Взаимодействие между нервной и секреторной функциями в осуществлении интегративной деятельности нейросекреторной клетки Ретциуса пиявки

Обзор

Авторы

  • Светлана Сергеевна Сергеева Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-1270-2020-1-3-212-217

Ключевые слова:

нейросекреторная клетка Ретциуса пиявки, соматический экзоцитоз, импульсная активность

Аннотация

На основе литературных и собственных экспериментальных данных автор показывает, как две важнейшие функции нейрона Ретциуса медицинской пиявки — секреторная и электрическая — связаны между собой. При низкочастотной активации нейрон Ретциуса проявляет свойства секреторной клетки, выделяя серотонин из пресинаптических окончаний. При высокочастотном раздражении нейрон Ретциуса ведет себя как секреторная клетка, выделяя серотонин путем соматического экзоцитоза. Механизм аутоторможения (секреторная функция), выявленный при высокочастотном синаптическом раздражении нейрона Ретциуса, позволяет предотвратить гиперактивацию его импульсной активности (нервная функция), что, в свою очередь, через аутоингибирование тормозит гиперактивацию соматического экзоцитоза (секреторная функция). Приведенные данные демонстрируют, что нейрон Ретциуса является уникальной нейросекреторной клеткой, обладающей полифункциональной активностью.

Библиографические ссылки

Beck, A., Lohr, C., Deitmer, J. W. (2001) Calcium transients in subcompartments of the leech Retzius neuron as induced by single action potentials. Journal of Neurobiology, vol. 48, no. 1, pp. 1–18. PMID: 11391646. DOI: 10.1002/neu.1039 (In English)

Bruns, D., Engert, F., Lux, H. D. (1993) A fast activating presynaptic reuptake current during serotonergic transmission in identified neurons of Hirudo. Neuron, vol. 10, no. 4, pp. 559–572. PMID: 8386524. DOI: 10.1016/0896-6273(93)90159-o (In English)

Bruns, D., Riedel, D., Klingauf, J., Jahn, R. (2000) Quantal release of serotonin. Neuron, vol. 28, no. 1, pp. 205–220. PMID: 11086995. DOI: 10.1016/s0896-6273(00)00097-0 (In English)

Carretta, M. (1988) The Retzius cells in the leech: A review of their properties and synaptic connections. Comparative Biochemistry and Physiology — Part A: Molecular and Integrative Physiology, vol. 91, no. 3, pp. 405–413. PMID: 2906825. DOI: 10.1016/0300-9629(88)90611-1 (In English)

De-Miguel, F. F., Fuxe, K. (2012) Extrasynaptic neurotransmission as a way of modulating neuronal functions. Frontiers in Physiology, vol. 3, article 16. PMID: 22363292. DOI: 10.3389/fphys (in English)

De-Miguel, F. F., Nicholls, J. G. (2015) Release of chemical transmitters from cell bodies and dendrites of nerve cells. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, vol. 370, no. 1672, article 20140181. PMID: 26009760. DOI: 10.1098/rstb.2014.0181 (In English)

De-Miguel, F. F., Santamaria-Holek, I., Noguez, P. et al. (2012) Biophysics of active vesicle transport, an intermediate step that couples excitation and exocytosis of serotonin in the neuronal soma. PLoS One, vol. 7, no. 10, article e45454. DOI: 10.1371/journal.pone.0045454 (In English)

De-Miguel, F. F., Trueta, C. (2005) Synaptic and extrasynaptic secretion of serotonin. Cellular and Molecular Neurobiology, vol. 25, no. 2, pp. 297–312. PMID: 16047543. DOI: 10.1007/s10571-005-3061-z (In English)

Ehinger, B., Falck, B., Myhrberg, H. E. (1968) Biogenic monoamines in Hirudo medicinalis. Histochemi, vol. 15, no. 2, pp. 140–149. PMID: 5741854. DOI: 10.1007/BF00306364 (In English)

Fischer, L., Scherbarth, F., Chagnaud, B., Felmy, F. (2017) Intrinsic frequency response patterns in mechano-sensory neurons of the leech. Biology Open, vol. 6, no. 7, pp. 993–999. PMID: 28546342. DOI: 10.1242/bio.023960 (In English)

Kеrkut, G. A., Walker, R. J. (1967) The action of acetylcholine, dopamine and 5-hydroxytryptamine on the spontaneous activity of the cells of Retzius of the leech Hirudo medicinalis. British Journal of Pharmacology and Chemotherapy, vol. 30, no. 3, pp. 644–654. PMID: 6050503. DOI: 10.1111/j.1476-5381.1967.tb02171.x (In English)

