Effect of Hypoxia on Synaptic Transmission Between Retinal Ganglion Cells and Superior Colliculus Neurons in Coculture

Abstract

Проведено серію експериментів для виявлення ефектів та механізмів гіпоксичного впливу на синаптичну передачу між гангліозними клітинами сітківки та нейронами superior colliculus (SC). Аплікація гіпоксичного розчину призводила до довготривалої потенціації (ДТП) НМДА-опосередкованої синаптичної передачі. Аналіз впливу дефіциту кисню на спонтанні та мініатюрні постсинаптичні струми (сПСС та мПСС відповідно) виявив збільшення частоти їх виникнення та появу другого піка в гістограмі розподілу мПСС. Оцінка квантових та біноміальних параметрів відображає комплекс пре-та постсинаптичних змін при потенціації, незалежних від ймовірності вивільнення нейромедіатора. ДТП може зумовлюватися збільшенням загальної кількості активних синапсів. Глутаматергічна синаптична передача, опосередкована активацією неНМДА-рецепторканальних комплексів, у відповідь на аплікацію безкисневого розчину реагувала короткотривалою депресією, яка є результатом пресинаптичної дисфункції і асоціюється зі зменшенням ймовірності вивільнення синаптичних везикул та кількості активних зон. ГАМК-ергічна синаптична передача, опосередкована активацією ГАМК А-рецепторканальних комплексів реагувала на гіпоксичну дію довготривалою депресією (ДТД). Аналіз сПСС та мПСС показав суттєве зменшення частоти виникнення цих струмів та зменшення величини кванта (Р=0,05) протягом дефіциту кисню. Загалом в основі ефекту гіпоксііндукованої ДТД ГАМК-ергічної синаптичної передачі лежить комплекс змін пресинаптичних (незалежних від ймовірності вивільнення) та постсинаптичних (зменшення чутливості рецепторів постсинаптичної мембрани) механізмів. Ключові слова: гангліозні клітини сітківки; нейрони superior colliculus; синаптична передача; гіпоксія; довготривала депресія та потенціація.

Characteristics of quantal release of glutamate and GABA in synapses between retinal ganglion cells and superior colliculus neurons in coculture

“…Однак у зв'язку з необхідністю отри-мати детальніші дані щодо функціональних характеристик специфічних синаптичних контактів між ГКС і нейронами SC виникло питання розробки зручнішого об'єкту до-сліджень. У цій роботі ми використовували кокультуру дисоційованих клітин сітківки та нейронів SC, як адекватну in vitro модель для вивчення синаптичної передачі сигналів зорового тракту в підкірковий зоровий центр [1]. Клітини вищезгаданих популяцій були просторово розділені завдяки їх вихідному розміщенню в суміжних компартментах куль-туральної камери.…”

“…Кокуль-тивування дисоційованих клітин сітківки та нейронів SC проводили згідно з розробленою нами методикою, яка була описана раніше [1]. Однодобових щурів лінії Вістар (обох ста-тей) декапітували і виділяли та дисоціювали сітківку та верхні пласти SC (stratum griseum superficiale та stratum opticum).…”

“…Рихальський, М.С. Веселовський вості викликаних ПСС між ГКС і нейронами SC були описані нами раніше [1]. Критерієм відбору НМДА-, неНМДА-та ГАМК А -реце-торопосередкованих ПСС для подальшого квантового аналізу була ідентичність кіне-тичних характеристик наростання та спаду даним, наведеним у попередній публікації.…”

Untitled

“…Однак у зв'язку з необхідністю отримати детальніші дані щодо функціональних характеристик специфічних синаптичних контактів між ГКС і нейронами SC виникло питання розробки зручнішого об'єкту досліджень. У цій роботі ми використовували кокультуру дисоційованих клітин сітківки та нейронів SC, як адекватну in vitro модель для вивчення синаптичної передачі сигналів зорового тракту в підкірковий зоровий центр [1]. Клітини вищезгаданих популяцій були просторово розділені завдяки їх вихідному розміщенню в суміжних компартментах культуральної камери.…”

“…Приготування кокультури та розчини. Кокультивування дисоційованих клітин сітківки та нейронів SC проводили згідно з розробленою нами методикою, яка була описана раніше [1]. Однодобових щурів лінії Вістар (обох статей) декапітували і виділяли та дисоціювали сітківку та верхні пласти SC (stratum griseum superficiale та stratum opticum).…”