Astrociti komunicirajo s sosednjimi celicami z različnimi signalnimi molekulami, kot je npr. nevrotrofični dejavnik možganskega izvora (BDNF), ki se izloči v procesu uravnavane eksocitoze. Recentne raziskave potrjujejo, da ima pomembno vlogo pri izražanju BDNF tudi anestetik in antidepresiv ketamin. Ni znano, če ketamin vpliva na izločanje BDNF iz astrocitov in kakšna je vloga kalcija pri tem procesu. Zato smo to preverili, in sicer z meritvami fluorescence BDNF-pHse pri fuziji posameznih mešikov s plazmalemo. Nadalje smo izvedli meritve znotrajcelične koncentracije prostega kalcija s Fluo-4 v izoliranih astrocitih. S konfokalno mikroskopijo smo potrdili kolokalizacijo proteinov SNARE (VAMP2, VAMP3 in synaptotagmin IV) z mešički, ki vsebujejo BDNF. Vcelicah, ki so bile trtirane s ketaminom smo izmerili značilno nižje število posameznih fuzijskih dogodkov mešičkov z BDNF s plazmalemo (prehodnih in popolnih dogodkov fuzije), ki so bili sproženi s stimulacijo z ATP. Hkrati je ketamin znižal znotrajcelično aktivnost kalcija, ki je bila izzvana z ATP. Zaključili smo, da ketamin zmanjša verjetnost z ATP sprožene, od kalcija odvisne, uravnavane eksocitoze BDNF iz astrocitov.
COBISS.SI-ID: 32520921
Ketamin je anestetik, za katerega so dokazali, da ima lahko tudi vlogo antidepresiva. V zgoraj navedenemu članku smo potrdili povezavo med ketaminom in od kalcija odvisno uravnavano eksocitozo BDNF. Lastnoti fuzije mešičkov na ravni posameznega mešička pa še niso bile raziskane, zato smo izvedli meritve kapacitivnosti v izolirani krpici membrane na izoliranih astrocitih. Ketamin je sprožil ponavljajoče odpiranje posameznih fuzijskih por (t.j. strukture, ki služi kot povezava med mešičkom in zunajceličnim prostorom), parametra, ki je bil odvisen od koncentracije ketamina in od trajanja stimulacije. Akutna aplikacija nizkih koncentracij ketamina je rezultirala v povečanju prehodnih dogodkov fuzije (odpiranju in zapiranju posameznih fuzijskih por), ki pa so imele ožji premer, znižalo pa se je tudi število popolnih fuzij mešičkov s plazmalemo. Raziskava je potrdila, da ketamin inhibira zlivanje mešičkov s plazmalemo in prepreči recikliranje mešičkov, ki so ob plazmalemi, kar vpliva na sproščanje in privzemanje signalnih molekul astrocitov. Omenjeni rezultati so skladni z raziskavami vedenjskih vzorcev pri uporabi nizkih koncentracij ketamina.
COBISS.SI-ID: 32795609
Raziskave na transgenih živalih, kjer se v astrocitih izraža negativna domena sinaptobrevina 2 (dnSNARE), so prispevale ključne dokaze za obstoj uravnavane eksocitoze v astrocitih. V raziskavi smo izvedli meritve premerov mešičkov v astrocitih, ki vsebujejo različne signalne molekule, in sicer z visokoločljivostnima mikroskopijama STED in SIM. Rezultati so pokazali, da manjši mešički vsebujejo aminokisline in peptidne signalen molekule, večji mešički pa ATP. Meritve kapacitivnosti v izolirani krpici membrane na izoliranih astrocitih so pokazale, da stimulacija poveča frekvenco prehodnih fuzijskih dogodkov manjših mešičkov in popolnih fuzij večjih mešičkov. Peptidi dnSNARE so stabilizirali ozke fuzijske pore v obeh tipih mešičkov, neodvisno od premera mešička.
COBISS.SI-ID: 32590041