ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРОФИЛЬ ИЗОЛИРОВАННЫХ МИТОХОНДРИЙ МОЗГА МЫШЕЙ: ПРЯМОЕ ИЗМЕРЕНИЕ АЛМАЗНЫМ МИКРОТЕРМОМЕТРОМ

Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.24412/cl-36993-2022-1-262-266
Popis: Нейрональная пластичность, как исключительно энергозатратный процесс, ключевым образом зависит от работы митохондрий, которые представляют собой микроскопические печи, выделяющие тепло как побочный продукт окислительных реакций. Однако до сих пор роль температурных градиентов в реализации физиологических процессов на субклеточном уровне оставалась в тени из-за отсутствия измерительного инструментария. В настоящей работе регистрировалась возможная энергетическая продукция выделенных из мозга мышей постсинаптических митохондрий путем прямого измерения температуры при помощи алмазного микротермометра. Возникающий после воздействия мембранного разобщителя моментальный сброс потенциала приводит к преобразованию потенциальной энергии электрохимического градиента в тепловую энергию и, как следствие, температурному всплеску. Предлагаемый метод прямого измерения температуры, в отличие от традиционных косвенных показателей, например, с использованием флуоресцентных зондов, избавлен от влияния возможных сопутствующих процессов изменения электромагнитного потенциала, концентрации ионов, в т. ч. pH, и других значимых факторов, и позволяет судить об энергетическом обеспечении нейропластичности напрямую
Neuronal plasticity, as an exceptionally energy-consuming process, depends in a key way on the work of mitochondria, which are microscopic furnaces that emit heat as a by-product of oxidative reactions. However, until now, the role of temperature gradients in the implementation of physiological processes at the subcellular level has remained in the shadows due to the lack of measuring instruments. In this work, the possible energy production of postsynaptic mitochondria isolated from the brain of mice was evaluated by direct temperature measurement using a diamond microthermometer. The instantaneous potential reset that occurs after exposure to the membrane disconnector leads to the conversion of the potential energy of the electrochemical gradient into thermal energy and, as a consequence, a temperature burst. The proposed method of direct temperature measurement, unlike traditional indirect indicators, for example, fluorescent probes, is free from the influence of possible concomitant processes of changes in electromagnetic potential, ion concentration, including pH, and other significant factors, and allows us to judge the energy supply of neuroplasticity directly.
Databáze: OpenAIRE