Paroxysmale depolarisierende Verschiebung - Paroxysmal depolarizing shift

Eine paroxysmale depolarisierende Verschiebung ( PDS ) oder depolarisierende Verschiebung ist ein Kennzeichen der zellulären Manifestation der Epilepsie . Über die Initiierung, Vermehrung und Beendigung der PDS ist wenig bekannt. Zuvor haben elektrophysiologische Studien den Beweis erbracht, dass es eine Ca 2+ -vermittelte Depolarisation gibt, die dazu führt, dass sich spannungsgesteuerte Na + -Kanäle öffnen, was zu Aktionspotentialen führt . Dieser Depolarisation folgt eine Phase der Hyperpolarisation, die durch Ca 2+ -abhängige K + -Kanäle oder GABA-aktivierten Cl – -Einstrom vermittelt wird . Im Allgemeinen könnte synaptische PDS durch EPSPs initiiert werden , und das Plateaupotential der PDS wird durch a . aufrechterhalten Kombination von synaptischen Potentialen (EPSPs, IPSPs ) und Ionenleitfähigkeiten (persistenter Natriumstrom und hochschwelliger Calciumstrom) und die Hyperpolarisation nach PDS wird durch mehrere Kaliumströme gesteuert, die durch Calcium- oder Natriumeintritt sowie durch Leckströme aktiviert werden. Der nächste Depolarisationszyklus wird sowohl durch den synaptischen Antrieb als auch durch den durch Hyperpolarisation aktivierten IH-Strom eingeleitet.

Im Gegensatz dazu liegt der nicht-synaptische Mechanismus der PDS. Die Demaskierung eines anhaltenden Natriumstroms in Gegenwart von Calciumkanalblockern wurde gut untersucht. Es ist wahrscheinlich, dass Calciumkanalblocker spannungs- und ligandengesteuerte Calciumkanäle blockieren und dadurch den Calcium-aktivierten Kaliumkanal in wirbellosen Modellsystemen beeinflussen. Die Einleitung des PDS , ohne eine Kanalblockierung ist viel häufiger in Säugerneuronen zum Beispiel thalamokortikalen Neuronen, CA3 pyramidale Neuronen und einige hypothalamischen Neuronen. Die Möglichkeit eines spontanen Platzens in diesen Neuronen ist an der Regulierung der Hormonsekretion beteiligt. Die Bedeutung von PDS kann das Signal-Rausch-Verhältnis erhöhen und eine wichtige Rolle bei der Informationsverarbeitung und der synaptischen Plastizität spielen . Im Gegensatz dazu könnten die PDSs durch elektrische oder chemische Stimulation einzelner Neuronen erzeugt werden.

Je nach Einstrom von Ionen kann PDS theoretisch in zwei Typen eingeteilt werden. Ca 2+ -abhängiges PDS erfordert den Eintritt von Ca 2+ , während von Na + -abhängiges PDS angenommen wird, dass es nicht synaptisch ist.

Es wird angenommen , dass das in Wirbellosen wie Helix und höheren Wirbeltieren gefundene PDS hauptsächlich durch die Aktivierung des AMPA - Rezeptors erzeugt wird , was anschließend zur Aktivierung des NMDA - Rezeptors führt . Die Beweise zeigen, dass es einen wahrscheinlichen Anstieg der intrazellulären Calciumionen gibt , die eine calciumabhängige PDS aufrechterhalten. Wie üblich aktivieren diese Ca-Ionen kalziumabhängige Kaliumkanäle und PDS wird beendet. Dies ist der Fall, der einen Hinweis auf die synaptische Übertragung liefert .. Die Menge des Kalziumeintrags durch Ionenkanäle ist entscheidend für die Bestimmung des physiologischen oder pathologischen Zustands einzelner Neuronen. Zum Beispiel stört eine hohe Calciumkonzentration die Ca-Signalkaskaden, was zum Tod von Neuronen und Schaltkreisen führt, während eine ausreichende Menge an Calcium zur Aufrechterhaltung einer normalen physiologischen Funktion beiträgt.

Alternativ kann die PDS immer noch auftreten und wird weniger häufig untersucht, indem Calciumkanäle mit Schwermetallen wie Ni 2+ blockiert werden . Weitere Hinweise auf Na + -abhängige PDS werden in Blutegeln mit der Möglichkeit der detaillierten Untersuchung der PDS hervorgehoben. Es ist wahrscheinlich, dass ein solcher PDS-Typ in Abwesenheit von Calcium aufrechterhalten wird , der Fall repräsentiert die nicht-synaptische Natur von PDS. Schließlich könnten die Na/K-Pumpe und der durch Calcium aktivierte Kaliumkanal eine Rolle bei der Beendigung von PDS spielen. Paradoxerweise könnte das Argument auftauchen, ob intrazelluläres Calcium in der Lage sein könnte, das einzelne Neuron zu repolarisieren, während es diesen Calciumeintrag aus dem extrazellulären Milieu blockiert. Allerdings müssen die anderen Möglichkeiten wie der Na + -Ca 2+ -Austausch sowie der kleine Beitrag aus intrazellulären Speichern erforscht werden.

Wenn mehrere Millionen Neuronen gleichzeitig entladen werden, zeigt sich dies im EEG der Kopfhaut als fokale interiktale epileptiforme Spitze. Paroxysmale depolarisierende Verschiebungen können bei einer zugrunde liegenden Prädisposition zu einem epileptischen Anfall führen , und die Aufzeichnung des Spikes kann eine wichtige Hilfe bei der Unterscheidung von Anfallsarten sein.

Verweise

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