Анотація до роботи:

Шкриль В.М. Активність високопорогових кальцієвих каналів гіпокампу щура при зменшенні напруги кисню в зовнішньоклітинному розчині. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. – Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ, 2002.

Дисертацію присвячено дослідженню зміни активності високопорогових кальцієвих каналів гіпокампу щура при модулюванні умов гіпоксії. Показано, що активність високопорогових кальцієвих каналів нейронів гіпокампу модулюється зниженням напруги кисню зовнішнього середовища при відсутності глюкози в зовнішньому середовищі. Установлено, що при фіксації внутрішньоклітинної концентрації кальцію на нульовому рівні не відбувається адекватної зміни максимальної амплітуди кальцієвого струму, а лише спостерігається уповільнення "run-down" кальцієвого струму. Але при наявності вільного внутрішньоклітинного кальцію відбувається потенціювання кальцієвого струму при зменшенні напруги кисню зовнішньоклітинного розчину. З’ясовано, що гіпоксія з однієї сторони викликає Ca²⁺ залежну інактивацію Са²⁺ струму через збільшення внутрішньоклітинної концентрації кальцію. З іншого боку, гіпоксія стимулює кальцій-залежне потенціювання Ca²⁺ каналів за допомогою кальмодулін-залежної протеінкінази.

1. У даній роботі продемонстровано адекватність використання платинового кисень-чутливого електрода в "петч-клемп" експерименті при полярографічному методі визначення напруги кисню в зовнішньоклітинному розчині біля поверхні досліджуваної нервової клітини.

2. Показано, що активність високопорогових кальцієвих каналів нейронів гіпокампу модулюється зниженням напруги кисню зовнішнього середовища у відсутності глюкози в зовнішньому розчині, як субстрату енергетичного метаболізму.

3. На культивованих нейронах гіпокампу показано, що в умовах фіксації концентрації внутрішньоклітинного кальцію на нульовому рівні (10 мМ EGTA) гіпоксія сповільнює "run-down" Са²⁺ струму.

4. Дослідження на гостроізольорованних нейронах зони СА1 гіпокампу показали, що наявність вільного внутрішньоклітинного кальцію призводить до потенціювання кальцієвого струму при зменшенні напруги кисню зовнішньоклітинного розчину. При цьому ефект потенціювання практично не залежить від концентрації вільного внутрішньоклітинного кальцію.

5. Ступінь збільшення кальцієвого струму в умовах модулювання гіпоксії залежить від концентрації зовнішньоклітинного кальцію: кальцієвий струм збільшується на 97% і на 26% при зовнішньоклітинній концентрації кальцію 2 мМ і 5 мМ відповідно. При цьому кількість кальцію, що входить у клітину при деполяризації мембрани в гіпоксичних умовах практично не залежить від концентрації зовнішньоклітинного кальцію.

6. Зменшення напруги кисню зовнішньоклітинного розчину призводить до значного посилення стаціонарної інактивації високопорогових Са²⁺ каналів, але в той же час не змінює їхню активаційну характеристику.

7. Показано, що як L-тип та і N-тип кальцієвих каналів модулюються умовами гіпоксії. Встановлено, що L-тип Са²⁺ струму є більш чуттєвим до гіпоксії ніж N-тип.

8. Антагоніст кальмодулін-залежної протеікінази – хлорпромазін усуває ефект потенціювання високопорогових кальцієвих каналів при зменшенні напруги кисню зовнішньоклітинного розчину.

9. Таким чином, гіпоксія з однієї сторони викликає Ca²⁺ залежну інактивацію Са²⁺ струму через збільшення внутрішньоклітинної концентрації кальцію. З іншого боку, гіпоксія стимулює Ca²⁺ залежне потенціювання Ca²⁺ каналів за допомогою кальмодулін-залежної протеінкінази. Така подвійна модуляція може відігравати істотну роль у механізмі регуляції активності нервових клітин в умовах зміни напруги кисню зовнішньоклітинного середовища.

Перелік опублікованих праць здобувача за темою дисертації.

1. В.М. Шкриль, О.О. Лук’янець. Властивості кисеньчутливих електродів що використовуються у петч-клемп-експериментах на нервових клітинах // Нейрофизиология. -1998. Т. 30, № 4/5, -С. 279-283.

2. V.M. Shkryl, L.M. Nikolaenko, P.G. Kostyuk, E.A. Lukyanetz. High-threshold calcium channel activity in rat hippocampal neurones during hypoxia // Brain Res.. -1999. -Vol. 833/2, -P. 319-328.

3. V.M. Shkryl, P.G. Kostyuk, E.A. Lukyanetz. Dual action of cytosolic calcium on calcium channel activity during hypoxia in hippocampal neurones // Neuroreport. -2000. -Vol. 12/18, -P. 4035-4039.

Тези доповідей:

4. V.M. Shkryl, L.M. Nikolaenko, P.G. Kostyuk, E.A. Lukyanetz. Calcium channels of cultured rat hippocampal neurones are insensitive to the hypoxia // Eur.J. Neurosci.. -1998. -Vol. 10/S10, -P. 18.

5. E.A. Lukyanetz., V.M. Shkryl, A.A. Konovalov, L.M. Nikolaenko, P.G. Kostyuk. Measurements of calcium channel activity in rat hippocampal & cortical neurones during hypoxia // Physiological Research (Prague). -1999. -Vol. 48, -P. S92

Анотації.