Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khớp thần kinh cơ glutamatergic của côn trùng như một mục tiêu mới của các hợp chất phospho hữu cơ
Tóm tắt
Các tác động của diisopropylfluorophosphate (DFP), một chất ức chế acetylcholinesterase không hồi phục (Anti-ChE), đã được nghiên cứu trên khớp thần kinh cơ glutamatergic của côn trùng. Nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng DFP tương tác với các vùng trước và sau synap, đồng thời cung cấp các giải thích thay thế về các triệu chứng của ngộ độc organophosphate ở côn trùng. Việc tiếp xúc với cơ gấp cánh metathoracic tibialis của Locusta migratoria với DFP (0,5 mM), trong dung dịch sinh lý có nồng độ canxi bên ngoài bình thường (2 mM), tăng cường sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh tự phát đủ lớn để kích hoạt các tiềm năng hành động (AP) và tiềm năng ở đầu tận (EPP). Một mô hình chu kỳ của các lần bùng nổ AP và EPP cùng với các khoảng nghỉ được ghi lại. Sự phát xạ tự phát của AP và EPP phụ thuộc vào canxi. Việc giảm nồng độ canxi bên ngoài đã loại bỏ hiện tượng này, cho thấy DFP có tác động tại vị trí trước synap. Sự khử cực tạm thời trước synap do chất này gây ra có thể giải thích cho sự giải phóng chất truyền đạt tự phát và sự phóng điện lặp lại của EPP. Hoạt động tự phát do DFP gây ra bị chặn lại bởi một chất chặn kênh natri như tetrodotoxin. Việc tiếp xúc với α-bungarotoxin, α-Naja-toxin hoặc atropine không ảnh hưởng đến sự giải phóng tự phát của chất truyền dẫn do chất OP gây ra. Kết hợp với tác động trước synap, sự giảm biên độ đỉnh của dòng điện ở đầu tận (EPC) và sự rút ngắn hằng số thời gian suy giảm (τEPC) được ghi lại sau khi tiếp xúc với cơ gấp ở nồng độ 1 mM DFP. Cả hai tác động trước và sau synap của DFP đều hồi phục khi rửa sạch mẫu. Các phát hiện hiện tại chuyển sự quan tâm của nguyên nhân gây ra sự quá kích thích ở côn trùng điều trị bằng OP từ các tác động gián tiếp của các hợp chất này lên hệ thần kinh trung ương (CNS) sang các tác động trực tiếp lên các khớp thần kinh cơ và các tác động gián tiếp lên CNS.
Từ khóa
#diisopropylfluorophosphate #anticholinestrase #organophosphate #glutamatergic synapse #neuromuscular junction #côn trùng #ngộ độc organophosphateTài liệu tham khảo
Albuquerque E. X., Deshpande S. S., Kawabuchi M., Aracava Y., Idriss M., Rickett D. L. and Boyne A. F. (1985) Multiple actions of anitchinestrase agents on chemosensitine synapses: Molecular basis for prophylaxis and treatment of organophosphate poisoning. Fundam. Appl. Toxicol. 8, 182–S208.
Albuquerque E. X., Idriss M., Rao K. S. and Aracava Y. (1986) Sensitivity of nicotinic and glutamatergic synapses to reversible and irreversible cholinestrase inhibitors. In Neuropharmacology and Pesticide Action, (Edited by Ford M. G., Lunt 66, Reay R. C. and Usherwood P. N. P.), pp. 61–84.
Anderson C. R., Cull-Candy S. G. and Miledi R. (1978) Glutamate current noise: Postsynaptic channel kinetics investigated under voltage clamp. J. Physiol. London 282, 219–242.
Colhoun E. H. (1963) The physiological significance of ACh in insects and observations upon other pharmacological active substances. Adv. Insect Physiol. 1, 1–41.
Deshpande S. S., Idriss M., Rao K. S., Show K. and Albuquerque E. K. (1985) Interaction of reversible and irreversible cholinestrase (ChE) inhibitors with the nicotinic and glutamatergic synapses. 5th Ann. Chem. Def. Biosci. Rev. 83.
Idriss M. and Albuquerque E. X. (1985a) Anticholinestrase (Anti-ChE) agents interact with pre and postsynaptic regions of the glutamatergic synapse. Biophys. Soc. Abstr. 47, 259a.
Idriss M. and Albuquerque E. X. (1985b) Phencyclidine (PCP) blocks glutamate-activated post-synaptic currents. FEBS Lett. 189, 150–156.
Idriss M., Filbin M., Eldefrawi A. T., Eldefrawi M. E. and Albuquerque E. X. (1984) Effects of chlorisondamine and philanthotoxin on glutamate receptor channel complex of locust muscle. Fed. Proc. 43, 342.
Idriss M., Aguayo L. G., Rickett D. L. and Albuquerque E. X. (1986a) Organophosphate and carbamate compounds have pre- and postjunctional effects at the insect glutamatergic synapse. J. Pharmacol. Exp. Ther. 239, 279–285.
Idriss M., Swanson K. and Albuquerque E. X. (1986b) Organophosphates and carbamates act at the insect glutamate synapse. The Pharmacologist 28.
Kerkut G. A., Shapira A. and Walker R. J. (1965) The effect of acetylcholine, glutamic acid and GABA on contractions of the perfused cockroach leg. Comp. Biochem. Physiol. 16, 37–48.
Kuba K., Albuquerque E. X. and Barnard E. A. (1973) Diisopropylfluorophosphate: Suppression of ionic conductance of the cholinergic receptor. Science 181, 853–856.
Kuba K., Albuquerque E. X., Daly J. and Barnard E. A. (1974) A study of the irreversible Cholinesterase inhibitor, diisopropylfluorophosphate, on time course of end-plate currents in frog sartorius muscle. J. Pharmacol. Exp. Ther. 189, 499–512.
Mathers D. A. and Usherwood P. N. R. (1976) Concanavalin A blocks desensitization of glutamate receptors on insect muscle fibers. Nature (Lond.) 259, 409–411.
McDonald T. J., Farley R. D. and March R. B. (1972) Pharmacological profile of the excitatory neuromuscular synapses of insect retractor unguis muscle. Comp. Gen. Pharmacol. 3, 327–338.
Robbins J. (1959) The excitation and inhibition of crustacean muscle by amino acids. J. Physiol. 148, 39–50.
Takeuchi A. and Takeuchi N. (1959) Active phase of frogs end plate potential. J. Neurophysiol. 22, 395–411.
Takeuchi A. and Takeuchi N. (1964) The effect on crayfish muscle of iontophoretically applied glutamate. J. Physiol. 170, 296–317.
Usherwood P. N. R. and Machili P. (1968) Pharmacological properties of excitatory neuromuscular synapses in the locust. J. Exp. Biol. 49, 341–361.