Увеличение внеклеточной концентрации ГАМК ведет к возникновению тонического тока в пирамидных клетках и повышению в интернейронах

Предыдущие эксперименты были проведены в условиях, когда внеклеточная концентрация ГАМК поддерживалась на относительно низком уровне за счет ее обратного захвата (uptake). Однако, в определенных условиях, в частности при эпилептогенезе, внеклеточная концентрация ГАМК может значительно повышаться (Cleton et al. 2000). Исходя из этого, мы проверили, будет ли изменяться ГАМКергический тонический ток в интернейронах при повышении внеклеточной концентрации ГАМК. Если этот тонический ток специфичен только для интернейронов, то повышение внеклеточной ГАМК при блокировании ее обратного захвата должно снижать возбудимость этих клеток и, как следствие, приводить к снижению торможения пирамидных клеток.

Для подавления uptake ГАМК мы использовали NO711 (20 µМ), специфический блокатор транспортеров этого нейропередатчика. Аппликация этого вещества вызвала значительное увеличение тока компенсации как в интернейронах, так и в пирамидных клетках (Рис. 3.2.4). Этот неожиданный результат можно объяснить по-разному. Во-первых, возможно, что ионотропные ГАМКергические рецепторы в интернейронах обладают более высокой аффинностью к ГАМК, чем ионотропные ГАМКергические рецепторы в пирамидных клетках. Во-вторых, возможно, существует два типа ионотропных ГАМКергических рецепторов, опосредующих тонический ток. Одни находятся только в интернейронах и активны при нормальных условиях, другие есть как в интернейронах, так и в пирамидных клетках и активируются при повышении внеклеточной ГАМК.

Для ответа на этот вопрос мы проверили эффект 0,5 µМ SR95531 и 100 µМ пикротоксина на увеличение тока компенсации, вызванное NO711. SR95531 полностью подавлял увеличение тока компенсации в интернейронах, связанное с блокадой транспортеров ГАМК (Рис. 3.2.4а). Последующая аппликация пикротоксина приводила к дальнейшему снижению тока компенсации до уровня сравнимого с эффектом пикротоксина в отсутствие NO711. В пирамидных клетках последовательная аппликация 0,5 µМ SR95531 и 100 µМ пикротоксина также подавляла тонический ток вызванный NO711. Однако, снижения тока компенсации ниже его базового уровня не происходило (Рис. 3.2.4б).

 

 

Рис. 3.2.4 Увеличение внеклеточной концентрации ГАМК приводит к тоническому току и в интернейронах, и в пирамидных клетках

NO711 блокатор обратного захвата (uptake) ГАМК вызывает увеличение тока компенсации как в интернейронах (121 ± 6 % от тока регистрируемого до аппликации NO711; n=5; p=0,03; а), так и в пирамидных клетках (141 ± 7 %; n=4; p=0,01; б). а, Увеличение тока компенсации, вызываемое NO711, в интернейронах полностью подавляется аппликацией 0,5 µМ SR95531 (96 ± 7 % от тока до NO711; n=5; p=0,64 – t-тест между током до NO711 и током в присутствии NO711 и SR95531). Последующее добавление 100 µМ пикротоксина приводит к дальнейшему снижению тока компенсации (71 ± 8 % от тока регистрируемого до аппликации NO711; n=5; p=0,02). б, Последовательная аппликация SR95531 и пикротоксина подавляет повышение тока компенсации в пирамидных клетках, вызванное NO711, (ток компенсации в присутствии обоих антагонистов был 90 ± 10 % от тока регистрируемого до аппликации NO711; n=4; p=0,32 - t-тест между током до NO711 и током в присутствии NO711, SR95531 и пикротоксина).

 

Полученные данные свидетельствуют в пользу наличия двух форм ГАМКергической тонической проводимости в интернейронах str.radiatum поля СА1 гиппокампа. Одна, характерная также для пирамидных клеток, появляется при повышении внеклеточной концентрации ГАМК. Другая, независимая от повышения внеклеточной концентрации агониста, обнаруживается только в интернейронах. Возможно, что базовый тонический ток в интернейронах опосредован ГАМКергическими рецепторами, которые максимально активированы при нормальной концентрации ГАМК. С другой стороны, можно предположить, что ионные каналы этих рецепторов могут спонтанно открываться вне зависимости от связывания агониста (Birnir et al. 2000b).