scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-21-4-77-81scbmt-1800Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHСинаптическая эффективность нейронных сетей гиппокампа в условиях блокады нейраминидазыSynaptic Efficacy of Hippocampal Neuronal Networks Due to Neuraminidase InhibitionСавотченкоА. В.SavotchenkoA. V.

Савотченко Алина Владимировна, к.б.н.

271118, Запорожская обл., Бердянск, ул. Свободы, 101/1

Alina V. Savotchenko, Cand. Sci. (Biol.)

271118, Zaporozhie Region, Berdyansk, Svobody Str., 101/1

asavotchenko@yandex.ruГаленко-ЯрошевскийП. А.Galenko-YaroshevskyP. A.

Галенко-Ярошевский Павел Александрович, д.м.н., чл.-корр. РАН

350063, Краснодарский край, Краснодар, ул. им. Седина, 4

Pavel A. Galenko-Yaroshevsky, Dr. Sci. (Med.), Corr. Member of the RAS

350063, Krasnodar Krai, Krasnodar, Sedina Str., 4

galenko.yarochevsky@gmail.comЧуянЕ. Н.ChuyanE. N.

Чуян Елена Николаевна, д.б.н., проф.

295007, Республика Крым, Симферополь, пр-т Акад. Вернадского, 4

Elena N. Chuyan, Dr. Sci. (Biol.), Prof.

295007, Crimea Republic, Simferopol, Vernadsky Ave., 4

elena-chuyan@rambler.ruФГБОУ ВО «Азовский государственный педагогический университет им. П.Д. Осипенко»РоссияP.D. Osipenko Azov State Pedagogical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»РоссияKuban State Medical UniversityRussian FederationФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»РоссияV.I. Vernadsky Crimean Federal UniversityRussian Federation2025181220252147781Copyright © Савотченко А.В., Галенко-Ярошевский П.А., Чуян Е.Н., 20252025Савотченко А.В., Галенко-Ярошевский П.А., Чуян Е.Н.Savotchenko A.V., Galenko-Yaroshevsky P.A., Chuyan E.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1800

Изменения активности нейраминидазы способны существенно влиять на нейрональные процессы. В предыдущей работе было продемонстрировано формирование новых синапсов вследствие блокады нейраминидазы. В настоящем исследовании мы проанализировали влияние снижения активности эндогенной нейраминидазы на синаптическую эффективность новообразованных синапсов гиппокампа. Предварительная обработка срезов специфическим блокатором N-ацетил-2,3-дегидро2-деокси нейраминовой кислотой (NADNA) приводит к значительному повышению амплитуды синаптических ответов, сопровождающееся снижением их вариативности, а также смещением влево кривых «вход-выход», что может свидетельствовать об увеличении возбуждающих связей в СА3–СА1 нейронных сетях гиппокампа.

Alterations in neuraminidase activity can significantly affect neuronal processes. In our previous work, we demonstrated the formation of new synapses as a result of neuraminidase blockage. In the present study, we analyzed the effect of reduced endogenous neuraminidase activity on the synaptic efficacy of newly formed hippocampal synapses. Preincubation of slices with the N-acetyl-2,3-dehydro-2-deoxyneuraminic acid (NADNA) specific inhibitor resulted in a significant increase in the amplitude of synaptic responses, accompanied by reduced variability and a leftward shift of the input–output curves, suggesting an enhancement of excitatory connectivity within the CA3-to-CA1 hippocampal network.

