By this author

Regulation of Intracellular Calcium during High-Frequency Rhythmic Stimulation of the Motor Nerve Ending of a Frog

Issue number 9 from 21.12.2025

В физиологических условиях химические синапсы, включая нервно-мышечные соединения, работают ритмически с разной частотой в зависимости от функционального типа мышц и состояния синаптического аппарата. Ионы кальция (Ca), входящие в аксоплазму через потенциал-зависимые Ca-каналы во время каждого потенциала действия, активируют экзоцитоз синаптических везикул и играют ключевую роль в модуляции секреторного процесса. Существенный вклад в динамику внутриклеточного Ca может вносить эндоплазматический ретикулум (ЭР), способный высвобождать ионы Ca посредством Ca-зависимого освобождения. Для отслеживания изменений внутриклеточного Ca применяются методы оптической регистрации с использованием Ca-чувствительных флуоресцентных красителей. Особое внимание при такой оценке необходимо уделять характеристикам связывания красителя с ионами Ca, а именно их аффинности, поскольку степень насыщения красителя влияет на параметры Ca-ответа. В данном исследовании для анализа изменений внутриклеточного содержания ионов Ca в нервно-мышечном синапсе кожно-грудинной мышцы лягушки () при ритмической стимуляции был использован низкоаффинный краситель Magnesium Green, который позволяет корректно оценивать Ca-сигналы. При увеличении частоты стимуляции двигательного нерва плавное нарастание Ca-ответа при частоте стимуляции 20 Гц сменялось двухфазным увеличением при 50 Гц и резким ростом при 70 Гц. Это свидетельствует о включении дополнительных источников Ca, каковым может быть ЭР. Блокирование рианодиновых и инозительных рецепторов устраняло возрастание Ca-ответа при повышенных частотах стимуляции нерва. Блокирование кальциевых ATФаз ЭР (SERCA) приводило к резкому увеличению Ca-ответа и устраняло его многофазность. Установлено, что изменение Ca-грангмента отражает накопление внутриклеточного Ca в аксоплазме и зависит от активности SERCA, рианодиновых и инозительных рецепторов. Применение низоаффинного флуоресцентного Ca-красителя дает возможность отслеживать включение этих систем в формирование внутриклеточного содержания основных ионов, определяющих процесс нейросекреции.

15 0