Сенсорные системы, 2020, T. 34, № 4, стр. 299-306

Роль медленных натриевых каналов в ГАМК- и NO-ергической модуляции возбудимости ноцицептивного нейрона

В. Б. Плахова 1*, В. А. Пеннияйнен 1, С. Г. Терехин 1, С. А. Подзорова 1, А. Д. Калинина 1, Б. В. Крылов 1

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6, Россия

* E-mail: verapl@mail.ru

Поступила в редакцию 23.06.2020
После доработки 10.07.2020
Принята к публикации 22.07.2020

Аннотация

Методами локальной фиксации потенциала и органотипической культуры нервной ткани исследовано действие на медленные натриевые каналы ряда агентов, активность которых связана с функционированием ГАМК- и NO-ергических систем. Установлено, что ГАМК не влияет на активность каналов NaV1.8 в отличие от лекарственного препарата РГПУ-260, являющегося композицией L-аргинина и мефебута (метиловый эфир бета-фенил-гамма-аминомасляной кислоты). Синтетический препарат РГПУ-260, как и его компонент мефебут, согласно нашим данным, способны снижать функциональную активность каналов NaV1.8, что делает перспективным их применение в качестве анальгетических лекарственных субстанций периферического механизма действия. Обнаружено, что нитропруссид натрия также снижает функциональную активность исследуемых каналов, но этот эффект наблюдается при относительно высоких концентрациях, а его совместное применение с РГПУ-260 не приводит к усилению действия на медленные натриевые каналы. Анализ полученных данных позволяет предположить, что каналы NaV1.8, находящиеся в асинаптической мембране первичного сенсорного нейрона, не контролируются ГАМК- и NO-ергическими системами мозга.

Ключевые слова: ноцицепция, сенсорные нейроны, метод локальной фиксации потенциала, метод органотипической культуры ткани, каналы NaV1.8, ГАМК, мефебут, нитропруссид натрия

DOI: 10.31857/S023500922004006X

Список литературы

  1. Плахова В.Б., Пеннияйнен В.А., Рогачевский И.В., Калинина А.Д., Подзорова С.А., Крылов Б.В. Роль донора молекул NO в регуляции ответов первичного сенсорного нейрона. Сенсорные системы. 2019. Т. 33. № 2. С. 135–141. https://doi.org/10.1134/S0235009219020069

  2. Тюренков И.Н., Багметова В.В., Бородкина Л.Е., Берестовицкая В.М., Васильева О.С. Фенибут и его цитрат в предупреждении психоневрологических нарушений, вызванных хроническим стрессом – лишением парадоксальной фазы сна. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012. Т. 7. № 6. С. 8–13.

  3. Akopian A.N., Sivilotti L., Wood J.N. A tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel expressed by sensory neurons. Nature. 1996. V. 379. № 6562. P. 257–262.

  4. Desvignes C., Robert F., Vachette C., Chouvet G., Cespuglio R., Renaud B., Lambas-Senas L. Monitoring nitric oxide (NO) in rat locus coeruleus: differential effects of NO synthase inhibitors. Neuroreport. 1998. V. 8. № 6. P. 1321–1325. https://doi.org/10.1097/00001756-199704140-00001

  5. Elliott A.A., Elliott J.R. Characterization of TTX-sensitive and TTX-resistant sodium currents in small cells from adult rat dorsal root ganglia. J. Physiol. (Lond). 1993. V. 463. № 4. P. 39–56.

  6. Gold M.S., Reichling D.B., Shuster M.J., Levine J.D. Hyperalgesic agents increase a tetrodotoxin-resistant Na+ current in nociceptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. № 3. P. 1108–1112.

  7. Hamill O.P., Marty A., Neher E., Sakmann B., Sigworth F. Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches. Pflügers Arch. 1981. V. 391. № 1. P. 85–100.

  8. Kostyuk P. G., Krishtal O. A., Pidoplichko V. I. Effect of internal fluoride and phosphate on membrane currents during intracellular dialysis of nerve cells. Nature. 1975. V. 257. № 5528. P. 691–693.

  9. Kostyuk P.G., Veselovsky N.S., Tsyndrenko A.Y. Ionic currents in the somatic membrane of rat dorsal root ganglion neurons – I. Sodium currents. Neuroscience. 1981. V. 6. № 12. P. 2423–2430.

  10. Krylov B.V., Rogachevskii I.V., Shelykh T.N., Plakhova V.B. Frontiers in pain science. Volume 1. New nonopioid analgesics: understanding molecular mechanisms on the basis of patch-clamp and quantumchemical studies. Sharjah, U.A.E., Bentham Science Publishers Ltd., 2017. 203 p.

  11. Lai J., Porreca F., Hunter J.C., Gold M.S. Voltage-gated sodium channels and hyperalgesia. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2004. V. 44. P. 371–397. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.44.101802.121627

  12. Lapin I. History of drug development. Phenibut (β-Phenyl-GABA): a tranquilizer and nootropic drug. CNS Drug Reviews. 2001. V. 7. № 4. P. 471–481. https://doi.org/10.1111/j.1527-3458.2001.tb00211.x

  13. Lopatina E.V., Yachnev I.L., Penniyaynen V.A., Plakhova V.B., Podzorova S.A., Shelykh T.N, Rogachev-sky I.V., Butkevich I.P., Mikhailenko V.A., Kipenko A.V., Krylov B.V. Modulation of signal-transducing function of neuronal membrane Na+,K+-ATPase by endogenous ouabain and low-power infrared radiation leads to pain relief. Med. Chem. 2012. V. 8. № 1. P. 33–39. https://doi.org/10.2174/157340612799278531

  14. Millan M.J. Descending control of pain. Prog. Neurobiol. 2002. V. 66. № 6. P. 355–474. https://doi.org/10.1016/s0301-0082(02)00009-6

  15. Penniyaynen V.A., Plakhova V.B., Rogachevsky I.V., Terekhin S.G., Podzorova S.A., Krylov B.V. Molecular mechanisms and signaling by comenic acid in nociceptive neurons influence the pathophysiology of neuropathic pain. Pathophysiology. 2019. V. 26. № 3–4. P. 245–252. https://doi.org/10.1016/j.pathophys.2019.06.003

  16. Plakhova V., Penniyaynen V., Yachnev I., Rogachevskii I., Podzorova S., Krylov B. Src kinase controls signaling pathways in sensory neuron triggered by low-power infrared radiation. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019. V. 97. № 5. P. 400–406. https://doi.org/10.1139/cjpp-2018-0602

  17. Tyurenkov I., Perfilova V., Vasil’eva O., Rogachevskii I., Penniyaynen V., Shelykh T., Podzorova S., Krylov B., Plakhova V. GABA- and NO-ergic modulators control antinociceptive responses. Act. Nerv. Super. Rediviva. 2018. V. 60. № 1. P. 1–8.

  18. Vaiva G., Thomas P., Ducrocq F. Low posttrauma GABA plasma levels as a predictive factor in the development of acute posttraumatic stress disorder. Biol. Psychiatry. 2004. V. 55. № 3. P. 250–254. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2003.08.009

Дополнительные материалы отсутствуют.