаемые механизмы долговременных эффектов CRF
Как упоминалось, в первые минуты аноксии наблюдается активация кальций- и Ог-зависимых калиевых потоков, оказывающих гиперполяризующее действие на мембрану нервной клетки (Erdemli et al., 1998), что, в частности, может привести к инактивации NMDA-рецепторной проводимости (Беспалов и Звартау, 2000; Purves et al, 2001). Неоднократно показано, что CRF ингибирует кальций-стимулируемую калиевую проводимость в нейронах. Таким образом, представляется вероятным, что CRF способствует активации синаптической трансмиссии в первые минуты аноксии за счет снятия гиперполяризующего действия калиевых токов. В дальнейшем, по-видимому, происходит развитие сильной аноксической деполяризации, и описанный эффект CRF на калиевые токи перестает влиять на глутаматергическую проводимость.
Мы полагаем, что, поскольку CRF усиливал увеличение ширину ВПСП, наблюдающееся на второй минуте аноксии, то это действие CRF также могло быть опосредовано активацией в первую очередь NMDA-рецепторной компоненты синаптической трансмиссии. Кроме того, показано, что ингибирование следовой гиперполяризации (которое способен производить CRF) приводит к увеличению длительности NMDA-рецепторной проводимости (Shoppaand Westbrook, 2001).
CRF способствовал восстановлению параметров ВПСП в процессе реоксигенации. Сходные результаты были получены в опытах на срезах гиппокампа (область СА1) (Fox et al., 1993). В этой работе CRF, добавляемый в среду во время 10-минутной аноксии, облегчал восстановление амплитуды популяционного спайка в процессе последующей реоксигенации. Помимо того, установлено, что активаторы CRF2-рецепторов урокортин II и III протестируют клетки сердца против ишемии (Brar et al, 2003).
В представленной работе, ингибитор NMDA-рецепторов APV не устранял эффекты CRF на восстановление параметров ВПСП. Из этого можно заключить, во-первых, что CRF способствует восстановлению АМРА/каинатной составляющей ВПСП, а во вторых, что эффекты CRF на восстановление ВПСП могут реализовываться через механизмы, не вовлекающие NMDA-рецепторный комплекс.
Разумеется, из этого не следует, что CRF не влияет на NMDA-зависимую проводимость в процессе реоксигенации. Для решения данного вопроса необходимы дополнительные исследования.
Механизмы влияния CRF на синаптическую трансмиссию в ходе реоксигенации CRF не известны. Весьма вероятно, что данное действие CRF связано с увеличением уровня цАМФ. В литературе неоднократно приводились сведения о нейропротективных эффектах цАМФ при аноксии/ишемии. Некоторые гипотезы о влиянии CRF на кальциевый баланс при аноксических/нейротоксических повреждениях будут разобраны ниже.
Таким образом, эксперименты демонстрируют, что CRF способствует восстановлению синаптической передачи в ходе реоксигенации. Кроме этого, CRF, по-видимому, производил кратковременную активацию синаптической трансмиссии на второй минуте аноксии.
NMDA-индуцированная депрессия (химическая депрессия) — стойкое снижение синаптической трансмиссии, происходящее вследствие длительного (несколько минут) воздействия сравнительно невысоких (около 20 мкМ) концентраций NMDA. Продолжительность NMDA-индуцированной депрессии составляет по крайней мере десятки минут. Данный вид долговременной реакции нейронов мозга был впервые описан в 1998 году на срезах гиппокампа (Lee et al, 1998). На обонятельной коре NMDA-индуцированная депрессия раньше не исследовалась.
Известно, что при действии высоких доз NMDA наблюдается депрессия синаптической передачи, вызываемая NMDA-индуцируемой деполяризацией мембраны (Беспалов и Звартау, 2000; Collingridge et al., 1983; Aramakis et al., 1999; Potier et al., 2000). При этом происходит массовый вход ионов кальция внутрь нервной клетки через NMDA-рецепторные и потенциал-управляемые каналы. Патологически высокие дозы NMDA вызывают нейротоксические повреждения нейронов. Хотя концентрация NMDA, равная 20 мкМ, обычно не считается нейротоксической, некоторые авторы описывают нейротоксическое действие NMDA меньших концентраций, если воздействие этим агентом осуществляется достаточно долго (Петров и др., 1997; Craighead et al., 2000). Не известно, приводила ли используемая в экспериментах доза NMDA к нейротоксическим повреждениям (Kameyama et al, 1998; Lee et al, 1998), однако показано, что она вызывала устойчивую депрессию синаптической передачи.
NMDA-индуцированная депрессия (вплоть до 35-й минуты) характеризуется более сильным снижением синаптической трансмиссии, чем происходящее вследствие действия блокаторов NMDA-рецепторов. Из этого, скорее всего, следует, что NMDA-индуцированная депрессия приводит к падению не только NMDA-зависимой, но и АМРА/каинатной проводимости, и не может быть вызвана исключительно десенситизацией NMDA-рецепторов.
Представленные результаты сопоставимы с результатами, полученным на срезах гиппокампа (Kameyama et al, 1998; Lee et al, 1998; Lu et al, 2001). В этих опытах, перфузия 20 мкМ NMDA в течение 3 минут также вызывала устойчивую (дольше 40 минут) депрессию синаптической передачи. Эта депрессия была обусловлена в первую очередь снижением АМРА/каинатной рецепторной проводимости.
CRF не влиял на изменения параметров ВПСП в ходе 10-минутного воздействия NMDA, а также в первые минуты после прекращения действия NMDA. Данный факт позволяют заключить, что в ходе этого процесса, CRF, скорее всего, не влияет на NMDA-индуцированную гиперактивацию NMDA-рецепторов.
CRF облегчал восстановление синаптической трансмиссии в ходе NMDA-индуцированной синаптической депрессии. Примечательно, что CRF интенсивнее стимулировал восстановление амплитуды и наклона ВПСП, чем площади ВПСП (рис.25). Данный факт, на наш взгляд, указывают на то, что CRF в большей степени способствовал восстановлению не-NMDA (АМРА/каинатной), чем NMDA-компоненты синаптической передачи.
Эксперименты, в которых производилось измерение ПД ЛОТ, показывают, что CRF, воздействуя на параметры ВПСП, не оказывал достоверного влияния на пресинаптический потенциал действия латерального обонятельного тракта. Мы заключаем что, по крайней мере, в этих экспериментах, CRF имел синаптический локус действия.
