Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы

Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы

С использованием метода фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка» были исследованы потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки (ГКС) глаза крысы. Во всех исследованных клетках был зарегистрирован высокопороговый кальциевый ток со средними значениями максимальной амп...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2013
Hauptverfasser: Кузнецов, К.И., Маслов, В.Ю., Федулова, С.А., Веселовский, Н.С.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2013
Schriftenreihe:Нейрофизиология
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148046
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы / К.И. Кузнецов, В.Ю. Маслов, С.А. Федулова, Н.С. Веселовский // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 2. — С. 125-127. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-148046
record_format dspace
spelling irk-123456789-1480462019-02-17T01:25:06Z Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы Кузнецов, К.И. Маслов, В.Ю. Федулова, С.А. Веселовский, Н.С. С использованием метода фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка» были исследованы потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки (ГКС) глаза крысы. Во всех исследованных клетках был зарегистрирован высокопороговый кальциевый ток со средними значениями максимальной амплитуды 285 ± 33 пА (104–593 пА; n = 22) при мембранном потенциале –10…0 мВ. В значительной части нейронов (10 из 22; 45 %) наблюдался также низкопороговый кальциевый ток (литературные данные о наличии которого в ГКС млекопитающих противоречивы). Средняя максимальная амплитуда низкопорогового кальциевого тока была равна 99 ± 11 пА (54–157 пА; n = 10) при мембранном потенциале –35 мВ. Различия свойств потенциалзависимых кальциевых токов в разных ГКС могут быть связаны с функциональной дифференциацией последних З використанням методу фіксації потенціалу в конфігурації «ціла клітина» були досліджені потенціалкеровані кальцієві струми в гангліозних клітинах сітківки (ГКС) ока щура. В усіх досліджених клітинах було зареєстровано високопороговий кальцієвий струм із середнім значенням максимальної амплітуди 285 ± 33 пА (104–593 пА; n = 22) при мембранному потенціалі –10…0 мВ. У значній частині нейронів (10 із 22; 45 %) спостерігався також низькопороговий кальцієвий струм (літературні дані щодо наявності якого в ГКС ссавців є суперечливими). Середня максимальна амплітуда низькопорогового кальцієвого струму дорівнювала 99 ± 11 пА (54–157 пА; n = 10) при мембранному потенціалі –35 мВ. Відмінності властивостей потенціалзалежних кальцієвих струмів у різних ГКС можуть бути пов’язані з функціональною диференціацією останніх. 2013 Article Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы / К.И. Кузнецов, В.Ю. Маслов, С.А. Федулова, Н.С. Веселовский // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 2. — С. 125-127. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0028-2561 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148046 577.352.54/612.843 ru Нейрофизиология Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description С использованием метода фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка» были исследованы потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки (ГКС) глаза крысы. Во всех исследованных клетках был зарегистрирован высокопороговый кальциевый ток со средними значениями максимальной амплитуды 285 ± 33 пА (104–593 пА; n = 22) при мембранном потенциале –10…0 мВ. В значительной части нейронов (10 из 22; 45 %) наблюдался также низкопороговый кальциевый ток (литературные данные о наличии которого в ГКС млекопитающих противоречивы). Средняя максимальная амплитуда низкопорогового кальциевого тока была равна 99 ± 11 пА (54–157 пА; n = 10) при мембранном потенциале –35 мВ. Различия свойств потенциалзависимых кальциевых токов в разных ГКС могут быть связаны с функциональной дифференциацией последних
format Article
author Кузнецов, К.И.
Маслов, В.Ю.
Федулова, С.А.
Веселовский, Н.С.
spellingShingle Кузнецов, К.И.
Маслов, В.Ю.
Федулова, С.А.
Веселовский, Н.С.
Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
Нейрофизиология
author_facet Кузнецов, К.И.
Маслов, В.Ю.
Федулова, С.А.
