Температурная деактивация деполяризующего TRP-тока как механизм торможения нейронной активности при гипотермии: модельное исследование

• Main Authors: Корогод, С.М., Демяненко, Л.Э.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2016
• Series: Нейрофизиология
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148397

Терапевтическая нейропротекторная гипотермия все шире применяется для подавления очагов аномально высокой нейронной активности в мозгу, возникающей при ишемических и травматических повреждениях, резистентной эпилепсии и др. Это делает особо актуальным исследование факторов, определяющих температурную зависимость интенсивности возбуждения нейронов. В данном аспекте представляют интерес обнаруженные в центральных нейронах термочувствительные каналы TRP-типа, проводящие деполяризационные токи. Мы исследовали подобные каналы и их возможную функциональную роль на компьютерных моделях. TRP-каналы присутствовали в мембране моделируемой гранулярной клетки зубчатой извилины гиппокампа. Моделируемые каналы могли находиться в двух состояниях – открытом и закрытом; вероятности этих состояний были температурозависимыми. Модель адекватно отображала ключевую особенность прототипа – со снижением температуры кривая потенциалуправляемой активации TRP-каналов смещалась в сторону деполяризации, и уровень такой активации при одинаковых потенциалах снижался, т. е. наблюдалась деактивация. Понижение температуры от 37 °C (нормотермия) до 20 °C (глубокая фокальная гипотермия) сопровождалось существенным уменьшением частоты потенциалов действия, генерируемых модельным нейроном в ответ на тоническое синаптическое возбуждение одинаковой интенсивности. Это гипотермическое торможение активности было наиболее выражено в том же диапазоне температур, в котором происходила термозависимая деактивация TRP-каналов. Данный эффект был значительно менее выражен в условиях выключения TRP-каналов, имитировавшего их генетический нокаут. Хотя подобные результаты получены на весьма упрощенных моделях, они раскрывают новые аспекты нейропротекторного действия гипотермии, заслуживающие дальнейшего углубленного исследования.