Peculiarities of Purinergic Modulation of Myoneural Transmission in Presence of Capsaicin

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

This study aimed to investigate myoneural transmission in the presence of capsaicin that acts as an “integrator of painful stimuli and causes heat sensation”. The effects of purines such as ATP and adenosine that participate in synaptic transmission in presence of capsaicin have been explored. When the muscle-nerve preparation of frog was perfused with solution containing capsaicin, the inhibitory effects of both purines were significantly reduced. A reduction of the depressant effects of adenosine is associated with the inhibition of A1 signaling, since the A2A receptor agonist CGS21680 showed pronounced, almost completely hidden in the control, potentiating effect in presence of capsaicin. Our findings suggest that the known neuroprotective effect of capsaicin is primarily due to elimination of inhibition by endogenous purines of the induced quantum output of the neurotransmitter.

Авторлар туралы

A. Khairullin

Kazan State Medical University; Kazan Federal University

Email: khajrulli@ya.ru
ul. Butlerova 49, Kazan, 420012 Russia; Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008, Russia

M. Mukhamedyarov

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

R. Mukhamedzyanov

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

N. Kashtanova

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

E. Zhivotova

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

G. Suchkova

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

A. Shaikhutdinova

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

A. Eremeev

Kazan Federal University

Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008, Russia

S. Grishin

Kazan State Medical University

ul. Butlerova 49, Kazan, 420012, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Caterina M. J., Schumacher M. A., Tominaga M., Rosen T. A., Levine J. D., and Julius D. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature, 389 (6653), 816–824 (1997). doi: 10.1038/39807
  2. Caterina M. J., Rosen T. A., Tominaga M., Brake A. J.,and Julius D. A capsaicin-receptor homologue with a high threshold for noxious heat. Nature, 398, 436–441 (1999). doi: 10.1038/18906
  3. Золотарев В. А. и Ноздрачев А. Д. Капсаицинчувствительные афференты блуждающего нерва. Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 87 (2), 182– 204 (2001).
  4. Burnstock G. Purine and purinergic receptors. Brain Neurosci. Adv., 2, Art. 2398212818817494 (2018). doi: 10.1177/2398212818817494
  5. Kwak J., Wang M. H., Hwang S. W., Kim T. Y., Lee S.Y., and Oh U. J. Neurosci., 20 (22), 8298–8304 (2000). doi: 10.1523/JNEUROSCI.20-22-08298.2000
  6. Burnstock G. Introduction to Purinergic Signalling inthe Brain. Adv. Exp. Med. Biol., 1202, 1–12 (2020). doi: 10.1007/978-3-030-30651-9_1
  7. Ziganshin A. U., Khairullin A. E., Hoyle C. H. V., andGrishin S. N. Modulatory Roles of ATP and Adenosine in Cholinergic Neuromuscular Transmission. Int. J. Mol. Sci., 21, 6423 (2020). doi: 10.3390/ijms21176423
  8. Burnstock G., Arnett T. R., and Orriss I. R. Purinergicsignalling in the musculoskeletal system. Purinergic Signal., 9 (4), 541–572 (2013). doi: 10.1007/s11302-0139381-4
  9. Khairullin A. E., Ziganshin A. U., and Grishin S. N.The Influence of Hypothermia on Purinergic Synaptic Modulation in the Rat Diaphragm. Biophysics, 65 (5), 858–862 (2020). doi: 10.1134/S0006350920050085
  10. Khairullin A. E., Teplov A. Y., Grishin S. N., Farkhutdinov A. M., Ziganshin A. U. The Thermal Sensitivity of Purinergic Modulation of Contractile Activity of Locomotor and Respiratory Muscles in Mice. Biophysics, 64 (5), 812–817 (2019). doi: 10.1134/S0006350919050075
  11. Voets T., Droogmans G., Wissenbach U., Janssens A.,Flockerzi V., and Nilius B. The principle of temperature-dependent gating in cold- and heat-sensitive TRP channels. Nature, 430 (7001), 748–754 (2004). doi: 10.1038/nature02732
  12. Jin Y. H., Bailey T. W., Li B. Y., Schild J. H., and Andresen M. C. Purinergic and vanilloid receptor activation releases glutamate from separate cranial afferent terminals in nucleus tractus solitarius. J. Neurosci., 24 (20), 4709–4717 (2004). doi: 10.1523/JNEUROSCI.0753-04.2004
  13. Nakatsuka T., Furue H., Yoshimura M., and Gu J. G.Activation of central terminal vanilloid receptor-1 receptors and alpha beta-methylene-ATP-sensitive P2X receptors reveals a converged synaptic activity onto the deep dorsal horn neurons of the spinal cord. J. Neurosci., 22 (4), 1228–1237 (2002). doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-04-01228.2002
  14. Fattori V., Hohmann M. S. N., Rossaneis A. C., Pinho-Ribeiro F. A., and Verri W. A. Capsaicin: Current Understanding of Its Mechanisms and Therapy of Pain and Other Pre-Clinical and Clinical Uses. Molecules, 21, 844. (2016). doi: 10.3390/molecules21070844
  15. Thyagarajan B., Potian J. G., Baskaran P., and McArdle J. J. Capsaicin modulates acetylcholine release at the myoneural junction. Eur. J. Pharmacol., 744, 211– 219 (2014). doi: 10.1016/j.ejphar.2014.09.044
  16. Correia-de-Sá P., Timóteo M. A., and Ribeiro J. A.Presynaptic A1 inhibitory/A2A facilitatory adenosine receptor activation balance depends on motor nerve stimulation paradigm at the rat hemidiaphragm. J. Neurophysiol., 76 (6), 3910–3919 (1996). doi: 10.1152/jn.1996.76.6.3910
  17. Burnstock G., Purine and pyrimidine receptors. Cell. Mol. Life Sci., 64 (12), 1471–1483 (2007). doi: 10.1007/s00018-007-6497-0
  18. Hagenacker T., Splettstoesser F., Greffrath W., TreedeR. D., and Büsselberg D. Capsaicin differentially modulates voltage-activated calcium channel currents in dorsal root ganglion neurones of rats. Brain Res., 1062 (1–2), 74–85 (2005). doi: 10.1016/j.brainres.2005.09.033
  19. Hagenacker T. and Büsselberg D. Modulation of intracellular calcium influences capsaicin-induced currents of TRPV-1 and voltage-activated channel currents in nociceptive neurones. J. Peripher. Nerv. Syst., 12 (4), 277–284 (2007). doi: 10.1111/j.1529-8027.2007.00149.x
  20. Shimizu T., Majima T., Suzuki T., Shimizu N.,Wada N., Kadekawa K., Takai S., Takaoka E., Kwon J., Kanai A. J., de Groat W. C., Tyagi P., Saito M., and Yoshimura N. Nerve growth factor-dependent hyperexcitability of capsaicin-sensitive bladder afferent neurones in mice with spinal cord injury. Exp. Physiol., 103 (6), 896–904 (2018). doi: 10.1113/EP086951
  21. Yang R., Xiong Z., Liu C., and Liu L. Inhibitory effectsof capsaicin on voltage-gated potassium channels by TRPV1-independent pathway. Cell Mol. Neurobiol., 34 (4), 565–576 (2014). doi: 10.1007/s10571-014-0041-1
  22. Kuenzi F. M. and Dale N. Effect of capsaicin and analogues on potassium and calcium currents and vanilloid receptors in Xenopus embryo spinal neurones. Br. J. Pharmacol., 119 (1), 81–90 (1996). doi: 10.1111/j.1476-5381.1996.tb15680.x
  23. Connor J. A. and Stevens C. F. Prediction of repetitivefiring behaviour from voltage clamp data on an isolated БИОФИЗИКА том 69 № 1 2024 neurone soma. J. Physiol., 213, 31–53 (1971). doi: 10.1113/jphysiol.1971.sp009366
  24. Khairullin A. E., Grishin S. N., and Ziganshin A. U.Presynaptic Purinergic Modulation of the Rat Neuro-Muscular Transmission. Curr. Issues Mol. Biol., 45, 8492–8501 (2023). doi: 10.3390/cimb45100535
  25. Prescott E. D. and Julius D. A modular PIP2 bindingsite as a determinant of capsaicin receptor sensitivity. Science, 300 (5623), 1284–1288 (2003). doi: 10.1126/science.1083646
  26. Kim J. A., Kang Y. S., and Lee Y. S. A phospholipaseC-dependent intracellular Ca2+ release pathway mediates the capsaicin-induced apoptosis in HepG2 human hepatoma cells. Arch. Pharm. Res., 28 (1), 73–80 (2005). doi: 10.1007/BF02975139
  27. Thyagarajan B., Krivitskaya N., Potian J. G., Hognason K., Garcia C. C., McArdle J. J., Capsaicin protects mouse neuromuscular junctions from the neuroparalytic effects of botulinum neurotoxin a. J. Pharmacol. Exp. Ther., 331, 361–371 (2009). doi: 10.1124/jpet.109.156901

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

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».