Веселовский, Н.С.
author_sort Кузнецов, К.И.
title Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
title_short Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
title_full Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
title_fullStr Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
title_full_unstemmed Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
title_sort потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы
publisher Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
publishDate 2013
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148046
citation_txt Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки глаза крысы / К.И. Кузнецов, В.Ю. Маслов, С.А. Федулова, Н.С. Веселовский // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 2. — С. 125-127. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series Нейрофизиология
work_keys_str_mv AT kuznecovki potencialupravlâemyekalʹcievyetokivganglioznyhkletkahsetčatkiglazakrysy
AT maslovvû potencialupravlâemyekalʹcievyetokivganglioznyhkletkahsetčatkiglazakrysy
AT fedulovasa potencialupravlâemyekalʹcievyetokivganglioznyhkletkahsetčatkiglazakrysy
AT veselovskijns potencialupravlâemyekalʹcievyetokivganglioznyhkletkahsetčatkiglazakrysy
first_indexed 2025-07-11T03:47:07Z
last_indexed 2025-07-11T03:47:07Z
_version_ 1837320769845067776
fulltext NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 2 125 УДК 577.352.54/612.843 К. И. КУЗНЕЦОВ1, В. Ю. МАСЛОВ1,2, С. А. ФЕДУЛОВА1,2, Н. С. ВЕСЕЛОВСКИЙ1,2 ПОТЕНЦИАЛУПРАВЛЯЕМЫЕ КАЛЬЦИЕВЫЕ ТОКИ В ГАНГЛИОЗНЫХ КЛЕТКАХ СЕТчАТКИ ГЛАЗА КРЫСЫ Поступила 25.10.12 С использованием метода фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка» были исследованы потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки (ГКС) глаза крысы. Во всех исследованных клетках был зарегистрирован высокопоро- говый кальциевый ток со средними значениями максимальной амплитуды 285 ± 33 пА (104–593 пА; n = 22) при мембранном потенциале –10…0 мВ. В значительной части нейронов (10 из 22; 45 %) наблюдался также низкопороговый кальциевый ток (лите- ратурные данные о наличии которого в ГКС млекопитающих противоречивы). Сред- няя максимальная амплитуда низкопорогового кальциевого тока была равна 99 ± 11 пА (54–157 пА; n = 10) при мембранном потенциале –35 мВ. Различия свойств потенци- алзависимых кальциевых токов в разных ГКС могут быть связаны с функциональной дифференциацией последних. КЛЮчЕВЫЕ СЛОВА: ганглиозные клетки сетчатки (ГКС), высоко- и низкопоро- говые кальциевые токи. 1 Институт физиологии им. А. А. Богомольца НАН Украины, Киев (Украина). 2 Международный центр молекулярной физиологии НАН Украины, Киев (Украина). Эл. почта: kir.kuznet@gmail.com (К. И. Кузнецов). ВВЕДЕНИЕ Ганглиозные клетки сетчатки (ГКС) являются единственными выходными нейронами сетчатки, передающими афферентную информацию в ЦНС в виде относительно высокочастотных серий потен- циалов действия (ПД). Характер такой активности определяется пространственно­временнóй сумма- цией влияний возбуждающих/тормозных синапти- ческих входов и электрическими свойствами кле- точной мембраны ГКС, причем и синаптические эффекты, и мембранные характеристики являются кальцийзависимыми [1]. Это обусловливает необ- ходимость изучения как динамики внутриклеточ- ного кальция при генерации ПД, так и свойств со- ответствующих кальциевых и кальцийзависимых проводимостей. В наших предыдущих работах с использованием одновременной регистрации вы- званной электрической активности ГКС и кальци- евых сигналов было установлено, что высокоча- стотные (40–100 с–1) серии ПД вызывают в данных нейронах относительно небольшие (100–400 нМ) изменения внутриклеточной концентрации ионов кальция [2, 3]. Для объяснения этого эффекта необ- ходим анализ как механизмов, обеспечивающих за- щиту нейронов от цитотоксического действия вы- соких уровней внутриклеточного кальция (быстрая экструзия кальция, его эффективное связывание внутри клетки), так и особенностей кальциевой проводимости мембраны [4]. В настоящей рабо- те