Derivado de la evolución temporal de la Liquidación glutamato con un análisis de deconvolución de Corrientes Transporter astrocíticos

Los astrocitos son uno de los tipos de células más abundantes en el cerebro con morfología en forma de estrella y salientes de membrana fina que se extienden a lo largo de la neuropilo y llegan a la vecina contactos sináptica ^1,2. Membrana celular Los astrocitos está densamente llena de moléculas transportadoras de glutamato ^3. En condiciones fisiológicas, los transportadores de glutamato se unen rápidamente glutamato en el lado extracelular de la membrana y lo transfieren al citoplasma de la célula. Al hacerlo, los transportadores mantienen baja la concentración basal de glutamato en el espacio extracelular ^4. Transportadores de glutamato en los procesos astrocíticos finas adyacentes a las sinapsis excitatoria están en una posición ideal para unirse glutamato liberado durante los eventos sinápticas como se difunde lejos de la hendidura sináptica. Al hacer esto, los transportadores de glutamato también limitan desbordamiento hacia peri-y extra-regiones sinápticas y en las sinapsis vecinas, la reducción de la propagación espacial de la señal excitadoras en el cerebro ^5-7.

Transporte de glutamato es un proceso de electrogénico estequiométricamente acoplado al movimiento de 3 Na ⁺ y 1 ⁺ H a lo largo de su gradiente electroquímico y para la lucha contra el transporte de K ^{+ 8} 1. Transporte de glutamato se asocia con (pero no junto estequiométricamente a) la conductancia aniónico permeable a SCN ^– (tiocianato)> NO ₃ ^– (nitrato) ≈ ClO ₄ ^– (perclorato)> I ^-> Br ^-> Cl ^-> F ^-, no a CH ₃ SO ₃ ^– (metano sulfonato) y C ₆ H ₁₁ O ₇ ^– (gluconato) ^9-11. Ambas corrientes (estequiométricas y no estequiométricas) se pueden grabar mediante la obtención de patch-clamp grabaciones de células enteras a partir de astrocitos, que se identifican visualmente bajo Dodt iluminación o diferencial de infrarrojos contraste de interferencia (IR-DIC) en acute rodajas de cerebro ^12. El componente estequiométrica de la corriente asociada con el transporte de glutamato a través de la membrana se puede aislar mediante el uso de CH ₃ SO ₃ ^-, o C ₆ H ₁₁ O ₇ ^– intracelulares basados ​​en soluciones y puede ser evocada por el glutamato flash uncaging en astrocitos ^13,14, o mediante la activación de la liberación de glutamato de las sinapsis vecinas, ya sea eléctricamente ¹² o con un control optogenético específica.

El curso temporal de la componente de la corriente estequiométrica de transportador está formada por el curso de la vida del perfil de la concentración de glutamato en las membranas astrocíticos (por ejemplo, aclaramiento glutamato), la cinética de los transportadores de glutamato, las propiedades de la membrana pasivos de los astrocitos, y durante estimulaciones sinápticas, por la sincronía de la liberación de glutamato en las sinapsis activadas ^13. A continuación se describe con todo detalle: (1) una ca experimentaloach para aislar el componente estequiométrica de corrientes de transportador de glutamato de su conjunto de células patch-clamp grabaciones de astrocitos utilizando rodajas de hipocampo de ratón agudos como una preparación experimental ejemplo; (2) un enfoque analítico para derivar el curso del tiempo de aclaramiento de glutamato de estas grabaciones ^{13, 14.} Estos métodos se pueden utilizar para registrar y analizar las corrientes de transportador de glutamato a partir de astrocitos en cualquier región del sistema nervioso central.