Анотація до роботи:

Москалюк А. О. “Електрична активність та постсинаптичні струми нейронів культури гіпокампу”.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика - Міжнародний Центр Молекулярної фізіології НАН України, Київ, 2005

Дисертація присвячена дослідженню типів електричної активності гальмівних та збуджуючих нейронів в культурі гіпокампу; кінетичних характеристик постсинаптичних струмів, що викликані різними типами електричної активності пресинаптичних нейронів; наявності і локалізації різних типів потенціалзалежних калієвих каналів, які забезпечують здатність нейрона генерувати серії потенціалів з різною частотою; наявності модулюючих білків в нейронах з різними типами електричної активності. Використання культури з низькою щільністю нейронів дозволило розглянути взаємодію окремих пар синаптично зв’язаних нервових клітин і виявити взаємозв'язок кінетичних параметрів постсинаптичних струмів і специфічних характеристик пресинаптичних нейронів. Показано присутність в культурі двох груп гальмівних ГАМК-ергічних нейронів, які відрізняються за типом електричної активності. Встановлено, що пресинаптична клітина не тільки зумовлює виникнення постсинаптичного струму та визначає його амплітудні характеристики, а й здатна деякою мірою впливати на його кінетику. Показано, що параметри серій потенціалів дії з низькою частотою відрізняються у гальмівних і збуджуючих нейронів; ці нейрони експресують різні типи потенціалзалежних калієвих каналів, які забезпечують здатність нейрона генерувати серії потенціалів дії низькочастотно. У гальмівних та збуджуючих нейронів також відрізняються механізми, які відповідають за здатність клітин генерувати потенціали дії з низькою частотою.

1. Методами парної реєстрації електричної активності синаптично зв’язаних нейронів та імуноцитохімічного аналізу було досліджено електрофізіологічні властивості гальмівних інтернейронів і гранулярних клітин, а також просторовий розподіл деяких трансмембранних і внутрішньоклітинних білків.

2. Показано наявність двох груп ГАМК-ергічних нейронів в культурі гіпокампу, які різняться за типом електричної активності: такі, що здатні генерувати ПД з високою частотою, і такі, що не здатні до високочастотної генерації ПД у відповідь на тривалу стимуляцію деполяризуючими імпульсами струму. Ці групи достовірно різняться між собою за кінетичними характеристиками ПД.

3. Група ГАМК-ергічних нейронів, що генерують ПД з високою частотою, характеризується наявністю великої кількості калієвих каналів Kv3.1 типу і присутністю кальцій-зв’язуючого білку парвальбуміну.

4. Гальмівні інтернейрони, що генерують ПД з низькою частотою, експресують калієві канали Kv1.2 типу, а наявність каналів Kv4.2 типу виявлено не було. Дана група нейронів не є однорідною за морфологічними ознаками і за наявністю модулюючих білків, і була розділена на дві підгрупи. Кінетичні характеристики постсинаптичних струмів, що викликані низькочастотною серією ПД гальмівних інтернейронів, корелюють з морфологічними параметрами пресинаптичних клітин.

5. Збуджуючі нейрони (гранулярні клітини) генерують ПД низькочастотно, містять соматостатин і калієві канали Kv1.2 і Kv4.2 типів. Показано наявність двох типів збуджуючих постсинаптичних струмів, викликаних активацією гранулярних клітин. Ці струми розрізняються за часом наростання і постійною часу спаду, й опосередковані АМПА та каїнатними типами глутаматних рецепторів.

6. У збуджуючих та гальмівних нейронів відрізняються характеристики низькочастотних серій ПД, а також комбінації потенціалзалежних калієвих каналів Kv1.2 і Kv4.2 типів. Це свідчить про різницю у механізмах електрозбудливості, що відповідають за здатність цих двох типів нейронів гіпокампу генерувати ПД з низькою частотою.

Публікації автора:

1. А. О. Москалюк, Ю. О. Колодін, М. О. Кравченко, С. А.Федулова, М. С. Веселовський. Електрофізіологічні властивості гальмівних нейронів у дисоційованій культурі клітин гіпокампа // Фізіологічний журнал.– 2004.– 50, №4.– С. 42-49

2. А. А. Москалюк, О. М. Коваль, С. А. Федулова, Н. С. Веселовский. Тормозящие постсинаптические токи, вызванные активацией интернейронов в культуре гиппокампа крыс // Нейрофизиология/Neurophysiology.– 2005.– 37, №.2 .– С. 116-123.

3. А. А. Москалюк, О. М. Коваль, С. А. Федулова, Н. С. Веселовский. Электрическая активность возбуждающих и тормозных нейронов в культуре гиппокампа крыс//Нейрофизиология/Neurophysiology.– 2005.– 37, №.3 .– С. 207-216.

Тези доповідей

1. Moskalyuk А., Paligin О., Fedulova S., Medvedeva Yu. and Veselovsky N., Assessment of the reliability of amplitude histograms for inhibitory synaptic currents in rat cortex culture. Neurophysilogy, v. 34, №2/3, p.199-201, (2002) “Pharmacology of synaptic transmission in nervous system”, Kiev 2002, Ukraine

2. Moskalyuk A., Kolodin Yu., Kravchenko M., Fedulova S. and Veselovsky N., Diversity of firing characteristics and membrane properties of cultured rat hippocampal GABAergic neurones. First (Inaugural) Ukrainian Congress for Cell Biology, Lviv 2004, p.314

3. Moskalyuk A., Koval O., Fedulova S. and Veselovsky N., Morphological identification and electrophysiological properties of Dentate gyrus granulate cells in hippocampal culture. IBRO Advanced School Of Neuroscience, Yalta 2004, Abstract book p. 18

4. Moskalyuk A., Kolodin Yu., Kravchenko M., Fedulova S. and Veselovsky N., Two patterns of electrical activity of GABAergic neurons in dissociated hippocampal culture. International Workshop in Cell Physiology “Transport Mechanisms Across Cell Membranes : Channels and Pumps”, St. Petersburg 2004, Russia, p.46

5. Moskalyuk A., Koval O., Fedulova S. and Veselovsky N., Comparison of electrophysiological properties of excitatory and inhibitory neurons in rat hippocampal culture. Joint International Meeting of The Physiological Society and FEPS, Bristol 2005,UK, Abstract book p.188