Том 40, № 3 (2023)

BAR-белки являются одними из ключевых компонентов секреторного везикулярного цикла в нервных окончаниях. Они участвуют в регуляции секреции нейромедиаторов при слиянии синаптических везикул с пресинаптической мембраной, а также в рециркуляции везикул в результате эндоцитоза. Локализация этих белков в зонах нервных окончаний, где формируются жидкие белковые фазы, предполагает дополнительные функции этих молекул. В данном обзоре мы обсуждаем функции BAR-домен-содержащих белков на различных этапах секреторного цикла, включая их возможную роль в регуляции формирования белковых жидких фаз в нервных окончаниях при синаптической активности. Мы предполагаем, что BAR-белки, помимо регуляции экзо- и эндоцитоза, играют важную роль в организации резервного пула везикул и на промежуточных этапах секреторного цикла.

В работе исследованы процессы электронного транспорта в листьях двух видов растений рода Cucumis, теневыносливого вида Cucumis sativus (огурец) и светолюбивого вида Cucumis melo (дыня), выращенных в условиях умеренной (50–125 мкмоль фотонов м⁻² c⁻¹) или сильной освещенности (850–1000 мкмоль фотонов м⁻² c⁻¹). В качестве показателей, характеризующих активность фотосистемы 2 (ФС2), использовали параметры быстрой и медленной индукции флуоресценции хлорофилла а. За функционированием фотосистемы 1 (ФС1) следили по изменениям сигнала электронного парамагнитного резонанса от окисленных реакционных центров ФС1, \({\text{{Р}}}_{{700}}^{ + }\). Выявлено существенное различие в динамике изменений фотосинтетических показателей теневыносливых (C. sativus) и светолюбивых (C. melo) видов при их акклимации к умеренной и сильной интенсивности света. У теневыносливого вида C. sativus фотосинтетические показатели, характеризующие активность ФС2, обнаруживают заметную чувствительность к усилению освещения по сравнению со светолюбивым видом C. melo, свидетельствуя об ослаблении активности ФС2 при повышении интенсивности света при акклимации растений. В ходе длительной (более 1–2 месяцев) акклимации С. sativus к свету высокой интенсивности (≥ 500 мкмоль фотонов м⁻² с⁻¹) их ФС2 теряет фотохимическую активность, чего, однако, не наблюдалось для листьев С. melo. Ослабление активности ФС2 в листьях С. sativus было обратимым – после возвращения к свету умеренной интенсивности активность ФС2 восстанавливалась до уровня, характерного для листьев С. melo. В листьях растений обоих видов проявляются различия в кинетике фотоиндуцированных редокс-превращений реакционных центров ФС1 в зависимости от условий акклимации. У растений, акклимированных к сильному свету, наблюдается четко выраженная замедленная фаза роста сигнала от \({\text{{Р}}}_{{700}}^{ + }\), которая предположительно может быть обусловлена циклическим электронным транспортом (ЦЭТ) вокруг ФС1. Отношение амплитуд сигналов ЭПР от \({\text{{Р}}}_{{700}}^{ + }\) при действии белого и дальнего красного света (707 нм) становится выше у растений, выращенных на сильном свету. Это может быть связано с увеличением ЦЭТ, способствующего оптимизации энергетического баланса и ослаблению светового стресса при избытке освещения. Полученные результаты обсуждаются в контексте задачи об оптимизации фотосинтетических процессов при акклимации растений.

Каннабиноидные (СВ) рецепторы играют ключевую роль в различных физиологических процессах в организме, включая нейрогенез, синаптическую пластичность, иммунную модуляцию, апоптоз, а также участвуют в регуляции метаболизма, деятельности сердечно-сосудистой и репродуктивной систем. Поскольку многие каннабиноидные рецепторы подавляют гипервозбуждение и защищают клетки от гибели, то методы модуляции их активности имеют терапевтические перспективы при лечении таких патологий нервной системы, как психические расстройства, эпилепсия, болезни Паркинсона и Гентингтона, рассеянный склероз, травмы спинного и головного мозга. В данной работе приведены экспериментальные данные, демонстрирующие эффекты агониста каннабиноидных рецепторов WIN 55,212-2 на индуцированные осцилляции внутриклеточной концентрации Ca²⁺ ([Ca²⁺]_i) в двух клеточных моделях эпилептиформной активности. Для исследования нейропротекторных свойств WIN 55,212-2 гипервозбуждение вызывали добавлением антагониста ГАМК(А)-рецепторов, бикукуллина, или возбуждающих доз хлорида аммония. Как показали эксперименты, WIN 55,212-2 в концентрации от 100 нМ и выше заметно подавляет частоту кальциевых колебаний и снижает базальный уровень [Ca²⁺]_i. При этом амплитуда колебаний в присутствии агониста также снижалась. WIN 55,212-2 в концентрации 2 мкМ подавлял вызванные хлоридом аммония кальциевые колебания во всех нейронах, но вызывал импульсное бифазное повышение базального уровня [Ca²⁺]_i в 20% астроцитов. Таким образом, в данной работе с использованием различных моделей гипервозбуждения нейрональных сетей продемонстрировано потенциальное противоэпилептическое действие агониста каннабиноидных рецепторов WIN 55,212-2.

В работе изучен характер взаимного влияния мультипотентных мезенхимных стромальных клеток (ММСК), выделенных из Вартонова студня пупочного канатика человека, и первичной культуры клеток гиппокампа трансгенных 5XFAD мышей – модели наследственной формы болезни Альцгеймера (БА). Для идентификации ММСК в “химерной культуре” использовали антитела к ядерному человеческому антигену, принадлежность клеток к нейронам или астроцитам определяли по наличию позитивной иммунореактивности к маркерным белкам МАР2 и GFAP, соответственно. Показано, что результат взаимодействия зависит как от способа культивирования, так и от возраста культуры. При непрямом (бесконтактном) культивировании агрессивная среда трансгенной культуры влияла на выживаемость и ухудшала адгезивные свойства ММСК. Предварительная обработка этих клеток стресс-белками YB-1 и HSP70, обладающими нейропротекторными свойствами, повышало резистентность ММСК. В молодой культуре при контактном культивировании ММСК играют роль специфических тяжей, способствующих группированию культуры клеток гиппокампа трансгенных мышей и образованию нейросфер. В старых трансгенных культурах вне зависимости от способа культивирования ММСК дифференцировались в астроциты, но при длительном прямом культивировании часть ММСК становилась иммунопозитивной к нейрональному маркеру МАР2. В работе показано, что взаимодействие ММСК с клетками культуры может осуществляться с участием щелевых контактов, а также благодаря формированию нанотрубок. Полученные результаты свидетельствуют о наличии сложных взаимоотношений донорских ММСК и клеток реципиента, что необходимо для внедрения клеточной терапии в практику лечения больных БА.