Изучение эффектов золпидема и протонов на ГАМК-индуцируемый ток в пирамидных нейронах гиппокампа в присутствии пенициллина


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Рецепторы, активируемые гамма-аминомасляной кислотой и принадлежащие к А типу (ГАМКАР), выполняют функцию торможения в нервной системе благодаря генерации хлорного тока (IГАМК). Антибиотик пенициллин является «последовательным» блокатором открытой поры ГАМКАР, который способен тормозить диссоциацию комплекса ГАМК–рецептор. Такая модуляция работы ГАМК-сайта позволяет предполагать, что эффекты конкурентных модуляторов ГАМКАР в присутствии пенициллина могут меняться.

Цель исследования — изучить воздействие на IГАМК положительного конкурентного модулятора ГАМКАР золпидема и негативного конкурентного модулятора ГАМКАР ионов водорода (протонов) в присутствии пенициллина.

Материалы и методы. IГАМК измеряли на изолированных пирамидных нейронах гиппокампа крысы с помощью метода пэтч-клямп и системы быстрой аппликации. ГАМК, пенициллин и золпидем апплицировали на нейрон в течение 600 мс через пипетку с латеральным сдвигом. Для изучения действия протонов на IГАМК раствор ГАМК в апплицирующей пипетке закисляли до рН = 6,0–7,0.

Результаты. Аппликация 1 мМ пенициллина снижала амплитуду IГАМК до 67 ± 4% от контрольной величины. Золпидем в концентрации 0.5 мкМ повышал амплитуду IГАМК до 167 ± 9% от контрольной величины. При ко-аппликации пенициллина и золпидема стимулирующий эффект золпидема не проявлялся, и амплитуда IГАМК составляла 68 ± 4%. Снижение рН раствора ГАМК до рН = 7,0 или рН = 6,0 вызывало падение амплитуды IГАМК до 80 ± 4 и 35 ± 4% соответственно. В присутствии пенициллина эффект протонов на IГАМК не менялся.

Заключение. Впервые показано, что в присутствии пенициллина стимулирующий эффект золпидема на IГАМК отменяется, а ингибирующий эффект протонов на IГАМК сохраняется.

Об авторах

Елена Ивановна Солнцева

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: synaptology@mail.ru
Россия, Москва

Юлия Викторовна Буканова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: synaptology@mail.ru
Россия, Москва

Владимир Георгиевич Скребицкий

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: synaptology@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Sigel E., Steinmann M.E. Structure, function, and modulation of GABA(A) receptors. J Biol Chem 2012; 287: 40224–40231. doi: 10.1074/jbc.R112.386664. PMID: 23038269.
  2. Sieghart W. Allosteric modulation of GABAA receptors via multiple drug-binding sites. Adv Pharmacol 2015; 72: 53–96. doi: 10.1016/bs.apha.2014.10.002. PMID: 25600367.
  3. Klinger F., Bajric M., Salzer I. et al. δ Subunit-containing GABAA receptors are preferred targets for the centrally acting analgesic flupirtine. Br J Pharmacol 2015; 172: 4946–4958. doi: 10.1111/bph.13262. PMID: 26211808.
  4. Benveniste M., Mayer M.L. Trapping of glutamate and glycine during open channel block of rat hippocampal neuron NMDA receptors by 9-aminoacridine. J Physiol 1995; 483: 367–384. doi: 10.1113/jphysiol.1995.sp020591. PMID: 7650609.
  5. Rossokhin A.V., Sharonova I.N., Bukanova J.V. et al. Block of GABA(A) receptor ion channel by penicillin: electrophysiological and modeling insights toward the mechanism. Mol Cell Neurosci 2014; 63: 72–82. doi: 10.1016/j.mcn.2014.10.001. PMID: 25305478.
  6. Wisden W., Yu X., Franks N.P. GABA receptors and the pharmacology of sleep. Handb Exp Pharmacol 2019; 253: 279–304. doi: 10.1007/164_2017_56. PMID: 28993837.
  7. Bomalaski M.N., Claflin E.S., Townsend W., Peterson M.D. Zolpidem for the treatment of neurologic disorders: a systematic review. JAMA Neurol 2017; 74: 1130–1139. doi: 10.1001/jamaneurol.2017.1133. PMID: 28655027.
  8. Hanson S.M., Czajkowski C. Disulphide trapping of the GABA(A) receptor reveals the importance of the coupling interface in the action of benzodiazepines. Br J Pharmacol 2011; 162: 673–687. doi: 10.1111/j.1476-5381.2010.01073.x. PMID: 20942818.
  9. Chen Z.L., Huang R.Q. Extracellular pH modulates GABAergic neurotransmission in rat hypothalamus. Neuroscience 2014; 271: 64–76. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.04.028. PMID: 24780768.
  10. Huang R.Q., Chen Z., Dillon G.H. Molecular basis for modulation of recombinant alpha1beta2gamma2 GABAA receptors by protons. J Neurophysiol 2004; 92: 883–894. doi: 10.1152/jn.01040.2003. PMID: 15028749.
  11. Zhou C., Xiao C., Deng C., Hong Ye J. Extracellular proton modulates GABAergic synaptic transmission in rat hippocampal CA3 neurons. Brain Res 2007; 1145: 213–220. doi: 10.1016/j.brainres.2007.01.121. PMID: 17321506.
  12. Leng T.D., Si H.F., Li J. et al. Amiloride analogs as ASIC1a inhibitors. CNS Neurosci Ther 2016; 22: 468–476. doi: 10.1111/cns.12524. PMID: 26890278.
  13. Chow K.M., Hui A.C., Szeto C.C. Neurotoxicity induced by beta-lactam antibiotics: from bench to bedside. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005; 24: 649–653. doi: 10.1007/s10096-005-0021-y. PMID: 16261307.
  14. Wilkins M.E., Hosie A.M., Smart T.G. Identification of a beta subunit TM2 residue mediating proton modulation of GABA type A receptors. J Neurosci 2002; 22: 5328–5333. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-13-05328.2002. PMID: 12097484.
  15. Kisiel M., Jatczak-Śliwa M., Mozrzymas J.W. Protons modulate gating of recombinant α1β2γ2 GABAA receptor by affecting desensitization and opening transitions. Neuropharmacology 2019; 146: 300–315. doi: 10.1016/j.neuropharm.2018.10.016. PMID: 30326242.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Solntseva E.I., Bukanova J.V., Skrebitsky V.G., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».