Кальциевые транзиенты в субкомпартментах нейрона Ретциуса пиявки, вызванные одиночными потенциалами действия

Regional Ca(2+) influx into neurons plays an essential role for fast signal processing, yet it is little understood. We have investigated intracellular Ca(2+) transients induced by a single action potential (AP) in Retzius neurons in situ of isolated ganglia of the leech Hirudo medicinalis using confocal laser scanning microscopy in the cell body, in different axonal branches, and in dendrites. In the cell body, a single AP induced a Ca(2+) transient in submembrane regions, while in central regions no fluorescence change was detected. Burst activity evoked a much larger Ca(2+) influx, which elicited Ca(2+) signals in central somatic regions, including the cell nucleus. A single AP induced a Ca(2+) transient in distal branches of the axon and in dendrites that was significantly larger than in the proximal axon and in the cell body (p <.05), and the recovery of the Ca(2+) transient was significantly faster in axonal branches than in dendrites (p <.01). The AP-induced Ca(2+) transient was inhibited by Co(2+) (2 mM). The P/Q-type Ca(2+) channel blocker omega-agatoxin TK (500 nM) and the L-type Ca(2+) channel blocker nifedipine (20 microM) had no effect on the Ca(2+) transient, whereas the L-type Ca(2+) channel blocker methoxyverapamil (D600, 0.5-1 mM) irreversibly reduced the Ca(2+) transient by 37% in axons and by 42% in dendrites. Depletion of intracellular Ca(2+) stores following inhibition of endoplasmic Ca(2+)-ATPases by cyclopiazonic acid (10 microM) decreased the AP-induced Ca(2+) transient in the dendrites by 21% (p <.01), but not in axons, and increased the Ca(2+) recovery time constant (tau) in the axonal branches by 129% (p <.01), but not in dendrites. The results indicate that an AP evokes a voltage-gated Ca(2+) influx into all subcompartments of the Retzius neuron, where it produces a Ca(2+) signal of different size and/or kinetics. This may contribute to the modulation of electrical excitation and propagation of APs, and to different modes of synaptic and nonsynaptic processes.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Ca2+-транзиенты, вызванные одиночными потенциалами действия (ПД), изучали конфокальной микроскопией в нейронах Ретциуса изолированных ганглиев пиявки Hirudo medicinalis. Одиночный ПД индуцировал транзиент в подмембранных зонах сомы, а в дистальных ветвях аксона и дендритах — больше, чем в проксимальном аксоне и соме (p < 0,05). Галопамил (D600) необратимо снижал транзиент на 37% в аксонах и на 42% в дендритах, а циклопиазоновая кислота (10 мкМ) уменьшала его в дендритах на 21% и удлиняла время восстановления в аксональных ветвях на 129% (p < 0,01).

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →