МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ НЕЙРОТРАНСМИТТЕРОВ

Аннотация:

Нейроны и эндокринные клетки могут высвобождать более одного трансмиттера, причем обладают пластичностью, которая позволяет дифференцированное высвобождение различных трансмиттеров в зависимости от стимуляции. Настоящий обзор представляет накопленную к данному моменту информацию о молекулярных детерминантах, которые регулируют дифференцированное высвобождение нейротрансмиттеров. В последние годы открыто, что синаптические везикулы, несущие трансмиттеры и нейропептиды, гетеро-генны по своему молекулярному составу. Недавно были описаны белки синаптических везикул, которые селективно регулируют способность этих везикул высвобождаться синхронно или асинхронно в ответ на стимуляцию, или спонтанно независимо от стимуляции. Изоформы синаптотагмина, ключевого белка, вовлеченного в высвобождение синаптических везикул, различаются по своим биохимическим свойствам и, будучи локализованы в различных синаптических везикулах, могут участвовать в высвобождении разных трансмиттеров в ответ на разные стимулы. Было показано также, что трансмиттеры могут высвобождаться дифференцированно в зависимости от способа экзоцитоза — частичного (называемого kiss-and-run) или полного слияния синаптических везикул с мембраной. Ключевые слова: нейротрансмиттер, синаптические везикулы, синаптотагмин, экзоцитоз.На начальных этапах изучения нейротрансмиссии один из классиков ней-робиологии Генри Дейл предположил, что каждый нейрон выделяет один главный трансмиттер из всех аксонов и, таким образом, может быть идентифицирован по этому признаку . В дальнейшем это предположение было названо принципом Дейла. С развитием методов иммуноцитохимии, однако, было открыто много синапсов, в которых в зависимости от стимула наряду с доминантным трансмиттером выделялись и нейропептиды . Одним из важных открытий стало открытие совысвобождения допамина и глютамата нейронами среднего мозга. К настоящему времени уже известно много примеров того, что нейроны и эндокринные клетки могут высвобождать более одного трансмиттера . Симпатические эфферентные нейроны обладают свойством высвобождать множество нейротрансмиттеров: ацетилхолин, нейропептид Y, моноамины — эпинефрин и нор-эпиенфрин, допамин, серотонин, а также пурины (АТФ, УТФ) .Этим же свойством обладают и хромафинные клетки, а также клетки, выделенные из феохромоцитомы PC 12. Интересно, что симпатические нейроны в культуре клеток могут быстро менять тип нейротрансмиссии: в течение 5 мин после стимуляции нейротропным фактором мозга (BDNF) или цилиарным нейротрофическим фактором (CNTF) преимущественное высвобождение ацетилхолина сменяется на высвобождение катехоламинов . Таким образом, нейроны и эндокринные клетки обладают пластичностью, которая позволяет дифференцированное высвобождение различных трансмиттеров в зависимости от стимуляции. Вопрос о том, как могло бы регулироваться дифференцированное высвобождение нейротрансмиттеров, крайне интересен. В настоящем обзоре будет предпринята попытка систематизировать накопленную к данному моменту информацию о молекулярных детерминантах, которые регулируют этот процесс. РАЗЛИЧНЫЕ КЛАССЫ СИНАПТИЧЕСКИХ ВЕЗИКУЛ. Нейроны содержат два главных класса синаптических везикул — маленькие прозрачные (small, clear synaptic vesicles (SSV)), которые в основном содержат низкомолекулярные трансмиттеры, загружаемые специфическими молекулами-транспортерами из цитоплазмы, тогда как нейропептиды загружаются в более крупные везикулы, непрозрачные при электронно-микроскопическом анализе (larger, dense-core vesicles (DCVs)), формирующиеся в транс-Гольджи аппарате .Такое разделение трансмиттеров в разные классы везикул могло бы создавать возможность для того, чтобы они высвобождались независимо друг от друга. Было показано, что разные классы везикул, SSVh DSV, имеют различную чувствительность к стимуляции. Однако как в нейронах, так и в эндокринных клетках часто в одном типе везикул могут содержаться как низкомолекулярные трансмиттеры, так и нейропептиды одновременно . Таким образом, само по себе нахождение трансмиттеров в различных классах синаптических везикул не является определяющим фактором их дифференцированного высвобождения.

Авторы:

Издание: Российский физиологический журнал
Год издания: 2018
Объем: 9с.
Дополнительная информация: 2018.-N 5.-С.536-544. Библ. 68 назв.
Просмотров: 58