Registration Number
0826U003408, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
10-08-2026
popup.evolution
.
Title
Active transport of GABA in the rat brain nerve terminals under conditions of perinatal hypoxia and its modulation by antiepileptic compounds
Author
Maryna V. Dudarenko,
popup.head Tatiana O. Borisova
popup.opponent Nana V. Voitenko
popup.opponent Iryna V. Lushnikova
popup.review Volodymyr O. Chernyshenko
popup.review Mykola I. Kanyuk
popup.rada
Palladin Institute of Biochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Актуальність теми пов'язана з тим, що у світі спостерігається постійне зростання числа пацієнтів з нейрологічними та нейродегенеративними захворюваннями, і це становить глобальну і дотепер невирішену проблему сучасного суспільства. Детальне вивчення складного багатостадійного процесу нейротрансмісії є абсолютно необхідним як для розвитку фундаментальної нейробіології та визначення механізмів розвитку патологічних станів у нервовій системі, так і для терапевтичного модулювання нейрональної активності з метою подолання нейрологічних розладів.
Важливим завданням цієї роботи було дослідити транспортер-залежне накопичення та вивільнення ГАМК у нервових терміналях головного мозку щурів та проаналізувати ефективність дії антиепілептичних сполук на ключові характеристики ГАМКергічної нейротрансмісії за умов норми та моделі перинатальної гіпоксії.
Під час виконання дисертаційної роботи були задіяні як класичні, так і новітні біохімічні та молекулярно-біологічні методи: виділення ізольованих нервових закінчень (синаптосом) різних відділів головного мозку щурів (кори, гіпокампу і таламусу), які проводили згідно методу Котмана, що включає препаративну біохімію та ультрацентрифугування. Варто зазначити, що синаптосоми зберігають усі властивості та характеристики інтактних нервових закінчень. Визначення концентрації протеїну у синаптосомах, мембранного потенціалу синаптосом і стану ацидифікації синаптичних везикул здійснювалось за допомогою підходів спектрофлуориметрії. Початкова швидкість високоафінного накопичення [3H]ГАМК синаптосомами була досліджена за допомогою радіоізотопного методу із застосуванням міченої тритієм [3Н]ГАМК.
Проведені дослідження вперше показали, що швидкість акумуляції ГАМК синаптосомами кори, гіпокампу і таламусу знижувалась з віком в обох групах тварин – як контрольних, так і щурів, які зазнали впливу перинатальної гіпоксії. Перинатальна гіпоксія суттєво впливає на процес акумуляції позаклітинної ГАМК пресинаптичними терміналями, але вектори і механізми змін виявилися різними в різних структурах головного мозку – якщо у корі не спостерігалось ефекту гіпоксії, а у таламусі вона викликала деяке підвищення акумуляції ГАМК, то у гіпокампі цей процес значно уповільнювався. Це свідчить про порушення балансу гальмівних процесів між гіпокампом і корою внаслідок гіпоксії.
Для з'ясування впливу перинальної гіпоксії на конкретний тип транспортерів ГАМК було застосовано NO-711, високоселективний блокатор ГАМК-транспортерів типу 1 (GAT1), і β-аланін, субстратний інгібітор транспортерів ГАМК типу 3 (GAT3). Отже, вперше було продемонстровано, що здатність β-аланіну інгібувати накопичення ГАМК посилювалась у нервових закінченнях гіпокампу і таламусу внаслідок перинатальної гіпоксії, в той час як ефективність NO-711 у нервових закінченнях таламусу знижувалась. Цілком вірогідно, що це є результатом зміни співвідношення активних транспортерів – GAT1/GAT3, експресованих на плазматичній мембрані нервових закінчень, внаслідок перинатальної гіпоксії. Цей факт вказує на можливість цілеспрямованої модуляції активності транспортера GAT3 та ГАМК-ергічної нейротрансмісії за умов патологічних станів за допомогою екзогенного та ендогенного β-аланіну.
Застосування антиепілептичного препарату Леветирацетаму показало, що він здійснював свій ефект у пресинаптичній ділянці через збільшення вивільнення [3H]ГАМК шляхом екзоцитозу, індукованого калієвою деполяризацією. Але препарат не впливав на позаклітинний рівень ГАМК між епізодами екзоцитозу. Дія Леветирацетаму виявилась різною у гіпокампі, корі і таламусі, і ці ефекти змінювались під час розвитку мозку. Препарат не діяв на вивільнення ГАМК синаптосомами головного мозку щурів у дитячому віці. Леветирацетам мав більш значний вплив на гіпокампальні, кортикальні і таламічні нервові закінчення саме за умов моделі перинатальної гіпоксії, ніж у нормі, тому внаслідок гіпоксії ефективність препарату підвищувалась. Залежність ефектів Леветирацетаму від віку є корисною для нової стратегії застосування цього препарату під час терапії дитячої епілепсії.
Крім того, вперше було виявлено нові ефекти позитивного алостеричного модулятора ГАМК-Б рецепторів, rac-BHFF. Rac-BHFF викликав дозозалежну деполяризацію плазматичної мембрани синаптосом та зниження ацидифікації синаптичних везикул, що призводило до зниження початкової швидкості накопичення [3H]ГАМК синаптосомами.
Registration Date
2026-07-13
popup.nrat_date
2026-07-13 / 2026-08-31
