Diffuznaya_peredacha_signala (1128383)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

4. Диффузная передача сигналаДиффузная передача сигнала1986 годЛуиджи Агнати и Кжел Фуксе дают определениеобъемной передачи (диффузия нейропередатчиков черезобъем нервной ткани)1994 годДмитрий Кульман описывает «спиловер» глутамата.Часть нейропередатчика, не смотря на обратный захват,покидает синаптическую щель и может активироватьрецепторы на соседних синапсах1994 годВладимир Парпура с соавторами экспериментальнопродемонстрировали, что глутамат высвобождаемыйастроцитами активирует нейроны1996 годМария Усович, Стивен Брикли, Марк Фаррант,демонстрируют тоническую (постоянную) активациювнесинаптических ГАМКА рецепторов за счетвнеклеточной ГАМК2Локальная диффузная передачаОпределения Агнати и Фуксеобъемная передача - тип передачи не основанный наспециализированной структурной организациипередача от «точки-к-точке» - тип передачи сигнала основанныйна специализированной структурной организации (синапс,плотный контакт)• Агнати и Фуксе не учитывали локальных диффузныхвзаимодействий между клетками мозга, анизотропию диффузиии захвата нейропередатчикалокальная диффузная передача – тип передачи сигнала внесинаптических контактов, но ограниченный и регулируемыйлокальной внесинаптической организацией34.1 Модуляция синаптическойпередачиТипы модуляции• Пресинаптическая модуляция– Снижение вероятности высвобождения нейропередатчика(пресинаптические mGluR, ГАМКБ, ГАМКА рецепторы)– Повышение вероятности высвобождения нейропередатчика(пресинаптические каинатные, NMDA, никотиновые рецепторы)• Постсинаптическая модуляция– Активация модуляторных сайтов на постсинаптических рецепторахэндогенными модуляторами (Эндозипины – усиливают функциюГАМКА, глицин – функцию NMDA рецепторов)– Активация рецепторов на постсинаптическом нейроне запределами данного синапса5Рецепторы глутаматаСхема распределениярецепторов глутамата(может отличаться взависимости от типасинапса)NMDA и AMPA рецепторысконцентрированыпостсинаптически вактивной зоне, аметаботропные рецепторыпресинаптически илиэкстрасинаптическиКаинатные и ионотропныеэкстрасинаптическиерецепторы не показаны6Пути активации модулирующих рецепторов7СпиловерСпиловер (spill – разливаться, over – через: перелив) –нейропередатчик покидает синаптическую щель и растекаетсяво внеклеточном пространстве на некоторое расстояние(исходное значение: нейропередатчик перетекает из одногосинапса в другой)8Спиловер активирует высокоаффинные рецепторыЗависимость максимальнойвероятности открытияканала от расстояния доместа высвобождениясинаптическогонейропередатчикаДанные нормированы кPo,max cleft - вероятностивысвобождениянейропередатчика всинаптической щелиD – коэффициентдиффузииNMDA рецепторы обладают более высокой аффинностью и активируются набольшем расстоянии от синапса, чем AMPA рецепторы9Различные модели спиловера(а) возможнаактивациявысокоаффинныхрецепторов насоседнем синапсе(b) рецепторы надалеких синапсахне активируются(с) свойствокооперативности10Спиловер и внесинаптические NMDA рецепторы•Спонтанное (несинхронизированное) высвобождение глутамата:транспортеры быстро захватывают нейропередатчик•Если высвобождение происходит синхронизовано в соседнихсинапсах, то достигается достаточная концентрация глутаматадля активации внесинаптических NMDA рецепторов11Направленность спиловера на пресинапс600 nmНожки астроцитов преимущественно находятся на сторонепостсинапса.

Они обладают высокой плотностью транспортеровглутамата, что ведет к низкой концентрации глутамата состороны постсинапса.12Гетеро- и гоморецепторная модуляция• Гоморецепторная модуляция – опосредована модулирующимирецепторами к тому же типу нейропередатчика, которыйвысвобождается в данном синапсе• Ауторецепторы – рецепторы на терминали аксона, которыеактивируются нейропередатчиком высвобождающимся даннымсинапсом• Гетерорецепторная модуляция – опосредованамодулирующими рецепторами к другому типунейропередатчика, чем тот, который высвобождается в данномсинапсе13Пример гетерорецепторной модуляции“Переговоры” междуГАМКергическим иглутаматергическимсинапсами144.2 Локальная диффузнаянейропередачаВнесинаптическая передачаSourcesS-spill outA-release fromastrocytes-Non-vesicular releaseTargets1- synaptic receptors(spill in)2- extrasynapticreceptors-Astrocytic receptorsClearance3- uptake-DiffusionМеханизмы локальной диффузной передачиастроцитАксоная терминаль(расширение)Постсинаптическиерецепторы (низкая аффиность,быстрая кинетика десенситизации)СинаптическаящельРазличные источники1.

