Активация AMPA/каинатных рецепторов, но не ацетилхолиновых рецепторов вызывает приток Mg2+ в нейроны Ретциуса пиявки Hirudo medicinalis

In Retzius neurones of the medicinal leech, Hirudo medicinalis, kainate activates ionotropic glutamate receptors classified as AMPA/kainate receptors. Activation of the AMPA/kainate receptor-coupled cation channels evokes a marked depolarization, intracellular acidification, and increases in the intracellular concentrations of Na+ ([Na+]i) and Ca2+. Qualitatively similar changes are observed upon the application of carbachol, an activator of acetylcholine receptor-coupled cation channels. Using multibarrelled ion-selective microelectrodes it was demonstrated that kainate, but not carbachol, caused additional increases in the intracellular free Mg2+ concentration ([Mg2+]i). Experiments were designed to investigate whether this kainate-induced [Mg2+]i increase was due to a direct Mg2+ influx through the AMPA/kainate receptor-coupled cation channels or a secondary effect due to the depolarization or the ionic changes. It was found that: (a) Similar [Mg2+]i increases were evoked by the application of glutamate or aspartate. (b) All kainate-induced effects were inhibited by the glutamatergic antagonist DNQX. (c) The magnitude of the [Mg2+]i increases depended on the extracellular Mg2+ concentration. (d) A reduction of the extracellular Ca2+ concentration increased kainate-induced [Mg2+]i increases, excluding possible Ca2+ interference at the Mg2+-selective microelectrode or at intracellular buffer sites. (e) Neither depolarizations evoked by the application of 30 mM K+, nor [Na+]i increases induced by the inhibition of the Na+/K+ ATPase caused comparable [Mg2+]i increases. (f) Inhibitors of voltage-dependent Ca2+ channels did not affect the kainate-induced [Mg2+]i increases. Moreover, previous experiments had already shown that intracellular acidification evoked by the application of 20 mM propionate did not cause changes in [Mg2+]i. The results indicate that kainate-induced [Mg2+]i increases in leech Retzius neurones are due to an influx of extracellular Mg2+ through the AMPA/kainate receptor-coupled cation channel. Mg2+ may thus act as an intracellular signal to distinguish between glutamatergic and cholinergic activation of leech Retzius neurones.

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.

В нейронах Ретциуса Hirudo medicinalis исследовали влияние активации AMPA/каинатных и холинергических рецепторов на [Mg2+]i. Каинат, глутамат и аспартат повышали [Mg2+]i, тогда как карбахол вызывал лишь деполяризацию, закисление и прирост Na+ и Ca2+ без изменений Mg2+. Каинат-индуцированное повышение блокировалось DNQX, зависело от внеклеточного Mg2+, не воспроизводилось деполяризацией 30 мМ K+ или ингибированием Na+/K+-АТФазы и не устранялось блокадой потенциал-зависимых Ca2+-каналов. Авторы заключают, что Mg2+ поступает непосредственно через AMPA/каинатный канал и может служить внутриклеточным сигналом, отличающим глутаматергическую активацию от холинергической.

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 →