Кратковременная Гипоксия Вызывает Селективную Гибель ГАМКергических Нейронов

Известно, что кратковременные эпизоды гипоксии защищают нейроны от гибели при глобальной гипоксии и ишемии (гипоксическое прекондиционирование). Эти же воздействия вызывают постгипоксическую гипервозбудимость в период реоксигенации, что может привести к гибели отдельных популяций нейронов, отличающихся повышенной чувствительностью к гипоксии. В настоящей работе сравнили действие кратковременной гипоксии на развитие эффектов прекондиционирования и постгипоксической гипервозбудимости в двух популяциях нейронов: тормозных ГАМКергических и возбуждающих глутаматергических. Эффект прекондиционирования оценивали по степени подавления активности NMDA-рецепторов. Постгипоксическую гипервозбудимость регистрировали по появлению спонтанного синхронного Са2+-спайка в нейрональной сети в период реоксигенации после каждого эпизода гипоксии. Показано, что эффект прекондиционирования развивается только в глутаматергических нейронах и отсутствует в ГАМКергических. Активность NMDA-рецепторов в этих нейронах не подавляется, а возрастает после каждого эпизода гипоксии. В момент генерации постгипоксического синхронного Ca2+-спайка в части ГАМКергических нейронов происходит глобальное повышение базального уровня Са2+ с последующей их гибелью. Противовоспалительный цитокин интерлейкин-10 (ИЛ-10) препятствует развитию постгипоксической гипервозбудимости, ингибируя спонтанный синхронный Са2+-спайк, и защищает ГАМКергические нейроны от гибели, восстанавливая в них эффект прекондиционирования. Ингибиторы PI3-киназы – вортманнин и LY294.002 – препятствуют развитию защитного эффекта ИЛ-10, отменяя ингибирующий эффект ИЛ-10 на генерацию спонтанного синхронного Ca2+-спайка. Полученные данные указывают на ведущую роль ГАМКергических нейронов в развитии постгипоксической гипервозбудимости. Предполагается, что возникновение гипервозбудимости в нейрональной сети обусловлено ослаблением тормозного влияния ГАМКергических нейронов. Активация различных сигнальных путей, ведущих к росту фосфорилирования, зависящего от протеинкиназ B и G, в нейронах этого типа является возможной стратегией защиты нервных клеток при гипоксии.