Фулерени: новітні модулятори калієвих каналів нейронів ЦНС

Abstract

Дослiджено ефекти фулерену C60 на нейноральну збудливiсть, а саме вплив нанокомпозиту фулерену C60 на активнiсть потенцiалкерованих натрiєвих та калiєвих каналiв зони СА1 гiпокампа щурiв. Аплiкацiя 0,1 мг/мл нанокомпозиту протягом 15 хв зворотно iнгiбувала амплiтуду сумарного потенцiалкерованого калiєвого струму, що було спричинене iнгiбуванням струму I(A)-типу, тодi як струм I(DR)-типу був практично не чутливим до цiєї сполуки. На противагу потенцiалкерованому калiєвому струму, натрiєвий струм не реагував на нанокомпозит. Таким чином, нанокомпозит фулерену C60 має рiзнi ефекти на потенцiалкерованi натрiєвi та калiєвi канали та змiнює збудливiсть нейронiв гiпокампа. Отже, фулерени можуть впливати на функцiонування нервової системи, вiрогiднiше за все взаємодiючи з трансмембранними бiлками. Фулерени формують новий клас фармакологiчно активних речовин, що є важливими для модуляцiї функцiй нервової системи.

We examine possible effects of C60 fullerenes on the main mechanisms of neuronal excitability and the influence of C60 fullerene nanocomposite on the voltage-gated sodium and potassium channels in hippocampal CA1 pyramidal neurons of rat. Application of 0.1 mg/ml nanocomposite for 15 min reversibly inhibited the amplitude of the whole voltage-gated potassium current (n = 10). Further investigations revealed that the above-mentioned inhibition was due to the inhibition of I(A) current (50.91 ± 6.1% (n = 5)), whereas I(DR) was practically insensitive to C60 derivatives. In contrast to voltage-gated potassium currents, sodium currents were absolutely insensitive to fullerene derivatives. Our data indicate that the C60 fullerene nanocomposite has different effects on voltage-gated sodium and potassium channels and therefore changes the excitability of hippocampal neurons. Thus, fullerenes can affect the neuronal function, most likely by the interaction with transmembrane proteins. Fullerenes form a new class of pharmacologically active substances important for a modulation of functions of the neuronal system.