Changes of intracellular potentials and ionic currents of the mollusk neurons under action of solvents dimethylsulfoxide and acetone


Cite item

Full Text

Abstract

Dimethylsulfoxide (DMSO), and dimethyl ketone (acetone) in concentrations up to 100 mM after extracellular application did not change the electrical activity of the identified pedal ganglia neurons of clam Planorbarius corneus in microelectrode studies and voltage clamp technique. DMSO in concentrations of 500 and 1000 mM (4 and 8 % solution), and acetone in smaller concentrations (from 200 mM-1.2% or higher) was shown to depolarize neurons and to increase the frequency and duration of action potentials, their amplitude and the total ionic currents (dV/dt) being decreased. The changes were fully reversible, hyperpolarization of cells was registered after washing, which was caused probably by activation of electrogenic transport of sodium ions. DMSO and acetone were suggested to change the neuron state not only by changes in resting potential but also by direct effects on ion channels. Acetone reduced amplitude of action potentials in neurons because of depolarization and in less degree because of its effects on ion channels. DMSO and acetone in concentrations of 100-200 mM are concluded to be safe for biological objects when they are used for dissolution of pharmacological agents.

About the authors

Anatoliy Ivanovich Vislobokov

Institute of Experimental Medicine, NWB RAMS

Email: vislobokov@yandex.ru
Dr. Med. Sci. (Physiology), Senior Researcher, Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Konstantin Nikolayevich Melnikov

First St. Petersburg State Medical University

Email: knmelnikov@mail.ru
PhD (Pharmacology), Assistant Professor, Dept. of Pharmacology

Ivan Nikolayevich Tyurenkov

Volgograd State Medical University

Corresponding Member of RAMS, Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor and Head, Dept. of Pharmacology and Biopharmacy

Petr Dmitriyevich Shabanov

Institute of Experimental Medicine, NWB RAMS

Email: pdshabanov@mail.ru
Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor and Head, Anichkov Dept. of Neuropharmacology

References

  1. Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д., Галенко-Ярошевский П. А., Шабанов П. Д. Мембранотропное действие фармакологических средств. - СПб.; Краснодар: Просвещение-Юг, 2010. - 528 с.
  2. 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.
  3. Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д., Середенин С. Б. Изменения электрической активности нейронов под влиянием афобазола // Эксперим. и клин. фарм. - 2012. Т. 75, № 6. - С. 3-7.
  4. Камкин А. Г., Киселева И. С. Физиология и молекулярная биология мембран клеток: учеб. пособие. М.: ИЦ Академия, 2008. - 592 с.
  5. Ashcroft F. M. Ion channels and disease. - Academic Press, San Diego, 2000. - 481 p.
  6. Camerino D. C., Tricarico D., Desaphy J. F. Ion channel pharmacology // Neurotherapeutics. - 2007. - Vol. 4, N 2. - P. 184-198.
  7. Http://www.himdetrit… emtech/102/103/
  8. Hübner C. A., Jentsch T. J. Ion channel diseases // Hum. Mol. Genet. - 2002. - Vol. 11. - P. 2435-2445.
  9. Larsen J., Gasser K., Hahin R. An analysis of dimethylsulfoxide-induced action potential block: a comparative study of DMSO and other aliphatic water soluble solutes // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 1996. - Vol. 140, N 2. - P. 296-314.
  10. Narahashi T. Neuroreceptors and ion channels as the basis for drug action: past, present, and future // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2000. - Vol. 294, N 1. - P. 1-26.
  11. Ragsdale D. S., McPhee J. C., Scheuer T., Catterall W. A. Common molecular determinants of local anesthetic, antiarrhythmic, and anticonvulsant block of voltage-gated Na+ channels // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. - 1996. - Vol. 93. - P. 9270-9275.
  12. Santos N. C., Figueira-Coelho J., Martins-Silva J., Saldanha C. Multidisciplinary utilization of dimethyl sulfoxide: pharmacological, cellular, and molecular aspects // Biochem. Pharmacol. - 2003. - Vol. 65, № 7. - P. 1035-1041.
  13. Yang L., Zhao J., Milutinovic P. S., Brosnan R. J., Eger E. I., Sonner J. M. Anesthetic properties of the ketone bodies beta-hydroxybutyric acid and acetone // Anesth. Analg. - 2007. - Vol. 105, N 3. - P. 673-679.

Copyright (c) 2014 Vislobokov A.I., Melnikov K.N., Tyurenkov I.N., Shabanov P.D.

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».