MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39948410.17816/morph.399484ArticlesСтатьиKAINATE RECEPTORS IN THE HIPPOCAMPUS OF RAT STRAINS WITH DIFFERENT LEVELS OF THE NERVOUS SYSTEM EXCITABILITYКАИНАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ В ГИППОКАМПЕ КРЫС ЛИНИЙ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО УРОВНЮ ВОЗБУДИМОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫLevinaA SЛевинаА С

Лаборатория генетики высшей нервной деятельности (зав. - д-р биол. наук А.И. Вайдо); Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

SavenkoYu NСавенкоЮ Н

Лаборатория генетики высшей нервной деятельности (зав. - д-р биол. наук А.И. Вайдо); Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

DyuzhikovaN AДюжиковаН А

Лаборатория генетики высшей нервной деятельности (зав. - д-р биол. наук А.И. Вайдо); Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

VaydoA IВайдоА И

Лаборатория генетики высшей нервной деятельности (зав. - д-р биол. наук А.И. Вайдо); Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

LevinaA SSavenkoYu NDyuzhikovaN AVaydoA IИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН150920111393NO3 (2011)№3 (2011)252909052023Copyright ©; 2011, Eco-VectorCopyright ©; 2011, Эко-Вектор2011Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/399484

Glutamate receptors in the central nervous system play a significant role in the mechanisms of differential adaptation to the environmental conditions. However, structural and functional parameters of kainate receptors (KR) under normal conditions and during exposure to stress are not well characterized. Therefore, the aim of this research was to 1) study the distribution and the quantity of KR GluR 5/6/7 subunits; 2) examine their changes in the pyramidal cell layer of the hippocampus in rat strains with have genetically determined distinctions in the levels of nervous system excitability following the exposure to short-term emotional-painful stress; 3) estimate the sensitivity of hippocampal pyramidal neurons to the action of KR agonist - kainic acid. It was demonstrated that GluR 5/6/7 KR are localized mainly in the region of hippocampal CA2 area; in the animals with low excitability their quantity was greater than in those with high excitability. Short-term emotional-painful stress resulted in the increase of KR in hippocampal CA2 area only in highly excitable rats. Selective sensitivity of pyramidal neurons in different hippocampal fields to the action of kainic acid was demonstrated and it was found to depend on animal strain characteristics of of the nervous system excitability.

В реализации механизмов дифференциальной адаптации к условиям среды важная роль принадлежит рецепторам глутамата вЦНС. В настоящее время наименее изучены структурно-функциональные особенности каинатных рецепторов (КР) как в норме, так и при стрессе. В связи с этим цель работы состояла: 1) в изучении распределения и содержания субъединиц GluR 5/6/7 КР; 2) их изменения в пирамидном слое гиппокампа крыс линий с генетически детерминированными различиями по уровню возбудимости нервной системы под влиянием краткосрочного эмоционально-болевого стрессорного воздействия; 3) в оценке чувствительности пирамидных нейронов гиппокампа к действию агониста КР - каиновой кислоты. Установлено, что GluR 5/6/7-содержащие КР локализуются преимущественно в районе поля СА2 гиппокампа, у низковозбудимых животных их содержание выше, чем у высоковозбудимых. Короткий эмоционально-болевой стресс приводит к увеличению количества КР в поле СА2 гиппокампа только у высоковозбудимых крыс. Обнаружена избирательная чувствительность пирамидных нейронов разных полей гиппокампа к действию каиновой кислоты, зависимая от линейных характеристик возбудимости нервной системы животных.

hippocampuskainate receptorsstressratsгиппокампкаинатные рецепторыстресскрысыАрхипов В.И., Сирота Т.В. и Лебедев Д.С. Влияние внутригиппокампального введения каиновой кислоты на поведение крыс и функциональное состояние митохондрий в структурах мозга. Изв. РАН, Сер. биол., 2007, № 5, с. 570-576.Вайдо А.И. Физиолого-генетический анализ возбудимости нервной системы и поведения лабораторной крысы: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. СПб., 2000.Вайдо А.И. и Ситдиков М.Х. Селекция линий крыс по долгосрочному порогу возбудимости нервно-мышечного аппарата. Генетика, 1979, т. 15, № 1, с. 144-147.Калиниченко С.Г. и Матвеева Н.Ю. Морфологическая характеристика апоптоза и его значение в нейрогенезе. Морфология, 2007, т. 131, вып. 2, с. 6-28.Крыжановский Г. Н. Общая патофизиология нервной системы. М., Медицина, 1997.Лопатина Н.Г. и Пономаренко В.В. Исследование генетических основ высшей нервной деятельности. В кн.: Физиология поведения: нейробиологические закономерности (Руководство по физиологии). Л., Наука, 1987, с. 31-36.Семьянов А.В. Диффузная внесинаптическая нейропередача посредством глутамата и ГАМК. Журн. высш. нервн. деят., 2004, т. 54. № 1, с. 68-84.Ширяева Н.В., Вайдо А.И. и Лопатина Н.Г. Дифференциальная чувствительность к невротизирующему воздействию линий крыс, различающихся по порогу возбудимости нервной системы. Журн. высш. нервн. деят., 1992, т. 42. № 1, с. 137- 143.El-Khodor B.F., Flores G., Srivastava L.K. and Boksa P. Effects of birth insult and stress at adulthood on excitatory amino acid receptors in adult rat brain. Synapse, 2004, v. 54, № 3, p. 138-146.Feligioni M., Holman D., Haglerod K. et al. Ultrastructural localization and differential agonist-induced regulation of AMPA and kainate receptors present at the presynaptic active zone and postsynaptic density. J. Neurochem., 2006, v. 99, p. 549-560.Hecht K., Treptov K., Choinovski K. and Peschel M. Die raum-zeitliche Organisation der Reiz-Reaktion-Beziehungen bedingtreflectorischer Prozesse. Jena, Fischer, 1972.Lerma J., Paternain A.V., Rodrigez-Moreno A. and Lopez-Garcia J.C. Molecular physiology of kainate receptors. Physiol. Rev., 2001, v. 81, № 3, p. 971-998.McLin J.P. and Steward O. Comparison of seizure phenotype and neurodegeneration induced by systemic kainic acid in inbred, outbred, and hybrid mouse strains.. Eur. J. Neurosci., 2006, v. 24, № 8, p. 2191-2202.Negrete-Diaz J.V., Sihra T. S., Delgado-Garcia J.M. and Rodriguez-Moreno A. Kainate receptor-mediated inhibition of glutamate release involves protein kinase A in the mouse hippocampus. J. Neurophysiol., 2006, v. 96, № 4, p. 1829-1837.Paxinos G. and Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. 6th edition. NY, Academ. Press, 2007.Pinheiro P. and Mulle C. Kainate receptors. Cell Tiss. Res., 2006, v. 326. № 2, p. 457-482.Schmued L.C., Albertson C. and Slikker W.J. Fluoro-Jade : a novel fluorochrome for the sensitive and reliable histochemical localization of neuronal degeneration. Brain Res., 1997, v. 751, p. 37-46.