представлены результаты исследования свойств потенциалуправляемых кальциевых токов в ГКС глаза сетчатки крысы. МЕТОДИКА Эксперименты были проведены на белых крысах ли- нии Вистар (возраст четыре–шесть недель); обес­ печивалось соответствие правилам работы с под­ опытными животными в учреждениях НАН Украины. Методика приготовления препарата целой сетчат- ки и приемы электрофизиологических отведений не отличались от описанных ранее [2, 3]. Регистрации токов проводили в режиме фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка». Фармакологичес кую изоляцию потенциалуправляемых кальциевых токов осуществляли с использованием внеклеточного рас- твора, содержащего в себе (в миллимолях на 1 л): NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 2126 К. И. КУЗНЕЦОВ, В. Ю. МАСЛОВ, С. А. ФЕДУЛОВА, Н. С. ВЕСЕЛОВСКИЙ NaCl – 120, TЭA­Cl – 20, 4­АП –3, KCl – 3, CaCl2 – 2, MgCl2 – 2, HEPES –10, глюкозу – 12, ТТХ –0.001 (pH доводили до 7.4 путем добавления NaOH), и внутриклеточного раствора следующего состава (в миллимолях на 1 л): цезия ацетат – 90, CsCl – 40, TЭA­Cl – 20, MgCl2 – 5, EGTA – 0.1, HEPES – 20, Na2ATP – 3, NaADP – 0.5, NaGTP – 0.5 (pH доводил- ся до 7.4 с помощью CsОН). Поддерживаемый по- тенциал на мембране нейронов составлял –70 мВ. Кальциевые токи активировали путем приложе- ния командных толчков потенциала длительностью 200 мс с инкрементом амплитуды 5–10 мВ (от –70 до +40 мВ), предварительно гиперполяризуя мембрану ГКС до уровня –100 мВ в течение 3 с с целью выве- дения низкопороговых кальциевых каналов из состо- яния стационарной инактивации [4]. В работе были использованы реактивы произ- водства «Sigma» (США). Данные представлены в виде средних значений ± ошибка среднего; указаны также диапазоны значений и объемы выборок (n). РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Во всех 22 протестированных клетках иницииро- вался высокопороговый кальциевый ток с макси- мальной амплитудой при поддерживаемом потен- циале –10…0 мВ. Среднее значение амплитуды тока в таких условиях составляло 285 ± 33 пА (диапазон значений 104–593 пА; n = 22). Эти ре- зультаты согласуются с данными, полученными в экспериментах на ГКС кошки и крысы [5, 6]. В значительной части исследованных ГКС (10 из 22; 45 %) регистрировали и низкопороговый компо- нент кальциевого тока, максимальное значение ам- плитуды которого наблюдали при мембранном по- тенциале –35 мВ. Среднее значение амплитуды такого низкопорогового тока составляло 99 ± 11 пА (диапазон 54–157 пА; n = 10). На рисунке приве- дены примеры регистрации и усредненные вольт­ амперные характеристики потенциалуправляемых кальциевых токов в различных ГКС. Потенциалуправляемые кальциевые токи в ганглиозных клетках сетчатки (ГКС) глаза крысы. 1 – кальциевые токи в двух различных ГКС с наличием только высокопорогового кальциевого тока (А) и низко­ и высокопорогового кальциевых токов (Б); 2 – соответствующие усредненные нормированные вольт­амперные характеристики; за единицу приняты максимальные амплитуды токов. Потенціалкеровані кальцієві струми в гангліозних клітинах сітківки ока щура. A 1 2 1 2 0 50 –50 –100 –150 –200 n = 12 n = 10 –300 –200 0.30.3 –70 –70–60 –60–50 –50–40 –40–30 –30–20 –20–10 –100 010 1020 2030 30мВ мВ 0.60.6 0.90.9 I/ImaxI/Imax –100 0 пА пА Б NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2013.—T. 45, № 2 127 ПОТЕНЦИАЛУПРАВЛЯЕМЫЕ КАЛЬЦИЕВЫЕ ТОКИ В ГАНГЛИОЗНЫХ КЛЕТКАХ В случае добавления во внеклеточный раствор 0.2 мМ CdCl2, который, как известно, в указанной концентрации неселективно блокирует высоко­ и низкопороговые потенциалуправляемые кальци- евые каналы, входящие токи при деполяризации клетки отсутствовали (n = 5). Результаты наших экспериментов не согласуют- ся с данными некоторых авторов, сообщавших об отсутствии низкопорогового кальциевого тока в ГКС взрослых крыс [6]. Подобный кальциевый ток был, однако, зарегистрирован в дендритах ГКС взрослых мышей [7]. При этом указанный ток был выявлен исключительно в дендритах так называе- мых off­клеток, которые генерируют