title ru

Архив журнала > 2006 > № 5, сентябрь-октябрь

ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ ПИРУВАТ ПОВЫШАЕТ
МЕТАБОЛИЧЕСКУЮ КОМПЕТЕНТНОСТЬ
ИЗОЛИРОВАННЫХ НЕРВНЫХ ТЕРМИНАЛЕЙ

А. С. Тарасенко, М. В. Линецкая, Л. Г. Сторчак, Н. Г. Гиммельрейх

Институт биохимии им. А.В. Палладина, НАН Украины, Киев;
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Энергетический обмен имеет большое значение для осуществления функциональной активности нервных клеток. В последнее время получены неопровержимые доказательства того, что глюкоза не является единственным энергетическим субстратом, используемым нейронами, и продукты гликолиза, лактат и пируват, высвобождаемые в межклеточное пространство астроцитами, представляют преферентные энергетические субстраты для этих клеток. Целью настоящего исследования было выяснить, может ли пируват, добавленный в качестве дополнительного энергетического субстрата, влиять на процесс генерации протонного градиента на мембране синаптических везикул и на аккумуляцию в везикулах тормозного нейромедиатора ГАМК. В экспериментах использовали синаптосомы головного мозга крыс. В качестве инструментов исследования применяли потенциалчувствительный флуоресцентный зонд родамин 6G, рН-чувствительный флуоресцентный зонд акридин оранжевый и [3H]ГАМК. Показано, что при добавлении 4 мМ пирувата во внеклеточную среду, содержащую 10 мМ глюкозы, наблюдалась гиперполяризация митохондрий и повышение содержания АТР с 3,48±0,30 до 4,38±0,23 нмоль/мг белка. Увеличение содержания АТР коррелировало с более эффективным накоплением акридина оранжевого и [3H]ГАМК в синаптических везикулах нервных окончаний. Как результат влияния пирувата на генерацию протонного градиента на мембране везикул и распределение нейромедиатора между цитозолем и везикулами наблюдается увеличение высвобождения [3H]ГАМК посредством экзоцитоза в 2 раза и значительное снижение Са2+-независимого высвобождения [3H]ГАМК из цитозоля. Наличие пирувата обеспечивает поддержание стабильного уровня мембранного потенциала плазмалеммы и протонного градиента на мембранах везикул на протяжении 6–7 часов (по сравнению с 4 часами при отсутствии пирувата). Таким образом, можно утверждать, что основное преимущество использования пирувата - это оптимизация энергозависимых клеточных процессов, следствием чего является активизация работы транспортера ГАМК синаптических везикул и поддержка синаптосом в состоянии метаболической компетентности более продолжительное время.

Ключевые слова: ГАМК, синаптосомы, пируват, акридин оранжевый, 4-аминопиридин, экзоцитоз, транспортер-опосредованное высвобождение нейромедиатора.

Оригинал статьи на английском языке доступен для скачивания в формате PDF.

© Украинский биохимический журнал