ЭПИЛЕПСИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІЛІК КЕЗІНДЕ ПАРОКСИЗМАЛЬДЫ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯЛЫҚ ЫҒЫСУ КЛАСТЕРЛЕРІНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫНА Kv7 ТҰҚЫМДАС КАЛИЙ КАНАЛДАРЫНЫНЫҢ ИНГИБИТОРЛАРЫ МЕН АКТИВАТОРЛАРЫНЫҢ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ
Өзектілігі. Эпилепсия ұстамалары гамма-аминомай қышқылы (ГАМҚ) тежегіш жүйесінің әлсіреуінің салдары болып табылады, бұл өз кезегінде нейрондарының өліміне әкелуі мүмкін. Эпилепсияны емдеудің күрделілігі 1000-нан астам геннің экспрессиясымен түсіндіріледі. Эпилептиформды белсенділік негізіндегі клеткалық модельдерді қолдану – эпилепсия табиғатын зерттеу міндетін біршама жеңілдетеді сонымен қатар процестің көптеген қатысушыларының рөлін анықтауға, олардың қатысуымен сигнал беру тізбегін құруға, белсенділігін реттеу механизмдерін анықтауға мүмкіндік береді. Эпилептиформды белсенділікке потенциалға тәуелді кальций каналдары (Kv7) каналдары мен кальций-өткізгіш АМРА рецепторларының әсерінің анықталуы, ғылым саласында үлкен бір қадам бола отырып, гиперқозудың фармакологиялық жолдарын ашады.
Зерттеу мақсаты: Эпилептиформды белсенділіктегі пароксизмальды деполяризациялық ығысу (ПДЫ) кластерлерінің құрылымына Kv7 каналдарының ингибиторы мен активаторларының әсерін анықтау.
Материалдар мен зерттеу әдістері: Тәжірибелерде жаңа туған (1-3 күн) Wistar егеуқұйрықтарының миынан алынған гиппокампалық жасушаларының аралас нейроглиальды культурасы қолданылды. Тәжірибелер гиппокампалық нейрондық культурада өсірудің 12-14 күнінде жүргізілді. Барлық зерттеулер in vitro жасушалық деңгейде жүргізілді. Жасушаішілік кальций концентрациясының өзгерісін флуоресценттік микроскопия әдісі арқылы тіркелді. Мембраналық потенциалдың өзгеруі Patch-Clamp әдісі арқылы тіркелді. Алынған нәтижелерді талдау және өңдеу жұмыстары Origin 9.1 және Image J бағдарламалары қолданылды.
Зерттеу нәтижелері: Жүргізілген тәжірибелер кластердің ұзақтығы дискретті (ПДЫ бүтін санына өзгереді) және бақылауда бір кластерге азаятынын көрсетті, бұл стохастикалық процестің кластер индукциясына қатысуын көрсетеді. Kv7 каналдар кластерді қалыптастыруға да, ПДЫ-ның өзіне де қатысады.
Қорытынды: Kv7 тұқымдас калий каналдары ПДЫ кластерінің гиперполяризациядан кейінгі жылдамдығын арттыра отырып, эпилептиформды белсенділіктегі әрекет потенциал жиын ұзақтығын және кальций импульстарының ұзақтығын азайтады. Сондай-ақ, Kv7 каналдарының тікелей активаторлары мен ингибиторлары синхронды жиын белсенділік және Ca2+ импульстарының параметрлерін олардың ұзақтығын, амплитудасын өзгертеді, алайда эпилептиформалық белсенділіктегі нейрондардағы деполяризациялық ығысу жиілігі өзгеріссіз қалады.
Тулеуханов Султан Тулеуханович – б.ғ.д., академик, Қазакстан Республикасының Ұлттық Ғылым Академиясының корреспондент-мүшесі, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті. Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: 87015501045, e-mail: sultan.tuleuhanov@kaznu.edu.kz, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9898-0507.
