Ретроградная модуляция синаптической передачи эндоканнабиноидами - Антигипоксическое и нейропротекторное действие N-арахидоноилдофамина при моделировании острой гипоксии in vivo и in vintro
CBR-1 представлены на пресинаптических окончаниях ГАМК - эргических, глутаматэргических, холинэргических и норадреналинэргических нейронов, их активация приводит к пресинаптическому ингибированию выброса нейротрансмиттера (Szabo, Schickler, 2005).
Наиболее изучено воздействие каннабиноидов на глутамат - и ГАМК - эргическую синаптическую передачу. Торможение пресинаптического выброса нейромедиаторов может происходить не только при экзогенном воздействии каннабимиметиков на CBR-1, но и под влиянием ЭК, синтезируемых из липидных предшественников в постсинаптическом нейроне в ответ на его деполяризацию афферентными стимулами. Постсинаптическая деполяризация вызывает поступление ионов Са2+ в постсинаптический нейрон через потенциал-зависимые кальциевые каналы, что ведет к активации синтеза и высвобождения каннабиноидов. Синтезированные постсинаптически, ЭК попадают в синаптическую щель и, активируя сопряженные с Gi/o-белками CBR-1, локализованные на пресинаптических терминалях, оказывают кратковременное (в течение одного-двух десятков секунд) негативное воздействие на высвобождение нейромедиатора (рис. 4).
Высвобождающаяся в/г - субъединица G-белка ингибирует потенциал зависимые кальциевые каналы на пресинаптическом окончании, что приводит к снижению [Ca2+]i и подавляет высвобождение нейромедиатора (Szabo et al., 1998, 2000; Kano, 2014)). Ретроградное ингибирование ГАМК - ергической синаптической передачи было названо подавлением торможения, индуцированным деполяризацией (depolarization-induced suppression of inhibition, DSI) (Alger, Pitler, 1995), а глутаматергической - подавлением возбуждения, индуцированным деполяризацией (depolarization-induced suppression of exitation, DSE) (Kreitzer, Regehr, 2001) (рис.4). Установлено, что первичным сигналом, необходимым и достаточным для активации синтеза ЭК, с последующей индукцией как DSI, так и DSE, служит потенциалзависимое повышение [Ca2+]i в деполяризуемом постсинаптическом нейроне. Блокаторы потенциал зависимых кальциевых каналов и постсинаптическая аппликация хелаторов кальция препятствует развитию механизмов DSI/DSE (Lenz, 1998; Ohno-Sosaku, 2002). Таким образом, DSI/DSE представляют собой сходные формы обратимых кратковременных пластических регуляторных процессов, запускаемых одними и теми же посредниками (ЭК) и обладающих аналогичными сигнальными механизмами индукции и экспрессии.
Рисунок 4 Ретроградное ингибирование синаптической передачи каннабиноидами (Szabo, 2008)
ЭК не накапливаются в клетке, а синтезируются по мере необходимости - "on demand", после чего высвобождаются кальций зависимо. Постсинаптическое повышение концентрации кальция и DSI/DSE происходит синхронно, поэтому количество выделенных каннабиноидов может отражать степень активации постсинаптических нейронов. Если бы каннабиноиды в одинаковой степени ингибировали и возбуждающие, и тормозные синаптические входы, они бы не изменяли возбудимость постсинаптического нейрона.
Однако возбуждающие и тормозные афференты обладают разной степенью чувствительности к каннабиноидам. В то время как возбуждающие терминали равномерно и умеренно чувствительны, тормозные подразделены на 2 группы, одна из которых высокочувствительна, а вторая не реагирует на ЭК. Поэтому ЭК в зависимости от их концентрации вокруг синапсов могут ретроградно контролировать баланс между возбуждающими и тормозными пресинаптическими входами (Szabo, Shikler, 2005).
Вследствие неравномерного распределения по соме и дендритам потенциал-зависимых кальциевых каналов и внутриклеточных депо кальция постсинаптическая деполяризация может индуцировать неравномерное повышение концентрации кальция, что приводит к гетерогенности концентрации ЭК, продуцируемых активированным нейроном. Поэтому вполне вероятно, что вклад той или иной формы подавления синаптической активности зависит от геометрии нейрона, а также распределения на нем синаптических контактов. Кроме того, показана прямая корреляция между выходом ЭК и стимуляцией метаботропных глутаматных рецепторов постсинаптического нейрона, которые сопряжены с Gq/11-белками и запускают каскад фосфолипазных реакций, участвующих в синтезе 2-АГ без существенного повышения кальция (Хаспеков, Бобров, 2006).