Lent, C. M. (1981) Morphology of neurons containing monoamines within leech segmental ganglia. Journal of Experimental Zoology, vol. 216, no. 2, pp. 311–316. DOI: 10.1002/jez.1402160212 (In English)

Mar, A., Drapeau, P. (1996) Modulation of conduction block in leech mechanosensory neurons. The Journal of Neuroscience, vol. 16, no. 14, pp. 4335–4343. PMID: 8699244. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.16-14-04335.1996 (In English)

Marsden, C. A., Kerkut, G. A. (1969) Fluorescence microscopy of the 5HT- and catecholamine-containing cells in the central nervous system of the leech Hirudo medicinalis. Comparative Biochemistry and Physiology, vol. 31, no. 6, pp. 851–862. PMID: 5308458. DOI: 10.1016/0010-406x(69)91795-2 (In English)

Mason, A., Sunderland, A. J., Leake, L. D. (1979) Effects of leech Retzius cells on body wall muscles. Comparative Biochemistry and Physiology — Part C: Toxicology & Pharmacology, vol. 63C, no. 2, pp. 359–361. PMID: 40750. DOI: 10.1016/0306-4492(79)90086-8 (In English)

Moshtagh-Khorasani, M., Miller, E. W., Torre, V. (2013) The spontaneous electrical activity of neurons in leech ganglia. Physiological Reports, vol. 1, no. 5, article e00089. PMID: 24303164. DOI: 10.1002 / phy2.89 (In English)

Nusbaum, M. P., Kristan, W. B. Jr. (1986) Swim initiation in the leech by serotonin-containing interneurones, cells 21 and 61. The Journal of Experimental Biology, vol. 122, pp. 277–302. PMID: 3723072. (In English)

Sergeeva, S. S. (1994) Izmenenie kharaktera impul’snoj aktivnosti nejronov Rettsiusa pri vozrastanii chastoty ego sinapticheskoj aktivatsii [Electrophysiological research on the topography of the axodendritic synapses of Retzius’ neuron in the leech]. Zhurnal vysshej nervnoj dejatel’nosti im. I. P. Pavlova — I. P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, vol. 44, no. 6, pp. 1144–1147. (In Russian)

Sergeeva, S. S. (1995) Elektrofiziologicheskoe issledovanie topografii akso-dendritnykh sinapsov nejrona Rettsiusa pijavki [Electrophysiological research on the topography of the axodendritic synapses of Retzius’ neuron in the leech]. Fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova — Russian Journal of Physiology, vol. 81, no. 10, pp. 117–120. (In Russian)

Sergeeva, S. S., Laktionova, A. A., Fomina, N. Yu. (2018) Effects of nimodipine, calcium-free medium and colchicine on electrogenesis of neurosecretory Retzius cells in the leech Hirudo medicinalis. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 54, no. 4, pp. 332–337. DOI: 10.1134/S0022093018040105 (In English)

Smith, P. A., Walker, R. J. (1973) Studies on 5-hydroxytryptamine receptors of neurones from Hirudo medicinalis. British Journal of Pharmacology, vol. 47, no. 3, pp. 633P–634P. PMID: 4730849 (In English)

Szczupak, L., Kristan, W. B. Jr. (1995) Widespread mechanosensory activation of the serotonergic system of the medicinal leech. Journal of Neurophysiology, vol. 74, no. 6, pp. 2614–2624. PMID: 8747219. DOI: 10.1152/jn.1995.74.6.2614 (In English)

Trueta, C., Mendez, B., De-Miguel, F. F. (2003) Somatic exocytosis of serotonin mediated by L-type calcium channels in cultured leech neurons. The Journal of Physiology, vol. 547, no. 2, pp. 405–416. PMID: 12562971. DOI: 10.1113/jphysiol.2002.030684 (In English)

Velazquez-Ulloa, N., Blackshaw, S. E., Szczupak, L. et al. (2003) Convergence of mechanosensory inputs onto neuromodulatory serotonergic neurons in the leech. Journal of Neurobiology, vol. 54, no. 4, pp. 604–617. PMID: 12555272. DOI: 10.1002/neu.10184 (In English)

Willard, A. L. (1981) Effects of serotonin on the generation of the motor program for swimming by the medicinal leech. The Journal of Neuroscience, vol. 1, no. 9, pp. 936–944. PMID: 7288474. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.01-09-00936.1981 (In English)

Загрузки

Опубликован

2020-09-30

Выпуск

Раздел

Обзоры