Зинченко Валерий Петрович - биология ғылымдарының докторы, профессор, жасушаішілік сигнализация зертханасының меңгерушісі, Ресей Ғылым Академиясының Клетка биофизикасы институты. Пущино қ, Ресей. тел: +79162354895, e-mail: vpz@mail.ru . https://orcid.org/0000-0002-1990-3803.
Қайрат Бақытжан Қайратұлы - әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және биотехнология факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасының аға-оқытушысы. Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: 87083200507, e-mail: bakytzhan.kairat@kaznu.edu.kz. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1742-2667.
Тусупбекова Гульмира Аблаевна - әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және биотехнология факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасының профессор м.а., Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: +7 708 110 7679 e-mail: gulmira.tussupbekova@kaznu.edu.kz ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9379-4687.
Малибаева Арайлым Ержанкызы - әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және биотехнология факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасы, PhD докторант. Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: 87478760641, e-mail: arai_07_20@mai.ru. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4759-9087.
1. Avoli M., D'Antuono M., Louvel J., Köhling R., Biagini G., Pumain R., D'Arcangelo G., Tancredi V. Network and pharmacological mechanisms leading to epileptiform synchronization in the limbic system in vitro. Progress in neurobiology. 2002. Vol. 68, No 3. P. 167–207.
2. Battefeld A., Tran B.T., Gavrilis J., Cooper E.C., Kole M.H.P. Heteromeric Kv7.2/7.3 Channels Differentially Regulate Action Potential Initiation and Conduction in Neocortical Myelinated Axons. Journal of Neuroscience. 2014. Vol. 34. P. 3719-3732.
3. Dwivedi D., Bhalla U.S. Physiology and Therapeutic Potential of SK, H, and M Medium AfterHyperPolarization Ion Channels. Frontiers in molecular neuroscience. 2021. Vol. 14. P. 658435.
4. Dynnik V.V., Kononov A.V., Sergeev A.V., Tankanag A., Zinchenko V.P. To Break or to brake neuronal network accelerated by ammonium ions? PLoS ONE. 2015. Vol. 10, No 7. P. e0134145.
5. Fanger C.M., Ghanshani S., Logsdon N.J., Rauer H., Kalman K., Zhou J. et al. Calmodulin mediates calcium-dependent activation of the intermediate conductance K(Ca) channel, IKCa1. J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274. P. 5746–5754.
6. Gaidin S., Zinchenko V., Teplov I., Tuleukhanov S., Kosenkov A. Epileptiform activity promotes decreasing of Ca2+ conductivity of NMDARs, AMPARs, KARs, and voltage-gated calcium channels in Mg2+-free model. Epilepsy Research. 2019. Vol. 158. P. 106224.
7. Miceli F., Soldovieri M.V., Martire M., Taglialatela M. Molecular pharmacology and therapeutic potential of neuronal Kv7-modulating drugs. Curr. Opin. Pharmacol. 2008. Vol. 8. P. 65–74.
8. Nappi P., Miceli F., Soldovieri M.V., Ambrosino P., Barrese V., Taglialatela M. Epileptic channelopathies caused by neuronal Kv7 (KCNQ) channel dysfunction. Pflugers Arch. 2020. Vol. 472. P. 881-898.
9. Nikitin E.S., Vinogradova L.V. Potassium channels as prominent targets and tools for the treatment of epilepsy. Expert Opinion on Therapeutic Targets. 2021. Vol. 25. P. 223-235.
10. Poduri A. Lowenstein D. Epilepsy Genetics-Past, Present, and Future. Current Opinion in Genetics & Development. 2011. Vol. 21. P. 325-332.
11. Reddy D.S., Kuruba R. Experimental models of status epilepticus and neuronal injury for evaluation of therapeutic interventions. Int J Mol Sci. 2013. Vol. 14. P. 18284–18318.
12. Schumacher M.A., Rivard A.F., Bächinger H.P., Adelman J.P. Structure of the gating domain of a Ca2+-activated K+ channel complexed with Ca2+/calmodulin. Nature. 2001. Vol. 410. P. 1120–1124.