Таким образом, эндоканнабиноидная система играет важную роль в обеспечении нормального функционального состояния синапсов и может способствовать сохранению их функции и восстановлению при патологии ЦНС, связанной с нарушением регуляции нейромедиаторных процессов (Castillo et al., 2012). Однако механизмы действия различных каннабиноидов и, в том числе, N-ADA на уровне организации нейронных сетей изучены недостаточно полно и требуют дальнейших исследований.
Похожие статьи
-
Взаимодействие агонистов с CBR-1 и CBR-2 приводит к диссоциации сопряженных с ними Gi-белков на б субъединицу и вг димер, которые участвуют в регуляции...
-
Доказательства существования CBR в мозге были получены в середине 80-х годов (Howlett, Fleming, 1984). На сегодняшний день наиболее полно изучено...
-
Поскольку не все эффекты, вызываемые каннабиноидами, можно объяснить активацией CBR-1 и CBR-2, предполагается также наличие других, еще не до конца...
-
N-арахидоноилдофамин Все агонисты CBR принято подразделять на растительные (фитоканнабиноиды), эндогенные и синтетические. Среди фитоканнабиноидов (рис....
-
Каннабиноиды синтезируются и реализуются локально On demand (по требованию). Таким образом, уровень их генерации не является постоянным, а кинетика их...
-
Нейроглиальные взаимоотношения, Активность нейронов и глия - Нейроглия и нервная деятельность
Активность нейронов и глия В центральной нервной системе соотношение нейронов и глиальных клеток составляет 1 к 10, т. е. нейроны весьма плотно окружены...
-
Причины утомления: 1. В организме - 2. В мышце - в мышце во время сокращения накапливаются продукты обмена веществ (фосфорная кислота, молочная), которые...
-
Механизм действия гормонов. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов - Понятие гормонов
По механизму действия гормоны делят на два основные типа. Первый - это белковые и пептидные гормоны, катехоламины и гормоноиды. Их молекула, подойдя к...
-
Висцеральная гладкая мышца имеет двойную иннервацию - симпатическую и парасимпатическую, функция которой заключается в изменении деятельности гладкой...
-
Пресинаптическое торможение - Торможение в ЦНС
Механизм пресинаптического торможения. Электрофизиологическое изучение процессов на уровне пресинаптических окончаний в вышеописанном опыте показало, что...
-
Блокирование нмс 1 уровень - пресинаптический - а) можно заблокировать ПД по мембране, блокаторами натриевых, калиевых каналов: тетродотоксин,...
-
РОФ - функционально разнородная группа белков, способных быстро изменять свою концентрацию при различных нарушениях гомеостаза независимо от природы и...
-
Контактно-бытовой путь передачи , т. е. заражение за счет контаминированных предметов обихода (игрушки, посуда и т. д.), реализуется лиш при...
-
Введение - Пути передачи кишечных инфекций
Фекально-оральному механизму передачи соответствует основная локализация возбудителя в пищеварительной системе организма хозяина. В связи с тем, что...
-
В гладкой мышце присутствуют 2 типа сопряжения между процессами возбуждения и сокращения - электромеханический тип и фармомеханисеский тип, возникающий...
-
Постсинаптическое торможение - Торможение в ЦНС
Этот вид торможения открыл Д. Экклс (1952) при регистрации потенциалов мотонейронов спинного мозга у кошки во время раздражения мышечных афферентов...
-
Функции биологических мембран - Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран
Функции биологических мембран следующие: 1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы. 2. Обеспечивают...
-
Свойства мышц - Нервно-мышечная физиология
1 возбудимость гмк ниже чем поперечно-полосатой и для возникновения ПД требуется более интенсивное воздействие (ПД - результат входа ионов кальция) 2...
-
Обезболивание в современной стоматологии представляет собойкомплекс психопрофилактических и медикаментозных воздействий, направленных наснижение или...
