ИЗУЧЕНИЕ РЕДОКС-ЗАВИСИМЫХ МЕХАНИЗМОВ
ДЕЙСТВИЯ ГОМОЦИСТЕИНА НА NMDA-РЕЦЕПТОРЫ
Бойков С.И., м.н.с, асп.
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова,
Санкт-Петербург, Россия
Научный руководитель: Антонов С.М., д.б.н.
Целью работы
являлось изучение действия гомоцистеина (HCY)
как агониста NMDA-рецепторов (NMDAR) и получение зависимо-
стей активации NMDAR от концентрации HCY после воздействия
дитиотреитолом (DTT) на нейроны коры в первичной культуре тка-
ни и рекомбинантных дигетеромерных рецепторах. Эксперименты
были выполнены на первичной культуре нейронов коры головно-
го мозга крыс линии Вистар. Клетки развивалась
in vitro
10-14 су-
ток. Культуру приготавливали из эмбрионов на 16-17 день прена-
тального развития. Также была произведена трансфекция клеток
линии HEK293 плазмидами, кодирующими GluN2A, GluN2B и
GluN2С субъединицы NMDAR. Электрофизиологические записи
токов NMDAR проводили методом пэтч-кламп в конфигурации
«целая клетка». Отслеживание динамики изменения концентрации
внутриклеточного кальция было выполнено с помощью метода
кальциевого имиджинга. В результате, мы изучили эффекты вос-
станавливающего реагента DTT на токи и кальциевые ответы, ак-
тивируемые HCY, в нативных NMDAR и рекомбинантных дигетеро-
мерных рецепторах заданного субъединичного состава. В широком
диапазоне концентраций гомоцистеина 1-800 мкМ [HCY] зависи-
мость «доза-эффект» для рекомбинантных NMDAR была выявлена
двухфазность. Компонент с высоким сродством, полученный между
1 и 100 мкМ [HCY], соответствующий активации NMDAR, не под-
вергался влиянию 1 мМ DTT. Фаза с низким сродством, наблюда-
емая при [HCY] выше 200 мкМ, вероятно, возникла в результате
тиол-зависимой редокс-модуляции NMDAR. Восстановление дис-
ульфидных связей NMDAR как при помощи DTT, так и самим HCY
уменьшало токи GluN1/2A, активируемые HCY. Напротив, вызван-
ные HCY токи GluN1/2B при редуцировании дисульфидных связей
ФИЗИОЛОГИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА
833
потенциировались из-за значительного ослабления десенситизации
GluN1/2B рецепторов. Фактически, расщепление дисульфидных
связей NMDAR в нейронах обращает индуцированное HCY на-
копление ионов кальция, делая его зависимым от GluN2B-, а не от
GluN2A-содержащих NMDAR. Окислительно-восстановительный
статус NMDAR может определять вклад рецепторов, содержащих
субъединицы GluN2A и GluN2B, в нейротоксичность, вызванную
HCY, что является неожиданным выводом. Это наблюдение может
дать некоторые подсказки относительно того, почему лечение вос-
станавливающими реагентами, например, сероводород, спасает ней-
роны и предотвращает поведенческие изменения при гипергомоци-
стеинемии (ГГЦ). Полученные данные указывают на значительный
вклад редокс-эффектов, производимых тиоловой группой HCY в
нейротоксические процессы при ГГЦ, в частности, при тяжелой ГГЦ.
834
ФИЗИОЛОГИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА
Do'stlaringiz bilan baham: |