Effects of pentobarbital on purinergic P2X receptors of rat dorsal root ganglion neurons

Purinergic P2X receptors are ligand-gated ion channels that are activated by extracellular adenosine triphosphate (ATP) and are widely expressed not only in the central and peripheral nervous system but also in tissues throughout the body, playing an important role in the transfer of nociceptive information. Since the influence of barbiturates on P2X receptor subtypes is not known, we studied the effects of pentobarbital sodium (PB) on ATP responses in dorsal root ganglion (DRG) neurons. DRG neurons were dissected from 10- to 14-day-old rats and dissociated after enzyme treatment. Electrical measurements were performed using the nystatin-perforated patch recording mode under voltage-clamp conditions. Drugs were applied using the Y-tube method. ATP evoked three types of inward current at –60 mV: fast desensitizing, slow desensitizing, and mixed. The fast-type current was attributed to activation of P2X₃ subtype and the slow type to the P2X₂ subtype. PB suppressed the fast-type current in a concentration-dependent manner, while the slow type was slightly reduced. A noncompetitive inhibition was suggested by a downward shift of the ATP concentration–response curves. The current–voltage relationships showed inward rectification, and the extent of suppression was not affected by the holding potential. The reduction was greater in external solutions of higher pH. PB had subtype-specific effects on P2X receptors. The ionized form is likely to be responsible for the suppression of the P2X₃ receptor current, which may result in a reduction of the excitability of central and peripheral neurons and may contribute to the anesthetic and analgesic actions of the agent.Key words: pentobarbital sodium, ATP, P2X receptors, rat DRG neurons, patch clamp.

Les récepteurs purinergiques P2X sont des canaux ioniques contrôlés par interaction ligand–récepteur qui sont activés par l'adénosine triphosphate (ATP) extracellulaire et exprimés en abondance non seulement dans le système nerveux central et périphérique, mais aussi dans tous les tissus corporels, jouant un rôle important dans le transmission de l'information nociceptive. L'effet des barbituriques sur les sous-types de récepteurs P2X étant inconnu, nous avons examiné les effets du pentobarbital (PB) sur les réponses à l'ATP dans les neurones des ganglions spinaux (GS). Des neurones de GS de rats âgés entre 10 et 14 jours ont été disséqués puis dissociés après un traitement enzymatique. Des mesures électriques ont été effectuées en utilisant la configuration patch perforé avec nystatine en condition de potentiel imposé. Les médicaments ont été appliqués en utilisant la méthode du tube en Y. L'ATP a provoqué trois types de courant entrant à –60 mV : désensibilisant rapide, désensibilisant lent et mixte. Le courant rapide a été attribué à l'activation du sous-type P2X₃ et le courant lent à celle du sous-type P2X₂. Le PB a supprimé le courtant rapide de manière concentration-dépendante, alors que le courant lent a été légèrement réduit. Une inhibition non compétitive a été suggérée par le déplacement vers le bas des courbes concentration–réponse à l'ATP. Les relations courant-potentiel ont montré une rectification entrante, et l'amplitude de la suppression n'a pas été influencée par le potentiel de maintien. La réduction a été plus importante dans les solutions externes ayant un pH élevé. Le PB a eu sur les récepteurs P2X des effets spécifiques aux sous-types de récepteurs. La forme ionisée est probablement responsable de la suppression du courant par le récepteur P2X₃, ce qui pourrait entraîner une réduction de l'excitabilité des neurones centraux et périphériques et contribuer aux actions anesthésiques et analgésiques de l'agent.Mots clés : pentobarbital, ATP, récepteurs P2X , neurones des GS de rat, patch clamp.[Traduit par Rédaction]