Изменения в эффективности обратного захвата глутамата влияет на гетеросинаптическую депрессию

Если гетеросинаптическая депрессия определяется спилловером глутамата с соседних терминалей то обратный захват этого эндогенного агониста будет являться для нее лимитирующим фактором (Asztely et al. 1997). Мы решили проверить, приведет ли подавление транспорта глутамата с помощью дегидрокаината (200 mM) к увеличению гетеросинаптиче­ской депрессии. Мы выбрали дегидрокаинат для этой цели потому, что, в отличие от большинства других блокаторов обратного захвата, он не переносится переносчиками и не приводит, таким образом, к гетерообмену с глутаматом (Arriza et al. 1994). Использование других блокаторов обратного захвата могло бы привести к резкому увеличению внеклеточной концентрации глутамата и подавлению гетеросинаптической депрессии.

Дальнейшие эксперименты мы провели в постоянном присутствие CGP35348, чтобы избежать вовлечения ГАМК_B рецепторов в развитие гетеросинаптической депрессии. На рисунке 3.3.5а показано, что блокада обратного захвата глутамата увеличивает гетеросинаптическую депрессию. Отношение тестового ТПСТ к контрольному ТПСТ с 91 ± 1 % до 85 ± 1 % (p<0,002; n=10). Последующее добавление MSOP (100 µМ), как и ожидалось, подавляло гетеросинаптическую депрессию (101 ± 4 % ТПСТ_тест/ТПСТ_{контроль}; p<0,002 по сравнению с депрессией до MSOP; n=10). Этот результат является дополнительным доказательством того, что спилловер глутамата с возбуждающих терминалей модулирует ГАМКергическую передачу между интернейронами.

Поскольку предыдущие эксперименты были проведены при комнатной температуре, мы повторили их при более высокой, чтобы проверить будет ли существовать гетеросинаптическая депрессия при условиях, близких к физиологическим. Однако, когда мы повысили температуру до 32 ^оС нам не удалось получить гетеросинаптическую депрессию (99 ± 6 % ТПСТ_тест/ТПСТ_{контроль}; n=8; Рис. 3.3.5б) при идентичном протоколе стимуляции и в присутствии антагониста ГАМК_B рецепторов. Этот результат может быть обяснен тем, что повышение температуры усиливает обратный захват глутамата и снижает спилловер этого эндогенного агониста (Asztely et al. 1997). Чтобы проверить эту гипотезу, мы повторили эксперименты при повышенной температуре в присутствии дегидрокаината (200 mМ). В этих условиях

 

Рис. 3.3.5 Увеличение гетеросинаптической депрессии, опосредованной mGluR группы III, при блокаде обратного захвата глутамата

(подписи к рисунку на следующей странице)

а, Амплитуда тестового ТПСТ, нормированная к амплитуде контрольного в присутствии CGP35548 (антагониста ГАМК_B рецепторов). Дегидрокаинат (200 mМ, DHK), блокатор обратного захвата глутамата, приводил к увеличению гетеросинаптической депрессии ТПСТ. Это увеличение обратимо подавлялось MSOP (100 mМ). Данные представленные на графике усреднены по 10 клеткам. б, При температуре 32 ^оС использование того же протокола стимуляции коллатералей Шаффера (5 стимулов, 50 Гц) как при комнатной температуре не приводило к гетеросинаптической депрессии. Однако, блокада обратного захвата глутамата с помощью дегидрокаината восстанавливала депрессию (n=8). в, Гетеросинаптическая депрессия также возникала при 32 ^оС если частота стимуляции коллатералей увеличивалась до 100 Гц, а интервал после стимуляции сокращался со 100 до 50 мс. MSOP и в этом случае подавлял гетеросинаптическую депрессию (n=4). *: p<0,007. Оригинальные записи представленные для б и в показывают тестовый ТПСТ (жирная линия) и контрольный (тонкая).

 

нам снова удалось получить гетеросинаптическую депрессию ТПСТ в интернейронах, которая была сравнима по величине с депрессией, наблюдаемой при комнатной температуре (85 ± 7 %; p<0,04). Хотя эти данные и подтверждают предположение о том, что активный транспорт глутамата ограничивает межсинаптический спилловер, они так же ставят под сомнение существование гетеросинаптической депрессии in vivo. В отдельной серии экспериментов, проведенной при температуре 32 ^оС в присутствии антагониста ГАМК_В рецепторов, мы повторили эксперименты со стимуляцией коллатералей Шаффера, но использовали более высокую частоту стимуляции (100 Гц вместо 50 Гц) и более короткую задержку пред тестовым ТПСТ (50 мс вместо 100 мс). В этих условиях нам удалось получить гетеросинаптическую депрессию (92 ± 2 % ТПСТ_тест/ТПСТ_{контроль}; p<0,02; n=4; Рис. 3.3.5в), которая полностью подавлялась MSOP (101 ± 1 % ТПСТ_тест/ТПСТ_{контроль}; p<0,007 по сравнению с депрессией до MSOP; n=4; Рис. 3.3.5в). Таким образом, высокая частота стимуляции глутаматергических коллатералей и короткая задержка до тестового ТПСТ позволяют развиваться гетеросинаптической депрессии и при более высоких температурах. Это всязано с тем, что при интенсивной стимуляции высвобождается большая концентрация глутамата, которая достигает пресинаптических mGluR группы III, не смотря на активный обратный захват.