Идентификация медиаторов

Пионерские эксперименты Лэнгли, Леви, Фельдберга и Дейла установили, что ацетилхолин является нейротрансмиттером в нервно-мышечном соединении скелетной мускулатуры позвоночных и в автономных ганглиях ( глава 9 ). Определяющие работы Кеннона, фон Эйлера и Перта показали, что норадреналин является медиатором, высвобождающимся из симпатических нейронов , а Флори, Куффлер, Кравитц и их коллеги открыли, что гамма-аминомасляная кислота является тормозным медиатором в нервно-мышечном контакте ракообразных . В этих исследованиях были использованы легко доступные периферические синапсы , в которых возможно избирательно стимулировать пресинаптический аксон , регистрировать внутриклеточную активность постсинаптической клетки , апплицировать химические вещества на пресинаптическую мембрану микропипеткой и собирать высвобождающийся медиатор. Таким образом было показано, что молекула, которая, возможно, является медиатором, была синтезирована пресинаптической клеткой, хранилась в аксонной терминали, выделялась вследствие стимуляции нерва и воспроизводила эффекты эндогенного трансмиттера в физиологических и фармакологических тестах.

В отличие от таких периферических структур, отделы центральной нервной системы содержат разные типы нейронов, которые общаются друг с другом. И это сильно усложняет идентификацию медиаторов. К счастью, клетки, использующие один и тот же трансмиттер, иногда сгруппированы вместе, а их аксоны проходят в виде пучков к хорошо известным отделам. Это дает возможность стимулировать известные популяции аксонов и собирать медиатор, который они выделяют. Такие эксперименты могут быть сделаны на интактной ЦНС с использованием, например, микродиализа или push-pull канюли для перфузии мест скопления синапсов . В других случаях могут быть использованы срезы ткани ЦHC толщиной примерно 100 мкм для того, чтобы стимулировать определенные нервные тракты, осуществляя при этом запись активности постсинаптических клеток. Срезы можно культивировать in vitro, на них можно апплицировать медиаторы микропипеткой и собирать перфузат или использовать чрезвычайно чувствительные амперометрические методы .

Были разработаны и другие методы идентификации трансмиттеров и визуализации распределения клеток, которые их выделяют, в синапсах ЦНС . Они будут описаны в главе 14 . Многие из этих методов основаны на детекции экспрессии белков, которые осуществляют различные аспекты химической синаптической передачи.

Ссылки: