Pharmacological characterization of ionotropic receptor antagonists on guinea-pig myenteric neurons.

Abstract

"El sistema nervioso enterico (ENS) esta formado por una serie de redes neuronales complejas capaces de controlar y modular la mayoría de las funciones gastrointestinales. Los somas de las neuronas entéricas se localizan en dos principales plexos ganglionados, el mientérico y el submucoso. Estas expresan al menos dos familias de canales iónicos activados por ligando (LGIC), los Cys-loop y los P2X. Los receptors Cys-loop más comumente expresados por las neuronas entéricas son los nicotínicos, (activados por acetilcolina; nACh), 5HT3 (activados por serotonina; 5HT) y GABAA (activados por ácido−γ-amino-butírico; GABA). Para estudiar los efectos y funciones de estos receptores, los investigadores utilizan antagonistas como hexametonio (para receptores nACh), ondansetron (para receptores 5HT3) y para los receptores GABAA, picrotoxina y bicuculina. En general, estos antagonistas son considerados específicos sobre los receptores mencionados, aunque hay evidencia experimental de que algunas de estas substancias inhiben a más de un LGIC. El objetivo de este trabajo fue investigar la especificidad de estos antagonistas sobre LGIC en neuronas mientéricas del intestino delgado de cobayo. Nosotros usamos la técnica de Patch Clamp en su configuración de célula completa para medir las corrientes entrantes inducidas por los receptores nACh, 5HT3, GABAA y P2X, usando virtualmente concentraciones máximas de ACh (1 mM), 5HT (1 mM), GABA (0.3 mM) y ATP (1 mM). Fue caracterizado el efecto de cada antagonista sobre los receptores P2X y Cys-loop mencionados. Para ello se obtuvieron curvas concentración-respuesta. Por una parte, encontramos que hexametonio inhibió solo las corrientes inducidas por ACh y por otra parte picrotoxina y bucuculina inhibieron las corrientes inducidas por ACh, 5HT y GABA, mientras que no afectaron aquellas inducidas por ATP. Sin embargo, picrotoxina fue menos potente que ondansetron y que el hexametonio para inhibir las corrientes inducidas por 5HTo ACh, respectively. Nuestros datos muestran que hexametonio es específico sobre los receptores nACh, picrotoxina y bicuculina pueden inhibir todos los receptores Cys-loop estudiados en este trabajo. Ondansetron parece ser específico sobre los receptores 5HT3."

"The enteric nervous system (ENS) consists in a series of complex neuronal networks able to control and modulate many of the gastrointestinal functions. Enteric neurons form two major ganglionated plexuses, the myenteric and the submucosal, and express at least two families of ligand-activated ion channels (LGIC), the Cys-loop and P2X. The Cys-loop receptors most commonly present in enteric neurons are the nicotinic (activated by acetylcholine; nACh), 5HT3 (activated by serotonin; 5-HT) and GABAA (activated by γ-amino-butyric acid; GABA). To study the effects and functions of these receptors researchers have been using antagonists such as hexamethonium (for nACh receptors), ondansetron (for 5HT3 receptors), and, for GABAA receptors, picrotoxin and bicuculine. In general, these antagonists had been considered as specific on the mentioned receptors, although there is experimental evidence indicating that at least some of these substances might also inhibit more than one LGIC. The aim of this work was to investigate the specificity of these antagonists on LGIC in myenteric neurons from the guinea-pig small intestine. We used the Whole-Cell configuration of the Patch Clamp techniques to measured inward currents mediated by nACh, 5HT3 and GABAA receptors using virtually maximal concentration of ACh (1 mM), 5HT (1 mM), GABA (0.3 mM) and ATP (1 mM). The effect of each receptor antagonists was tested and concentration-response curves were obtained for the mentioned Cys-loop and P2X receptors. On one hand, we found that hexamethonium inhibited only the currents induced by ACh. On the other hand, picrotoxin and bicuculline inhibited the currents induced by ACh, 5HT and GABA whereas did not affect those induced by ATP. However, picrotoxin was less potent than ondansetron or hexamethonium to inhibit currents induced by 5HT or ACh, respectively. Ondansetron did not inhibit the GABA-evoked currents. Our data shows that hexamethonium is specific on nACh receptors and picrotoxin and bicuculline can inhibit all Cys-loop receptors tested in this study. Ondansetron appears to be specific on 5HT3 receptors."