-
Заболевание анамнез диагноз обследование Зызарова Ираида Анатольевна 47 лет (03.01.1966 г.) Место работы: Адрес проживания: Поступила: 27.04.2013 г....
-
Одним из представителей РОФ третьего эшелона является Цп - исключительно активный гликопротеин 2 - глобулиновой фракции сыворотки крови человека и высших...
-
Роль трансформации при литической инфекции - Строгие постулаты Коха
Согласно общепринятым взглядам, способность вируса вызывать заболевание - это всего лишь побочный эффект работы механизмов, лежащих в основе размножения...
-
В настоящее время проблема адаптации спортсмена к физическим нагрузкам является одной из актуальных проблем. Проблематика заключается в раскрытии...
-
Водный путь передачи инфекции. Водные эпидемии. - Пути передачи кишечных инфекций
Вода контаминируется фекальными массами, поступающими в почву (канализационную систему, в частности). Этот процесс заражения воды может быть либо...
-
Лейкоцитозы и лейкопении - Патофизиологическая роль церулоплазмина при лейкоцитозах и лейкопениях
Реализация неспецифической защиты организма зависит не только от функциональной активности фагоцитирующих клеток, но и от их количественного...
-
Выраженный дефицит инсулина сопровождается отрицательным азотистым балансом и резким белковым истощением. При ювенильном инсулинзависимом диабете частым...
-
Основным запасным источником энергии в организме являются жиры. По мере необходимости жиры из жирной ткани поступают в Виде неэстерифицированных...
-
Количество ретикулоцитов через 7-10 дней после назначения препарата Величина и темпы прироста гемоглобина каждую неделю При назначении ПЖ в достаточной...
-
Пищевой путь передачи инфекции. Пищевая вспышка - Пути передачи кишечных инфекций
Пищевые продукты заражаются контаминированными руками источника инфекции (конечно, возможно заражение продуктов при использовании контаминированной воды...
-
1) [-]хвостатые 2) [-]червяги 3) [+]бесхвостые 4) [-]приведенная характеристика не соответствует ни одному из трех отрядов земноводных Какие...
-
Анамнез жизни - Основные методы обследования больного при различных заболеваниях
Сведения о жизни больного часто имеют большое значение для выяснения характера настоящего заболевания и установления причин и условий его возникновения....
-
Основы патофизиологии - Водно-электролитное и кислотно-щелочное равновесие
Для грамотной диагностики и лечения водно-электролитных нарушений нужно иметь представление о жидкостных пространствах организма, обмене электролитов и...
-
Блокаторы медленных кальциевых каналов (антагонисты кальция) -- это группа неоднородных органических соединений, наиболее характерным свойством которых...
-
Ауксины - Клетка как осмотическая система. Электрон-транспортная цепь митохондрий. Фитогормоны роста
Ауксины -- это вещества индольной природы. Основным фитогормоном типа ауксина является B -индолилуксусная кислота (ИУК). Открытие ауксинов связано с...
-
РНК - содержащие вирусы и клеточные РНК - Строгие постулаты Коха
Само существование РНК-вирусов ставит ряд трудно разрешимых вопросов. Ни у бактерий, ни у других организмов нет ничего достаточно похожего на репликацию...
-
Регуляция секреции гормонов - Понятие гормонов
Гормональная регуляция, регуляция жизнедеятельности организма животных и человека, осуществляемая при участии поступающих в кровь гормонов; одна из...
-
Механизм расслабления - Нервно-мышечная физиология
Начинается с уменьшения концентрации ионов кальция в саркоплазме, за счет работы кальциевых насосов и натрий-кальциевого обменника, разрушение...
-
Присоединение Са 2+ к тропонину устраняет постоянно существующее препятствие для взаимодействия поперечных мостиков с актином. Из результатов...
-
Нейроглия и нервная деятельность - Нейроглия и нервная деятельность
Глиальный нервный электрофизиологический периферический Длительные колебания электрических потенциалов в коре мозга (секундного диапазона и выше) многие...
-
Нервно-мышечная передача возбуждения состоит из нескольких этапов. ПД по аксону достигает области двигательного нервного окончания. Деполяризация...
Ретроградная модуляция синаптической передачи эндоканнабиноидами - Антигипоксическое и нейропротекторное действие N-арахидоноилдофамина при моделировании острой гипоксии in vivo и in vintro