серии ПД в отсутствие светового раздражения и тормозятся при освещении сетчатки [7]. Таким образом, низ- копороговый компонент кальциевого тока, обнару- женный нами почти в половине (45 %) ГКС, может соответствовать принадлежности данных нейронов к группе off­клеток. Длительная регистрация кальциевых токов (40 мин и более) не показала достоверных изме- нений амплитуд кальциевых токов по сравнению с таковыми в начале отведения. Следует упомянуть, что в наших предыдущих работах зарегистрирован- ные кальциевые сигналы сохраняли стабильную амплитуду на протяжении 1–1.5 ч [2, 3]. Очевидно, относительно небольшая амплитуда кальциевых сигналов при генерации высокочастотной импуль- сации ГКС, наблюдавшаяся в наших предыдущих работах, не может быть объяснена эффектом «run­ down» кальциевого тока и связана с другими при- чинами, требующими дальнейшего изучения [4]. Наиболее информативными для решения данного вопроса могут стать результаты исследования ме- ханизмов связывания кальция в ГКС. Настоящая работа является частью проекта НАН Украины «Функциональная геномика межнейронных вза- имодействий и субнейронных процессов при нормальных и патологических условиях» (номер регистрации 0112U001476) и проекта совместных украинско­россий- ских исследований НАН Украины и Российского Фон- да фундаментальных исследований «Выяснение природы нейротропных эффектов пептидов группы глипролинов в норме и на моделях повреждения нейронов» (номер реги- страции 0112U004111). К. І. Кузнецов1, В. Ю. Маслов1,2, С. А. Федулова1,2, М. С. Веселовський1,2 ПОТЕНЦІАЛКЕРОВАНІ КАЛЬЦІЄВІ СТРУМИ В ГАНГЛІОЗНИХ КЛІТИНАХ СІТКІВКИ ОКА ЩУРА 1 Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ (Україна). 2 Міжнародний центр молекулярної фізіології НАН України, Київ (Україна). Р е з ю м е З використанням методу фіксації потенціалу в конфігурації «ціла клітина» були досліджені потенціалкеровані кальціє- ві струми в гангліозних клітинах сітківки (ГКС) ока щура. В усіх досліджених клітинах було зареєстровано високо- пороговий кальцієвий струм із середнім значенням макси- мальної амплітуди 285 ± 33 пА (104–593 пА; n = 22) при мембранному потенціалі –10…0 мВ. У значній частині ней­ ронів (10 із 22; 45 %) спостерігався також низькопороговий кальцієвий струм (літературні дані щодо наявності якого в ГКС ссавців є суперечливими). Середня максимальна амп- літуда низькопорогового кальцієвого струму дорівнювала 99 ± 11 пА (54–157 пА; n = 10) при мембранному потенці- алі –35 мВ. Відмінності властивостей потенціалзалежних кальцієвих струмів у різних ГКС можуть бути пов’язані з функціональною диференціацією останніх. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. A. Akopian and P. Witkovsky, “Calcium and retinal function,” Mol. Neurobiol., 25, No. 2, 113­132 (2002). 2. К. И. Кузнецов, В. Ю. Маслов, С. А. Федулова, Н. С. Веселовский, “Роль чувствительного к низким концен тра циям ТЭА компонента калиевого тока в генерации высокочастотной тонической импульсации ганглиозных клеток сетчатки крысы”, Нейрофизиология/ Neurop hysiology, 43, № 1, 11­17 (2011). 3. K. I. Kuznetsov, О. О. Grygorov, V. Y. Maslov, et al., “Kv3 channels modulate calcium signals induced by fast firing patterns in the rat retinal ganglion cells,” Cell Calcium, 52, No. 2, 405­411 (2012). 4. S. A. Fedulova, P. G. Kostyuk, and N. S. Veselovsky, “Calcium channels in the somatic membrane of the rat dorsal root ganglion neurons, effect of cAMP,” Brain Res., 214, No. 1, 210­214 (1981). 5. M. Kaneda and A. Kaneko, “Voltage­gated calcium currents in isolated retinal ganglion cells of the cat,” Jpn. J. Physiol., 41, No. 1, 35­48 (1991). 6. S. Schmid and E. Guenther, “Voltage­activated calcium currents in rat retinal ganglion cells in situ: changes during prenatal and postnatal development,” J. Neurosci., 19, No. 9, 3486­3494 (1999). 7. D. J. Margolis, A. J. Gartland, T. Euler, and P. B. Detwiler, “Dendritic calcium signaling in on and off mouse retinal ganglion cells,” J. Neurosci., 30, No. 21, 7127­7138 (2010).

Ähnliche Einträge