Ca2+ signalling in magnocellular neurones of the rat supraoptic nucleus.

Abstract

v českém jazyce Magnocelulární neurosekreční buňky hypotalamu vysílají své axony do neurohypofýzy, kde do krevního řečiště uvolňují hormony oxytocin a vazopresin. Oxytocin se uplatňuje zejména při porodu a je nezbytný pro stimulaci sekrece mléka během laktace. Základní fyziologickou funkcí vazopresinu je řízení re-absorpce vody v ledvinách, čímž se podílí na regulaci tělesné rovnováhy tekutin. K sekreci hormonů dochází zejména z terminálů neuronů v hypofýze, nicméně hormony jsou secernovány i z dendritů v supraoptickém jádru, kde difundují a ovlivňují okolní buňky skrze autokrinní efekt. Mechanismy řídící sekreci oxytocinu a vazopresinu byly intenzivně studovány během posledních dekád a předpokládá se, že zásadní, v porozumění fyziologie sekrece, je vztah mezi Ca2+ signalizací, sekrecí z dendritů a elektrickou aktivitou magnocelulárních neuronů. V této práci kombinujeme matematickou analýzu s experimentálním měřením Ca2+ signálů izolovaných neuronů ze supraoptického jádra. K jejich identifikaci využíváme transgenní potkany exprimující vazopresin nebo oxytocin značený fluorescenčním proteinem. Studujeme změny Ca2+ homeostázy během těhotenství, laktace a dehydratace. Dále se zaměřujeme na spontánní a indukované Ca2+ signály a na to, jak autoregulační mechanismus vazopresinu může ovlivňovat sekreci...

The magnocellular neurosecretory cells (MNCs) of the hypothalamus project axons from the supraoptic nucleus to the posterior pituitary gland, where they secrete either oxytocin or vasopressin into the circulation. Oxytocin is important for delivery at birth and is essential for milk ejection during suckling. Vasopressin primarily promotes water reabsorption in the kidney to maintain body fluid balance. The profile of oxytocin and vasopressin secretion is principally determined by the pattern of action potentials initiated at the cell bodies in the hypothalamus. MNCs principally secrete hormones from terminals in the pituitary, but the secretion also occurs from their dendrites in the supraoptic nucleus, where they diffuse and affect the neighbouring cells. Mechanisms controlling the oxytocin and vasopressin secretion from MNCs have been extensively studied over the last decades and it is assumed that the relationship between Ca2+ signalling, secretion from dendrites, and the firing patterns is essential in understanding the magnocellular neurosecretory system. In this project, we combine mathematical analysis and experimental measurements of Ca2+ activity of MNCs of transgenic rats expressing an arginine vasopressin-enhanced green fluorescent protein (AVP-eGFP) or oxytocin-monomeric red fluorescent...