Метаботропные рецепторы группы III опосредуют гетеросинаптическую депрессию по двум различным механизмам

В предыдущих экспериментах нам удалось показать, что величина гетеросинаптической депресии ТПСТ, опосредованной mGluR группы III зависит от задержки возникновения тестового ТПСТ после активации глутаматергических терминалей. Таким образом, использованный интервал в 100 мс может отражать лишь одну из точек динамики депрессии. Поскольку снижение тестового ТПСТ зависит от активации глутаматергических метаботропных рецепторов, то его длительность должна определяться активацией G-белок зависимых биохимических каскадов внутри клетки. Исходя из этого, мы решили проверить какой будет величина гетеросинаптической депрессии на разных интервалах времени после высвобождения глутамата и насколько долго существует эта депрессия. Для этого мы систематически изменяли интервал между высокочастотной стимуляцией возбуждающих терминалей и тестовым ТПСТ (Рис. 3.3.6а).

Было показано, что гетеросинаптическая депрессия имеет две фазы развития (Рис. 3.3.6б). Обе фазы подавляются при аппликации MSOP (Рис. 3.3.6в), что указывает на участие в них глутаматергических метаботропных рецепторов группы III. Первая фаза регистрировалась на 100 мс после высокочастотной стимуляции и длилась приблизительно 500 мс. Таким образом, это была сравнительно кратковременная депрессия, чтобы быть связанной с G-белок зависимыми механизмами, такими как

 

 

 

Рис. 3.3.6 Двухфазная динамика гетеросинаптической депрессии, опосредованной метаботропными рецепторами группы III

а, Экспериментальный протокол для исследования динамики гетеросинаптической депрессии. Интервал между серией стимулов коллатералей Шаффера (дист.эл. – красные штрихи) и тестовым стимулом (прокс. эл.) систематически варьировался. Контрольный ТПСТ регистрировался также перед каждой стимуляцией глутаматергических коллатералей. б, Динамика гетеросинаптической депрессии ТПСТ после выброса глутамата при стимуляции возбуждающих терминалей (в присутствии антагониста ГАМК_B рецепторов CGP35548). Наличие двух фаз депрессии указывает на вовлечение различных механизмов. г, Аппликация MSOP (100 µМ) подавляла гетеросинаптическую депрессию при 100 мс и 2 с – принципиальных точках первой и второй фазы депрессии, указывая на то, что обе фазы зависят от активации mGluR группы III.

 

 

изменение концентрации цАМФ (Yatani and Brown 1989). Вероятно в данном случае метаботропные рецепторы активируют цАМФ независимые сигнальные пути (Koulen et al. 1999; Schoppa and Westbrook 1997). mGluR группы III находятся внутри синапса в перисинаптической мембране, следовательно, они оптимально расположены для модуляции выброса нейропередатчика с минимальной задержкой. Вероятно, первая фаза гетеросинаптической депресии ТПСТ представляет собой быстрое снижение выброса ГАМК при повышении внеклеточного глутамата. За первой фазой следовала вторая, более длительная фаза депрессии, которая заканчивалась приблизительно к 3,5 секундам. По всей видимости, она отражает активацию цАМФ зависимых биохимических каскадов в клетке.