Modulace synaptického přenosu, studium na míšních řezech in vitro

Abstract

Modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v nociceptivní signalizaci, zejména za patologických bolestivých stavů. Cílem naší práce bylo rozvinout metodu calcium imagingu na míšních řezech in vitro. Tato metoda umožňuje sledovat změny intracelulární koncentrace volných vápenatých iontů (iCa2+ ), které jsou hlavním mediátorem neuronální plasticity. V naší práci jsme se soustředili na použití této metody na konvenčním fluorescenčním mikroskopu a na studium vlivu aplikace látek ovlivňujících synaptický přenos. V experimentech byly snímány koncentrační změny iCa2+ v 744 neuronech zadních rohů míšních (lamina I a II) po elektrické stimulaci zadních kořenů. V první sérii experimentů byly použity stimulační protokoly preferenčně aktivující A a A+C vlákna zadních kořenů a ověřena dlouhodobá stabilita vápníkových odpovědí. Stimulace zadního kořene vyvolala ve sledovaných neuronech rychlý a pozdní typ vápníkové odpovědi. Aplikace antagonistů glutamátových receptorů AMPA a NMDA typu, CNQX (50µM) a MK801 (45µM) snížila podle očekávání amplitudu vápníkové odpovědi oproti kontrolním hodnotám a potvrdila jejich jednoznačný význam pro synaptickou aktivaci. V několika pokusech jsme zkoumali účinek kapsaicinu, známého agonisty TRPV1 receptorů. Aplikace i nízké koncentrace kapsaicinu...

Modulation of a synaptic transmission in the spinal cord dorsal horn plays a key role in nociceptive signalling, especially in states of pathological pain. The goal of this study was to develop a method for calcium imaging in spinal cord slices in vitro. This method allowed us to record changes of intracellular free calcium ions concentration (iCa2+ ), that are a major mediator of neuronal plasticity. In this work, we have focused on application of this method in a conventional fluorescence microscope and on the role of different neuromodulators of synaptic activity. Changes of iCa2+ induced by dorsal root electrical stimulation were recorded altogether in 744 dorsal horn (lamina I and II) neurons. In the first series of experiments, stimulation protocols activating preferentially A and A + C dorsal root fibers were used and long-term stability of the calcium responses was verified. The dorsal root stimulation induced in the neurons fast and delayed type of calcium response. Application of AMPA and NMDA receptors antagonists, CNQX (50μM) and MK801 (45μM), reduced the calcium response amplitude and confirmed the importance of glutamate receptors in synaptic activation. In several experiments the effect of capsaicin a TRPV1 receptors agonist, application was tested. Application of even low...