Синаптическая везикула и механизм освобождения медиатора

Синаптическая везикула и механизм освобождения медиатора

Год выпуска: 2010

Автор: Зефиров А.Л., Петров А.М

_______________________________________________________________

Несмотря на наличие в нервной системе синаптических контактов, использующих разные типы медиаторов (нейромедиаторов) и имеющих разную морфологию, сам механизм освобождения нейромедиатора и факторы, обеспечивающие надежность и пластичность синапса, универсальны.

В нервных окончаниях различных синапсов содержится от нескольких сот до нескольких сотен тысяч синаптических пузырьков (везикул), заполненных медиатором, а секреция медиатора связана со слиянием этих везикул с пресинаптической мембраной (экзоцитоз). В процессе синаптической активности трата везикул, чреватая остановкой «общения» между нейронами, предотвращается с помощью механизма эндоцитоза, который «конструирует» из поверхностной мембраны новые везикулы. Они заполняются медиатором и могут участвовать в новом раунде экзоцитоза.

Отсюда в нервных окончаниях постоянно осуществляется везикулярный цикл. Естественно, скорость везикулярного цикла определяет интенсивность секреции медиатора при высокочастотной активности синапса и в конечном итоге силу синаптического контакта. В последнее время наметился серьезный научный прогресс в этом направлении. Использование молекурно-биологических, генетических, элекгронномикроскопических электрофизиологических, оптических и др. подходов значительно продвинуло нас в понимании значения и молекулярных механизмов экзоэндоцитоза и транспорта везикул, что требует обобщения и осмысления огромного количества разносторонних экспериментальных данных.

В настоящее время обнаружено несколько вариантов экзо- и эндоцитоза, а также показано, что популяция синаптических везикул неоднородна и может быть разделена, как минимум, на два или три пула. Разная кинетика кругооборота синаптических везикул способна формировать сложные формы синаптической пластичности. В осуществление и регуляцию цикла синаптических везикул вовлечено громадное количество сигнальных молекул как нейрон-специфичных, так и распространенных в других тканях. Данные последних лет свидетельствуют о том, что нарушения везикулярного цикла наблюдаются при многих нейродегенеративных заболеваниях, а может быть являются их причиной. В итоге, синаптическая везикула и везикулярный цикл обращают на себя пристальное внимание ученых всего мира, которые по кирпичикам собирают прочный фундамент современной синаптологии и нейробиологии.

В настоящей книге обобщается большой пласт современных данных о роли синаптических везикул в механизмах секреции медиатора в химическом синапсе, подробно рассмотрены молекулярные машины экзо- и эндоцитоза, везикулярного транспорта, а также регуляции этих механизмов.

Кроме этого представлены современные данные по исследованию механизмов везикулярного транспорта, а также процессов экзо- и эндоцитоза в нервных клетках, связанных с формированием и ре-моделированием синаптических контактов, изменениями молекулярной композиции пре- и постсинаптических мембран, лежащих в основе синаптической пластичности. Широко представлены собственные данные авторов монографии и коллектива преподавателей и ученых кафедры нормальной физиологии Казанского государственно медицинского университета по исследованию везикулярного цикла в двигательных нервных окончаниях, проведенных при поддержке РФФИ, грантов Ведущей научной школы России и зарубежных фондов, Федеральных целевых программ.

Комментарии: