Тип: экспериментальный Область знаний: нейробиология Метод: оптический биоимиджинг

Цель работы

Изучить регуляцию кальциевой активности астроцитов при изменениях метаболизма мозга.

Описание проекта

Астроциты являются важными клеточными компонентами мозга и оказывают существенное влияние на нейрональную активность. Основным типом активности астроцитов являются кальциевые события (рис.1). Частота таких событий зависит от активности и метаболического состояния мозга. Существенные изменения в уровне активности и метаболизме мозга могут наблюдаться в постэмбриональном развитии и приразличного рода нагрузках или патологиях. В связи с этим мы исследуем кальциевую активность в астроцитах срезов гиппокампа, полученных в 3-х возрастных группах крыс (P20) и изучаем эффект снижения общего уровня метаболизма путем понижения температуры. Поскольку на ранних этапах постэмбрионального развития в мозг поступают энергетические субстраты из материнского молока, мы так же исследуем эффект этих субстратов (пирувата, лактата и ?-гидроксибутирата) на активность астроцитов в разных возрастах. Также следует отметить, что возможным механизмом регуляции активности астроцитов может являться внеклеточный матрикс мозга. Недавние исследования показали, что внеклеточное пространство заполнено матриксом, который представляет собой комплекс макромолекул, образующих сети (Dityatev A. et.al, 2001, 2006). В их состав входят гликопротеины, полисахариды и протеогликаны. Также показано, что внеклеточный матрикс участвует в дифференциации и миграции клеток, способствует росту аксонов и синапсов, модулирует диффузию нейропередатчиков. Таким образом, мы планируем изучить роль внеклеточного матрикса в регуляции астроцитарной активности. В работе используется метод конфокального имиджинга с использованием флуоресцентных красителей (рис.2).,>

picture_lebedeva

Рисунок 1 - Изменения спонтанной кальциевой активности астроцитов в процессе постнатального развития.Оригинальные записи кальциевых событий отельных четырёх астроцитов в разных срезах в трёх возрастных группах животных.

picture_lebedeva1

Рисунок 2 - Идентификация астроцитов методом флуоресцентного имиджинга. Конфокальные изображения астроцитов исследуемой области гиппокампа, полученные с помощью лазерного сканирующего микроскопа Carl Zeiss NLO 510. Астроциты окрашены двумя типами флуоресцентных красителей: 1) Sulforhodamine 101 (200 nM) – краситель, показывающий морфологию астроцитов; 2) Oregon Green-488 BAPTA 1 AM – кальциевый индикатор. Работа выполняется при поддержке грантов:

  • Грант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования (№11.G34.31.0012 от 28 ноября 2010 г.).

Координатор проекта

Лебедева Альбина Владимировна (lebedeva@neuro.nnov.ru)

Руководитель проекта

д.б.н., проф., Семьянов Алексей Васильевич

Коллектив исполнителей

Лебедева Альбина Владимировна