Suppression of glycolysis in the rat hippocampal formations was induced by daily intracerebroventricular injection of 2-deoxy-D-glucose for 10 days. Using electron microscopy, a disturbance of morphological interactions of axonal terminals of granular neurons with perisynaptic astrocytic processes was found. At the same time, both the determinant ultrastructural characteristics of giant synapses and two types of functional contacts (asymmetric chemical active zones with dendritic spines and symmetric adhesive junctions with dendrites) were retained. However, they showed morphological signs of a weakening of synaptic processes, which were expressed in a decrease in the number of intraterminal active zones, clustering of synaptic vesicles, and their removal from neurotransmitter release sites. Compared to the norm, an increase in the number of small mitochondria with an electron-dense matrix and the evidence of initiation of glycogen synthesis in the form of glycosomes were found in the giant terminals. The data obtained indicate that the giant synapses of the hippocampal mossy fibers are a plastic, self-correcting system that is able to function by adapting its own bioenergetic metabolism, when brain glycolysis is suppressed.
Подавление гликолиза в гиппокамповой формации крыс вызывали ежедневным введением 2-деокси-D-глюкозы в боковые желудочки мозга в течение 10 сут. С помощью электронной микроскопии обнаружено нарушение морфологических взаимоотношений аксональных терминалей гранулярных нейронов с перисинаптическими астроцитарными отростками. Однако детерминантные ультраструктурные характеристики гигантских синапсов и два типа функциональных контактов (асимметричные химические активные зоны с дендритными шипиками и симметричные адгезивные соединения с дендритами) были сохранены. В то же время в них было выявлено ослабление синаптических процессов, что выражалось в снижении числа внутритерминальных активных зон, кластеризации синаптических везикул и их отстранении от мест высвобождения нейротрансмиттера. По сравнению с нормой в гигантских терминалях обнаружено увеличение количества мелких митохондрий с электронно-плотным матриксом и морфологические признаки инициации синтеза гликогена в форме гликосом. Полученные данные свидетельствуют о том, что гигантские синапсы мшистых волокон гиппокампа являются пластичной, самокорректирующейся системой, которая способна функционировать при подавлении в мозге гликолиза, адаптируя свой биоэнергетический метаболизм.