Архів журналу > 2006 > № 5, вересень-жовтень
A. С. Тарасенко, M. В. Лінецька, Л. Г. Сторчак, Н. Г. Гіммельрейх
Енергетичний обмін має велике значення для функціональної активності нервових клітин. Останнім часом одержані беззаперечні докази, що глюкоза не є єдиним енергетичним субстратом, який нейрони здатні використовувати, і що продукти гліколізу, лактат і піруват, що вивільнюються в міжклітинний простір астроцитами, є преферентними енергетичними субстратами для цих клітин. Метою нашого дослідження було з’ясувати, чи може піруват як додатковий енергетичний субстрат впливати на процес генерації протонного градієнта на мембрані синаптичних пухирців і на акумуляцію у везикулах гальмівного нейромедіатору ГАМК. В експериментах було використано синаптосоми головного мозку щурів. Інструменти дослідження: потенціалчутливий флуоресцентний зонд родамін 6G, pH-чутливий флуоресцентний зонд акридин оранжевий та [3H]ГАМК. Показано, що за додавання 4 мМ пірувата до позаклітинного середовища, яке стандартно містило 10 мМ глюкози, спостерігається гіперполяризація мітохондрій і підвищення вмісту АТР з 3,48±0,30 до 4,38±0,23 нмоль/мг білка. Збільшення кількості ATР корелює з ефективнішим накопиченням акридину оранжевого та [3H]ГАМК у синаптичних везикулах нервових закінчень. Як наслідок впливу пірувату на генерацію протонного градієнта на мембрані везикул та розподіл нейромедіатору між цитозолем та везикулами відбувалося посилення вивільнення [3H]ГАМК шляхом екзоцитозу у 2 рази та значне зниження Ca2+-незалежного вивільнення [3H]ГАМК з цитозолю. Присутність пірувату забезпечує підтримання стабільного рівня мембранного потенціалу плазмалеми та протонного градієнта на мембранах везикул протягом 6–7 годин проти 4 годин за відсутності пірувату. Таким чином, можна стверджувати, що основними перевагами застосування пірувату є оптимізація енергозалежних клітинних процесів, наслідком чого є активація роботи ГАМК-транспортера синаптичних везикул та перебування синаптосом у стані метаболічної компетентності протягом тривалішого часу.
Ключові слова: ГАМК, синаптосоми, піруват, акридин оранжевий, 4-амінопіридин, екзоцитоз, транспортером посередковане вивільнення нейромедіатору.
Оригiнал статтi англiйською мовою доступний для зкачування в форматi PDF.
© Український бiохiмiчний журнал