BioScience Blog – Научный Биологический блог

Внервно-мышечном соединении мыши доказано существование потенциал-зависимых кальциевых каналов P/Q, L, N типов, которые отличаются как по своему строению, так и по роли в регуляции процессов нейросекреции. Каналы P/Q типа в основном ответственны за регуляцию интенсивности выброса медиатора. Другие типы кальциевых каналов могут включаются в работу нейросекреторного аппарата во время процессов реиннервации, при изменении параметров потенциала действия нерва, а также при различных патологических состояниях синапса. Однако вопрос о том, какую роль играют эти каналы в регуляции кинетики освобождения квантов нейромедиатора остается открытым. В связи с этим было исследовано влияние ионов магния (как неспецифического блокатора потенциал-зависимых кальциевых каналов всех типов), так и специфических блокаторов: ω-агатоксина (блокатора P/Q типа каналов) и нитрендипина (блокатора L – типа каналов) на параметры интенсивности и кинетики секреции квантов медиатора.

Исследования кинетики секреции квантов медиатора осуществляли с помощью микроэлектродной техники. Методом экстраклеточной регистрации измеряли истинную синаптическую задержку одноквантовых токов концевой пластинки (временной интервал между пиком потенциала действия нерва и началом постсинаптического ответа). Эксперименты производились при пониженной концентрации кальция (0.5 ммоль/л) и повышенной концентрации магния (5 ммоль/л). Частота стимуляции была 0.5 Гц. Увеличение концентрации ионов магния до 8 ммоль/л и добавление ω- Aga IVA снижало интенсивность секреции медиатора. Aga IVA не вызывал изменений временных параметров секреции квантов, однако добавление ионов магния приводило к десинхронизации освобождения. Существуют данные, что L-тип кальциевых каналов вовлекается в процесс секреции в условиях пониженной внутриклеточной концентрации кальция. Возможно, повышение концентрации [Mg2+]o уменьшает кальциевый ток через каналы P/Q типа, и уменьшается концентрация кальция внутри терминали. Происходит активация каналов L- типа, которые в нормальных условиях были неактивны. В пользу этого суждения говорит тот факт, что применение нитрендипина в условиях сверхнизких концентраций кальция (0.2 моль), когда наблюдается выраженная асинхронность секреции квантов медиатора, привело к синхронизирующему эффекту, т.е. к частичному исчезновению сигналов с большими синаптическими задержками. Таким образом, полученные данные поддерживают гипотезу о том, что механизмы регулирования квантового состава и временного хода секреции квантов медиатора различны. Роль различных типов кальциевых каналов в регулировании процесса секреции неодинакова. P/Q тип каналов в основном регулируют квантовый состав, а L тип – участвует в контроле поздней фазы секреции.