Ишемический инсульт: влияние внеклеточных ионов

Показано, что на экстрацеллюлярные уровни аспартата и глутамата, а следовательно, и на выраженность эксайтотоксичности влияют концентрации внеклеточных ионов К⁺ и Na⁺. Нарастание уровня внеклеточных ионов К⁺ при мозговой ишемии до 15-60 мкмоль/л усиливает распространение нейронального повреждения. Резкое увеличение концентрации ионов К⁺ в экстрацеллюлярном пространстве приводит к повышенному выбросу глутамата и аспартата в синаптическую щель с одновременным подавлением их поглощения и набуханием астроцитов. При этом выброс аспартата несколько отсрочен по сравнению с выбросом глутамата, но в дальнейшем его уровень продолжает медленно нарастать и не зависит от концентрации внеклеточных ионов Na⁺.

Мембранная дестабилизация высокими концентрациями внеклеточных ионов K⁺ приводит к экстрацеллюлярному выбросу глутамата, аспартата, ГАМК, глицина, причем уровни концентраций глутамата и ГАМК примерно равны. Однако дальнейшее увеличение концентрации внеклеточного глутамата на фоне К⁺-наведенной деполяризации при мозговой ишемии не зависит от уровня ионов К⁺, а связано с везикулярным выбросом, модулированным NO.

Концентрация ионов Na⁺ во внеклеточной среде значимо не влияет на выброс глутамата и аспартата, но изменяет Na⁺-зависимый отток глутамата из синаптической щели в клетку. Применение блокаторов Na-каналов при мозговой ишемии вызывает уменьшение ишемического повреждения на 50% по сравнению с контролем. По-видимому, это объясняется предотвращением деполяризации нейрональных мембран вследствие ограничения Na-зависимого транспорта глутамата и внутриклеточного накопления Ca²⁺, а также, возможно, блоком выброса эндогенного глутамата из пресинаптических окончаний.