БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 3, с. 418–428
УДК 612.825.3
Эпилептический статус вызывает нарушения синаптической пластичности в гиппокампе крыс, сопровождающиеся изменением уровня экспрессии NMDA-рецепторов
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: долговременная синаптическая потенциация, CA1, эпилепсия, NMDA-рецепторы, GluN2B, GluN2A.
Аннотация
У больных височной эпилепсией часто наблюдается нарушение когнитивных функций, в особенности памяти. Считается, что одним из важнейших нейронных механизмов памяти является синаптическая пластичность. Электрофизиологические исследования показывают, что после судорожных состояний характеристики кратковременной и долговременной синаптической пластичности в коре и гиппокампе могут существенно изменяться. Однако характер этих изменений и механизмы, лежащие в их основе, остаются во многом неясными. В данной работе исследовались особенности кратковременной и долговременной синаптической пластичности в срезах гиппокампа крыс через сутки после эпилептического статуса, индуцированного пентилентетразолом. Обнаружено, что в синапсах пирамидных клеток зоны СА1 индукция долговременной потенциации (ДВП) снижена по сравнению с контролем, тогда как кратковременная фасилитация увеличена. Результаты экспериментов не подтверждают гипотезу о том, что эпилептический статус приводит к фоновому потенцированию синапсов гиппокампа, и дальнейшая индукция ДВП ослаблена из-за окклюзии, т.к. зависимость величины синаптических ответов от силы стимуляции входов не различалась у животных контрольной и экспериментальной групп. Ослабление ДВП может быть обусловлено нарушениями молекулярных механизмов ее индукции, в т.ч. связанными с изменениями уровня экспрессии NMDA-рецепторов и/или их субъединичного состава. Методом ПЦР в реальном времени показано, что через 3 ч после индукции судорог происходит существенное усиление экспрессии генов, кодирующих субъединицы GluN1 и GluN2A. Повышенная экспрессия облигатной субъединицы GluN1 позволяет предполагать увеличение общего числа NMDA-рецепторов в гиппокампе. Через 24 ч наблюдается трехкратное увеличение продукции мРНК GluN2B-субъединицы, что может свидетельствовать об увеличении доли GluN2B-содержащих NMDA-рецепторов. Поскольку преобладание NMDA-рецепторов определенного субъединичного состава оказывает влияние на характеристики долговременной синаптической пластичности, то увеличение экспрессии мРНК GluN2B-субъединицы может быть одной из причин уменьшения величины ДВП в синапсах гиппокампа после эпилептического статуса.