Calcium transients in subcompartments of the leech Retzius neuron as induced by single action potentials.
Research article published in Journal of neurobiology (2001)
Abstract
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.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
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...
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании с использованием конфокальной лазерной сканирующей микроскопии исследовались кальциевые транзиенты, индуцированные одиночными потенциалами действия, в различных субкомпартментах (тело клетки, аксональные ветви, дендриты) нейронов Рециуса в изолированных ганглиях пиявки Hirudo medicinalis; были обнаружены компартмент-специфические различия амплитуды и кинетики кальциевого сигнала, модулируемые потенциал-зависимыми кальциевыми каналами и внутриклеточными депо. С точки зрения предметной области ASH данная статья использует Hirudo medicinalis — вид, являющийся центральным для гирудотерапии, — в качестве модельного организма в нейробиологии. Однако исследование посвящено фундаментальной нейрофизиологии нейронов пиявки и не имеет связи с терапевтическими применениями, секретомом пиявки или клинической гирудотерапией. Его значимость ограничивается предоставлением базовых биологических знаний о нейрональных свойствах вида медицинской пиявки.
Цитирование
Calcium transients in subcompartments of the leech Retzius neuron as induced by single action potentials.
Beck et al. · Journal of neurobiology, 2001
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 28, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.