нейраминидазаполисиаловые кислотыгиппокампсинаптическая эффективностьneuraminidasepolysialic acidshippocampussynaptic efficacyисследование выполнено в рамках государственного задания Министерства просвещения РФ (номер OTGE-2025-0019, рег. № 1024122400023-5-5.3.1) и программы исследований № АААА-А21-121011990099-6.the study was conducted within the state assignment of the Ministry of Education of the Russian Federation (No. OTGE-2025-0019, Registration Code 1024122400023-5-5.3.1) and as part of research program No. AAAA-A21-121011990099-6.ReferencesBaycin-Hizal D., Gottschalk A., Jacobson E., Mai S., Wolozny D., Zhang H., Krag S.S., Beten-baugh M.J. Physiologic and pathophysiologic consequences of altered sialylation and glycosylation on ion channel function. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014;453(2):243–253. DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.06.067.Baycin-Hizal D., Gottschalk A., Jacobson E., Mai S., Wolozny D., Zhang H., Krag S.S., Beten-baugh M.J. Physiologic and pathophysiologic consequences of altered sialylation and glycosylation on ion channel function. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014;453(2):243–253. DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.06.067.Bonfanti L., Seki T. The PSA-NCAM-Positive "Immature" Neurons: An Old Discovery Providing New Vistas on Brain Structural Plasticity. Cells. 2021;10(10):2542. DOI: 10.3390/cells10102542.Bonfanti L., Seki T. The PSA-NCAM-Positive "Immature" Neurons: An Old Discovery Providing New Vistas on Brain Structural Plasticity. Cells. 2021;10(10):2542. DOI: 10.3390/cells10102542.de Geest N., Bonten E., Mann L., de Sousa-Hitzler J., Hahn C., d'Azzo A. Systemic and neurologic abnormalities distinguish the lysosomal disorders sialidosis and galactosialidosis in mice. Hum. Mol. Genet. 2002;11(12):1455–1464. DOI: 10.1093/hmg/11.12.1455.de Geest N., Bonten E., Mann L., de Sousa-Hitzler J., Hahn C., d'Azzo A. Systemic and neurologic abnormalities distinguish the lysosomal disorders sialidosis and galactosialidosis in mice. Hum. Mol. Genet. 2002;11(12):1455–1464. DOI: 10.1093/hmg/11.12.1455.Isaev D., Isaeva E., Shatskih T., Zhao Q., Smits N.C., Shworak N.W., Khazipov R., Holmes G.L. Role of extracellular sialic acid in regulation of neuronal and network excitability in the rat hippocampus. J. Neurosci. 2007;27(43):11587–11594. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2033-07.2007.Isaev D., Isaeva E., Shatskih T., Zhao Q., Smits N.C., Shworak N.W., Khazipov R., Holmes G.L. Role of extracellular sialic acid in regulation of neuronal and network excitability in the rat hippocampus. J. Neurosci. 2007;27(43):11587–11594. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2033-07.2007.Isaeva E., Lushnikova I., Savrasova A., Skibo G., Holmes G.L., Isaev D. Blockade of endogenous neuraminidase leads to an increase of neuronal excitability and activity-dependent synaptogenesis in the rat hippocampus. Eur. J. Neurosci. 2010;32(11):1889–1896. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2010.07468.x.Isaeva E., Lushnikova I., Savrasova A., Skibo G., Holmes G.L., Isaev D. Blockade of endogenous neuraminidase leads to an increase of neuronal excitability and activity-dependent synaptogenesis in the rat hippocampus. Eur. J. Neurosci. 2010;32(11):1889–1896. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2010.07468.x.Saini V., Kaur T., Kalotra S., Kaur G. The neuroplasticity marker PSA-NCAM: Insights into new therapeutic avenues for promoting neuroregeneration. Pharmacol. Res. 2020;160:105186. DOI: 10.1016/j.phrs.2020.105186.Saini V., Kaur T., Kalotra S., Kaur G. The neuroplasticity marker PSA-NCAM: Insights into new therapeutic avenues for promoting neuroregeneration. Pharmacol. Res. 2020;160:105186. DOI: 10.1016/j.phrs.2020.105186.Usami A., Sasaki T., Satoh N., Akiba T., Yokoshima S., Fukuyama T., Yamatsugu K., Kanai M., Shibasaki M., Matsuki N., Ikegaya Y. Oseltamivir enhances hippocampal network synchronization. J. Pharmacol. Sci. 2008;106(4):659–662. DOI: 10.1254/jphs.sc0070467.Usami A., Sasaki T., Satoh N., Akiba T., Yokoshima S., Fukuyama T., Yamatsugu K., Kanai M., Shibasaki M., Matsuki N., Ikegaya Y. Oseltamivir enhances hippocampal network synchronization. J. Pharmacol. Sci. 2008;106(4):659–662. DOI: 10.1254/jphs.sc0070467.Vaithianathan T., Matthias K., Bahr B., Schachner M., Suppiramaniam V., Dityatev A., Steinhaüser C. Neural cell adhesion molecule-associated polysialic acid potentiates α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid receptor currents. J. of Biol. Chem. 2004;279(46):47975–47984. DOI: 10.1074/jbc.M407138200.Vaithianathan T., Matthias K., Bahr B., Schachner M., Suppiramaniam V., Dityatev A., Steinhaüser C. Neural cell adhesion molecule-associated polysialic acid potentiates α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid receptor currents. J. of Biol. Chem. 2004;279(46):47975–47984. DOI: 10.1074/jbc.M407138200.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.