Mechanism for Coupling Neuronal Activity to Glucose Utilization

Neuronal glutamate
receptors
G
GLUCOSE
Na/K
APTase
GLUCOSE
LACTATE
Glycolysis
ATP
ADP
K+
Synaptic vesicles
Na+
GLUTAMATE
K+
H+
EAAT
GLUTAMINE
ATP
ADP
Mechanism for Coupling Neuronal Activity to Glucose Utilization
Glutamatergic synapse Astrocyte Capillary

Transporteurs au
Transporteurs au GABA GABA
Haute affinit
Haute affinité é, , d dé épendants du pendants du Na Na+
+,Cl
,Cl-
-
GAT1, GAT2, GAT
GAT1, GAT2, GAT- -3, BGT 3, BGT- -1 1
Exprim
Exprimé és s à àtravers le SNC travers le SNC
Sur astrocytes et neurones
Sur astrocytes et neurones
Les transporteurs astrocytaires sont responsables de
Les transporteurs astrocytaires sont responsables de
~20% du recaptage de GABA
~20% du recaptage de GABA
GABA
GABA
2 Na
2 Na+
+EXTRACELLULAIRE
EXTRACELLULAIRE
INTRACELLULAIRE
INTRACELLULAIRE
Cl
Cl-
-
GAT
GAT

ACTRL
500µM 1mM
380nm
Sodium intracellulaire : r
Sodium intracellulaire : ré éponse au GABA ponse au GABA
B
5
10
15
20
25
Intracellular Na +(mM)
GABA (mM) 0.5 1 5 10
4 min
C
0
50
100
150
200
250
300
350
0.01 0.1 1 10 100 1000 104105
[Na+
i] Amplitude
(% Response 500µM GABA)
GABA (µM)

Sodium intracellulaire : r
Sodium intracellulaire : ré éponse au ponse au
GABA
GABA et glutamate et glutamate
0
5
10
15
20
25
30
Intracellular Na+(mM)
GABA 500 µM
Glutamate 200 µM
2 min

Degr
Degré éd d’ ’activation de la Na/K ATPase activation de la Na/K ATPase
par le GABA et le glutamate
par le GABA et le glutamate
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
[Na+i] Slope ratio
GABA
500 µM GABA 5 mM Glutamate 200 µM
(46,6) (48,7)
(32,4)
 ns
0
10
20
30
40
50
[Na+i] (mM)
GABA 500 µM
Ouabain
2 min
0
10
20
30
40
50
GABA 5 mM
Ouabain
2 min
Glutamate
Ouabain
2 min
0
10
20
30
40
50
60
[Na+i] (mM)
[Na+i] (mM)