Синаптическийспиловер иневезикулярноевысвобождение2. Высвобождениепередатчиканейронами и глиейДиффузия и захват1. Расстояние2. Анизотропиядиффузии3. ПлотностьтранспортеровВысоко-аффинные рецепторы1. Клеточная специфичность2. Субклеточноераспределение3. Биофизические свойства(медленная кинетикадесенситизации)17Источники внеклеточного передатчика18Ширина синаптической щели и внесинаптическогопространстваЩель и пространство – маленькое и большое?Внесинаптическая щель!300 нм19Диффузия•••Геометрия, извилистостьПоправка коэффициента диффузии на наличие крупных белковыхмолекулЭлектродиффузия заряженных нейропередатчиков20Анизотропия диффузииАнизотропия – неравномерность в различных направленияхПараметры определяющие диффузию:• Фракция объема = внеклеточное пространство / общий объем• ИзвилистостьПоскольку они различаются в разных направлениях нервной ткани –диффузия анизотропна21Обратный захватФункции• Прекращение синаптической передачи(дискретизация событий)• Сбор нейропередатчика дляпоследующего высвобожденияТипы• Захват нейропередатчика связанный совходом Na+ и выходом K+ (глутамат)• Захват нейропередатчика связанный совходом Na+ и Cl(ГАМК, глицин, адреналин, серотонин,дофамин)Захват нейропередатчиков как правилоэлектрогенный• Может быть перенаправлен придеполяризации• Может быть механизмом высвобождениянейропередатчика• Может вовлекаться в цитотоксические(нейродегенеративные) эффектывысвобождения нейропередатчика(глутамат)• Транспортеры являются мишенью длялекарственных препаратов и наркотиков22Синаптические и внесинаптические рецепторыСинаптическиерецепторыВнесинаптическиерецепторыПлотностьВысокаяНизкаяАфинностьНизкаяВысокаяКинетикадесенситизацииБыстраяМедленнаяВзаимодействие сбелками цитоскелетаФармакологическиесвойстваСвязаны свнутриклеточнымибелкамиудерживающимирецептор в синапсе(скафолд белками)НеизвестноКак правило состоят из различных субъединиц23Гипотеза латеральной диффузии рецепторовПроисходит обмен рецепторовмежду синаптическим,внесинаптическим ивнутриклеточнымкомпартментами.Даниел Шоке, 2005Внесинаптические рецепторымогут закрепляться в синапсахза счет скафолд белковВнесинаптические рецепторымогут обмениваться свнутриклеточным пулом путемвстраивания в мембрану иинтернализации.Внутриклеточный пулвовлекается в синтезрецепторов, транспорт,рециркуляцию и деградациюПулы рецепторов• Синаптический• Внесинаптический• Внутриклеточный24Латеральные перемещения рецепторов• Изменение синаптической силы• Изменение внесинаптического рецепторного пула• Субклеточное перераспределение внесинаптическихрецепторов (передислокация)254.3 Высвобождение глутаматаастроцитамиФотоактивация молекулФотоактивация молекул – перевод молекулы из неактивногосостояния в активное с помощью энергии светаУФ лазерСвободный Ca2+Связанный Ca2+УФ лазерСвязанныйглутаматСвободныйглутаматПреимущества метода – локализованный в пространстве и временихимический сигнал для клетокОсобенно полезен для работы с глиальными клетками, которыене являются электровозбудимыми27Фотоактивация кальция в глиальных клеткахРяд последовательныхвспышек УФ лазера –комулятивное увеличение Са2+•Астроциты заполнялись связанным Ca2+, который потом активировалсяс помощью УФ лазера•Повышение кальция детектировалось с помощью флуоресцентногоCa2+ чувствительного индикатора28Увеличиение кальция в астроците приводит к увеличениюсинаптическогов высвобождения ГАМК•Наложенные записи кальциевого сигнала в астроците и записьспонтанных синаптических ответов в расположенном рядомнейроне• Частота синаптических ответов в нейроне значительноповышается29Астроцит высвобождает глутамат который действует нааксональные каинатные рецепторыУФ лазерЗапись электрической активностиВ астроците поднимается концентрация кальцияАстроцит высвобождает глутаматГлутамат диффундирует и активирует каинатные рецепторы на аксонеГАМКергического нейронаУвеличивается частота потенциалов действия в аксоне и синаптическоеторможение возбуждающего нейрона304.4 ТоническийГАМКергический токРежимы активации ГАМКА рецепторов(a) Высвобождение одиночной везикулы в пресинаптической терминали активируеттолько рецепторы кластеризованные непосредственно напротив.

Форма токасоответствует миниатюрному ТПСТ(b) Потенциал действия приводит к высвобождению множества везикул изсоседних терминалей, усиливая спиловер ГАМК и активациюперисинаптических и экстрасинаптических рецепторов. Форма токасоответствует вызванному ТПСТ.(c) Небольшая концентрация ГАМК находится во внеклеточном пространстве. Она32ведет к тонической активации высокоаффинных внесинаптических рецепторов.Срезы гиппокампа+ Отсутствуют артефактысвязанные с дыханием исердцебиением как in vivoCA 1+ контролируемые условия(температура, фармакология,ионный состав)DGCA 3+ возможность записи смножественными электродами+ сохраняется геометриявнеклеточного пространства (вотличие от культур клеток)33Записи с целой клетки с режиме фиксации потенциала1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций