Changes in intracellular potentials and ionic currents of the mollusk and activity of Cl--channels under exposure to some inhibitory amino acids and new litium-containing compounds of them

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The Changes of membrane rest potential (RP), action potential (AP), impulse activity (IA) as well as sodium, calcium and potassium ionic currents in neurons of isolated central nervous system of the Planorbarius corneus mollusk (pedal ganglia) under the extracellular action of inhibitory amino acids GABA, glycine and β-alanine and their litium-containing derivatives (LCD) in 0.1, 1 and 5 mM concentrations have been studied using a microelectrode technique. They induced the same dose-dependent and irreversible depolarization of neurons on 2-10 mV accompanied by increase of AP frequency, prolongation of their duration and decrease of summmerized ionic currents (dV/dt). According to degree of depolarization, the drugs were placed in the following range in decreasing activity: compound 3 > compound 2 > compound 1. In identified pedal ganglion neurons (PPed1), compound 3 in contrast to other compounds induced hyperpolarization by 2-10 mV and blocked impulse activity. The amplitude of sodium and calcium channels was decreased by 7-15 %, in the same degree after application of all compounds exposed in concentration of 5 mM. Efflux potassium ionic currents were increased in dose-dependent manner and irreversibly about by 3-7 % assessed on amplitude indexes without changes in kinetic parameters after application of LCD. Therefore, the decrease of ionic current amplitudes was due to both depolarization of neurons and direct action of LCD on ionic channels. Thus, LCD possess membranotropic activity and can modulate functional state of neurons. In the study of chloride channels in cells culture of rat glioma C6 in vitro by patch-clamp method, GABA, glycine, β-alanine and their LCD 10 µM/l activated chloride channels, shifting equiliblium membrane potential of glioma cells from -90… -70 mV to -55... -60 mV. All compounds (transmitters and LCD) were placed in the following range: glycine > GABA > β-alanine and compound 1 > compound 3 > compound 2 according to descending activity. Therefore, the most active compounds activating Cl--channels were glycine and compound 1 (LCD). Glycine was shown to be coagonist GABA receptors and its litium salt possessed significant membranotropic activity.

About the authors

Petr Dmitrievich Shabanov

Institute of Experimental Medicine

Email: pdshabanov@mail.ru
Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor

Anatoliy Ivanovich Vislobokov

First St. Petersburg State Medical University

Email: vislobokov@yandex.ru
Dr. Biol. Sci. (Physiology), Head, Dept. of Cytopharmacology

Georgiy Nolianovich Shilov

Belorussian State Medical Academy of Advanced Studies

Email: george_shilau@mail.ru
PhD (Neurology), Researcher

P M Bulay

Belorussian State University

Assistant Professor, Deptartment of Biophysics

A P Lugovskii

Belorussian State University

Assistant Professor, Deptartment of Biophysics

References

  1. Букинич А. А., Шабанов П. Д. Функциональное значение димерных (гетеромерных) рецепторов в ЦНС позвоночных. Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. 2015; 13 (1): 25-31.
  2. Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д., Галенко-Ярошевский П. А., Шабанов П. Д. Мембранотропное действие фармакологических средств. СПб.-Краснодар: Просвещение-Юг, 2010. - 528 с.
  3. Вислобоков А. И., Борисова В. А., Прошева В. И., Шабанов П. Д. Фармакология ионных каналов. Серия: Цитофармакология (Т. 1), СПб.: Информ-Навигатор, 2012. - 528 с.
  4. Камкин А. Г., Киселева И. С. Физиология и молекулярная биология мембран клеток: учеб. пособие. М.: ИЦ Академия, 2008. - 592 с.
  5. Катцунг Б. Г. Базисная и клиническая фармакология. М.: Бином, 2000; 406-28.
  6. Сергеев П. В., Шимановский Н. Л. Рецепторы физиологически активных веществ. М.: Медицина,1987; 213-29.
  7. Шилов Г. Н., Бубель О. Н., Пушкарчук А. Л. Перспективы обоснования назначения глицина в комплексной противосудорожной терапии на основе некоторых новых представлений о структуре ГАМК-бензодиаепиновых рецепторов. Человек и лекарство. Тез. докл. ХI Рос. нац. конгр. М., 2004; 61.
  8. Яхно Н. Н., Штульман Д. Р. Болезни нервной системы. М., 2003; 208-44.
  9. Brody T. M. et al. Human pharmacology, molecular to clinical. 3rd ed. New York: Mosby Year Book Inc., 1998; 1001.
  10. Camerino D. C., Tricarico D., Desaphy J. F. Ion channel pharmacology. Neurotherapeutics. 2007; 4 (2): 184-98.
  11. Goodman & Gilman’s. The pharmacological basis of therapeutics. 9th ed. New York: McGraw Hill. 2004; 461-86.
  12. Narahashi T. Neuroreceptors and ion channels as the basis for drug action: past, present, and future. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000; 294 (1): 1-26.
  13. Shilov G. N. Cyclic GABA conformer and Glycine as natural endogen agonists of GABA-benzodiazepine-receptor complex. 31st Int. Epilepsy Congr. Istanbul, Turkey, 2015.
  14. Smith C. U. M. Elements of molecular neurobiology. 2nd ed. London: J. Wiley, 1996. - 552 p.

Copyright (c) 2015 Shabanov P.D., Vislobokov A.I., Shilov G.N., Bulay P.M., Lugovskii A.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a 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».