Хімічний синапс: відмінності між версіями

Найпоширеніша до останнього часу як пояснення механізму вивільнення медіатора з пресинапса гіпотеза квантово-везикулярного екзоцитозу (КВЕ) має на увазі, що «пакет», або [[квант]] медіатору міститься в одній везикулі і вивільняється при екзоцитозі (при цьому мембрана везикули зливається з клітинною пресинаптичною мембраною). Це довгий час було превалюючою гіпотезою&nbsp;— незважаючи на той факт, що кореляція між рівнем вивільнення медіатора (або постсинаптичними потенціалами) та кількістю везикул в пресинапсі відсутня<ref>Fox & Kriebel, 1997 [httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=9163540&dopt=Abstract Fox & Kriebel, 1997]</ref>. Окрім того, гіпотеза КВЕ має і інші істотні недоліки.

Фізіологічним підґрунтям саме квантованого вивільнення медіатора має бути однакова кількість цього медіатора в кожній везикулі. Гіпотеза КВЕ в класичному вигляді не пристосована до опису ефектів квантів різного розміру (або різної кількості медіатора) що можуть бути вивільнені при одному акті екзоцитозу. При цьому треба прийняти до уваги, що в одному і тому ж пресинаптичному бутоні можуть спостерігатись везикули різного розміру; окрім того, не знайдено кореляції між розміром везикули та кількістю медіатора в ній (тобто його концентрація в везикулах теж може бути різною). Більш того, в денервованому нервово-м'язевому з'єднанні (або нервово-м'язевому синапсі) [[шваннівська клітина|шваннівські клітини]] генерують більшу кількість [[мініатюрний постсинаптичний потенціал|мініатюрних постсинаптичних потенціалів]], аніж спостерігається в синапсі до денервації, незважаючи на повну відсутність пресинаптичних везикул в цих клітинах, локалізованих в районі пресинаптичного бутону<ref>Kriebel et al., 1978 [httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=680555&dopt=Abstract Kriebel et al., 1978]</ref>.

Існують істотні експериментальні підтвердження про те, що медіатор секретується в синаптичну щілину завдяки синхронній активації гексагональних груп МПВ (див. вище) та приєднаних до них везикул<ref>Kriebel et al.,2000[httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=15672356&query_hl=3 Kriebel et al.,2000]</ref>, що стало підґрунтям для формулювання гіпотези ''пороцитозу''. Ця гіпотеза базується на спостереженні, що приєднані до МПВ везикули при надходженні [[потенціал дії|потенціалу дії]] синхронно скорочуються і при цьому секретують в синаптичну щілину щоразу однакову кількість медіатора, вивільняючи тільки частину вмісту кожної з шести везикул. Сам по собі термін «пороцитоз» походить від [[грецька мова|грецьких]] слів poro (що означає пори) та cytosis (описує перенос хімічних субстанцій через плазматичну мембрану клітини).

Більшість експериментальних даних щодо функціонування моносинаптичних міжклітинних з'єднань отримано завдяки дослідженням ізольованих нервово-м'язевих контактів. Як і в міжнейронних, в нервово-м'язевих синапсах МПВ формують впорядковані гексагональні структури <ref>[httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=11206537&dopt=Abstract (Harlow et al., 2001)]</ref>. Кожна з таких гексагональних структур може бути визначена як «синаптомер»&nbsp;— тобто структура, яка є елементарною одиницею в процесі секреції медіатора. Синаптомер містить, окрім власне порових заглиблень, протеїнові нитчаті структури, які утримують везикули лінійно впорядкованими; існування аналогічних структур доведено і для синапсів в [[центральна нервова система|центральній нервовій системі]] (ЦНС).

Як було вказано вище, пороцитозний механізм генерує квант нейромедіатора, але без того, щоб мембрана індивідуальної везикули повністю зливалась з пресинаптичною мембраною. Малий [[коефіцієнт варіації]] (<3%) у величин постсинаптичних потенціалів є індикатором того, що в одиничному синапсі наявні не більше як 200 синаптомерів <ref>[httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=10704236&dopt=Abstract (Kriebel & Keller, 1999)]</ref>, кожний з яких секретує один квант медіатора у відповідь на один [[потенціал дії]] <ref>[httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=9017200&dopt=Abstract (Quastel, 1997)]</ref>. 200 ділянок вивільнення (тобто синаптомерів, які вивільняють медіатор), знайдених на невеликому м'язевому волокні дозволяють розрахувати максимальний квантовий ліміт, що дорівнює одній ділянці вивільнення на мікрометр довжини синаптичного контакту <ref>[httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=15672356&query_hl=3 (Kriebel et al., 2000)]</ref>; це спостереження виключає можливість існування квантів медіатору, що забезпечують передачу нервового сигналу, в об'ємі однієї везикули.

== ЛітератураДжерела ==