13. Staley K., Hellier J.L., Dudek F.E. Do interictal spikes drive epileptogenesis? Neuroscientist. 2005. Vol. 11. P. 272–276.
14. Zinchenko V.P., Teplov I.Y., Kosenkov A.M., Gaidin S.G., Kairat B.K., Tuleukhanov S.T. Participation of calcium-permeable AMPA receptors in the regulation of epileptiform activity of hippocampal neurons. Front. Synaptic Neurosci. 2024. Vol. 16. P. 1349984.
15. Maiorov S.A., Kairat B.K., Berezhnov A.V., Zinchenko V.P., Gaidin S.G., Kosenkov A.M. Peculiarities of ion homeostasis in neurons containing calcium-permeable AMPA receptors. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2024. Vol. 754, P. 109951.
16. Gaidin S.G., Zinchenko V.P., Teplov I.Y., Tuleukhanov S.T., Kosenkov A.M. Epileptiform activity promotes decreasing of Ca2+ conductivity of NMDARs, AMPARs, KARs, and voltage-gated calcium channels in Mg2+-free model. Epilepsy Res. 2019. Vol. 158. P. 106224.
17. Dolgacheva L.P., Tuleukhanov S.T., & Zinchenko V.P. Participation of Ca2+-Permeable AMPA Receptors in Synaptic Plasticity. Biochemistry. Moscow Supplement Series A: Membrane and Cell Biology, 2020. Vol.14.-P.194 - 204.
18. Adelman J.P. SK channels and calmodulin. Channels 10, 2016. P.1–6.
19. Brown D.A., Passmore G.M. Neural KCNQ (Kv7) channels. Br. J. Pharmacol. 2009. Vol.156. P. 1185–1195.
20. Hansen H.H., Waroux O., Seutin V., Jentsch T.J., Aznar S., Mikkelsen J.D. Kv7 channels: interaction with dopaminergic and serotonergic neurotransmission in the CNS//J. Physiol. -2008.-Vol. 586, -P.1823–1832.
Количество просмотров: 2802
Категория статей:
Oригинальное исследование
Библиографическая ссылка
Тулеуханов С.Т., Зинченко В.П., Қайрат Б.Қ., Тусупбекова Г.А., Малибаева А.Е. Эпилепсиялық белсенділік кезінде пароксизмальды деполяризациялық ығысу кластерлерінің құрылымына Kv7 тұқымдас калий каналдарының ингибиторлары мен активаторларының әсерін зерттеу // Ғылым және Денсаулық сақтау. 2025. Vol.27 (1), Б. 32-39. doi 10.34689/SH.20254.27.1.004Похожие публикации:
MIDTERM RESULTS OF THE OBSERVATIONAL NON-INTERVENTIONAL CLINICAL STUDY "EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF THE CARNITINE OROTATE AND BIPHENYLDIMETHYLDICARBOXYLATE COMPLEX IN THE PATHOGENETIC THERAPY OF METABOLIC-ASSOCIATED FATTY LIVER DISEASE: A PROSPEC
GENETIC ANALYSIS OF TP53 AND CTNNB1 MUTATIONS IN PEDIATRIC MEDULLOBLASTOMA: A STUDY FROM KAZAKHSTAN
ЭПИЛЕПСИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІЛІК КЕЗІНДЕ ПАРОКСИЗМАЛЬДЫ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯЛЫҚ ЫҒЫСУ КЛАСТЕРЛЕРІНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫНА Kv7 ТҰҚЫМДАС КАЛИЙ КАНАЛДАРЫНЫНЫҢ ИНГИБИТОРЛАРЫ МЕН АКТИВАТОРЛАРЫНЫҢ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ
ЧАСТОТА РЕЦИДИВОВ ГАСТРОЭЗОФАГЕАЛЬНОЙ РЕФЛЮКСНОЙ БОЛЕЗНИ У ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
УРОВЕНЬ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА И ХРОНИЧЕСКИМ ВИРУСНЫМ ГЕПАТИТОМ С НА 2023 ГОД В ГОРОДЕ АЛМАТЫ