Глутамат опосредует гетеросинаптическую депрессию ТПСТ

Эффект MSOP на частотно-зависимую депрессию свидетельствует в пользу того, что метаботропные рецепторы группы III выступают в роли детекторов спилловера глутамата от возбуждающих терминалей. Для получения более весомых доказательств верности этой гипотезы, мы провели дополнительные эксперименты по оценке гетеросинаптической депрессии моносинаптических ТПСТ. Мы использовали модифицированный протокол, который был ранее применен Мин-Ян Мином с соавторами (Min et al., 1999). Суть его заключалась в следующем. Один ("проксимальный") стимулирующий электрод устанавливался в непосредственной близости от интернейрона для того, что бы вызывать моносинаптический тестовый ТПСТ. Другой ("дистальный") электрод устанавливался так далеко от интернейрона, как это было возможно, в str.radiatum поля СА1 и использовался для высокочастотной стимуляции коллатералей Шаффера. Активация моносинаптически связанных интернейронов дистальным электродом, таким образом, сводилась к минимуму. Полисинаптическая активация интернейронов исключалась добавлением антагонистов ионотропных глутаматнергических рецепторов. На рисунке 3.3.4а показан эффект высокочастотной стимуляции (5 стимулов, 50 Гц) возбуждающих терминалей на амплитуду тестового ТПСТ в интернейронах. При этом была обнаружена небольшая, но статистически достоверная гетеросинаптическая депрессия. Амплитуда тестового

 

 

прокс. эл.

дист. эл.

усилитель

 

 

Рис. 3.3.4 Гетеросинаптическая депрессия ТПСТ, опосредованная ГАМК_B и метаботропными рецепторами группы III

а, Расположение стимулирующих и регистрирующего электродов показано на левой панели рисунка. ТПСТ вызывался с помощью проксимального стимулирующего электрода. Этот ТПСТ регистрировался попеременно либо сам по себе (контрольный ТПСТ), либо после серии стимулов (5 стимулов 50 Гц) коллатералей Шаффера, производимых дистальным электродом (тестовый ТПСТ). Оригинальные записи получены с одного нейрона при усреднении 5 последовательных регистраций. Тестовый ТПСТ (жирная линия) был меньше, чем контрольный ТПСТ (тонкая линия). По причине того, что ионотропные рецепторы глутамата были блокированы, дистальная стимуляция не вызывала заметного синаптического тока. б, Амплитуда тестового ТПСТ (после стимуляции коллатералей), отнесенная к амплитуде контрольного. Аппликация CGP35548 (500 mМ, CGP), антагониста ГАМК_B рецепторов, снижала депрессию тестового ТПСТ. Последующее добавление MSOP, антагониста метаботропных глутаматных рецепторов группы III, обратимо подавляло остаточную депрессию. На графике представлены данные, усредненные по 10 нейронам.

ТПСТ (после стимуляции глутаматергических терминалей) была 86 ± 1 % от контрольного ТПСТ (p<0,01; n=10).

Для оценки роли метаботропных рецепторов группы III, мы исследовали фармакологические свойства полученной гетеросинаптической депрессии. Поскольку известно, что в гиппокампе и мозжечке высвобождение ГАМК может оказывать внесинаптические эффекты (Dittman and Regehr 1997; Isaacson 2000; Isaacson et al. 1993), мы добавили антагонист ГАМК_Б рецепторов CGP35348 (500 mM). Это вещество приводило к достоверному уменьшению гетеросинаптической депрессии (Рис. 3.3.4б). Отношение тестового ТПСТ к контрольному становилось 91 ± 2 % (p<0,05 по сравнению с депрессией до CGP35348). Таким образом, ГАМК_B рецепторы играют роль в гетеросинаптической депрессии ТПСТ. Затем, в присутствии CGP35348, мы добавили MSOP (100 mM). Это полностью и обратимо подавило остаточную депрессию (99 ± 1 % отношение тестового ТПСТ к контрольному; p=0,007 по сравнению с депрессией до добавления MSOP). Таким образом, большая часть полученной гетеросинаптической депрессии определялась активацией метаботропных глутаматергических рецепторов группы III.