ИСТИНА

Исследование электрогенеза мембраны Т-системы (системы инвагинаций, t-трубочек, поверхностной мембраны миоцита внутрь клетки, обеспечивающей синхронность и мощность мышечного сокращения) кардиомиоцитов имеет критическое значение для понимания обеспечения сердечной деятельности в норме и при патологии. До недавнего времени, однако, не существовало простых методов такого исследования. Рутинно используемая электрофизиологическая регистрация с помощью крупных внеклеточных электродов и внутриклеточная регистрация характеризуют интегральную электрическую активность агломератов клеток или всей цитоплазматической мембраны клетки, соответственно, без возможности дискриминации электрогенных механизмов, локали- зованных в суб-мембранных компартментах. Кроме того, эксперименты с внутриклеточной регистрацией токов или потенциалов обычно про- водятся на изолированных из нормального окружения клетках сердца, что еще более ограничивает интерпретацию результатов этих исследо- ваний. Оптико-флуоресцентные исследования с использованием потен- циал-чувствительных мембранных красителей также требуют изоляции клеток и трудоемки. Недавно апробированный нами в экспериментах на изолированном сердце метод внеклеточной регистрации потенциалов действия (ПД) с использованием стеклянных электродов с тонким кончи- ком (наружный диаметр – 2–5 микрон) представляется подходом, кото- рый позволяет эффективное преодоление многих из ограничений других методов, перечисленных выше. Этот метод основан на том, что при до- статочно высоком сопротивлении контакта кончика электрода с тканью, сигнал, регистрируемый внеклеточным электродом, в основном отражает активность ионных каналов и электрогенных транспортеров, локализован- ных в «патче» мембраны, находящейся непосредственно под электродом (площадь 1.4 и 9 мкм 2 для электродов с наружным диаметром кончика 2 и 5 мкм соответственно). Так, и учитывая, что, Na + -каналы и Са 2+ -каналы L-типа представлены в основном на поверхностной мембране и мембране Т-системы, соответственно, при случайном расположении таких электро- дов на поверхности кардиомиоцита форма внеклеточно-регистрируемого сигнала должна различаться в зависимости от числа выходов t-трубочек под электродом. Результаты электрофизиологических и оптикофлуорес- центных экспериментов и данные компьютерного моделирования хорошо согласуются с этим предсказанием. Другие позитивные стороны такого подхода – возможность локальной подачи к участку регистрации различ- ных фармакологически активных веществ (через регистрирующую пипет- ку), возможность множественной регистрации в разных сайтах препарата без смены электрода и возможность регистрации от индивидуальных кле- ток в составе многоклеточного препарата. В данной работе приводятся примеры применения метода в экспериментах на изолированном серд- це крысы, а также обсуждаются ограничения, которые надо учитывать при использовании этого подхода. Добрецов Максим Георгиевич E-mail: dobretsovmaxim@gmail.com