The synergetic modulation of the excitability of central gray matter by a neuropeptide: two protocols using excitation waves in chick retina

• Main Authors: Vera M.F. de Lima, José R.C. Piqueira, Wolfgang Hanke
• Format: Article
• Language: English
• Published: Academia Brasileira de Ciências 2009-03-01
• Series: Anais da Academia Brasileira de Ciências
• Subjects: potássio extra-celular; enxaqueca; dinâmica neuronal; dinâmica glial; somatostatina; depressão alastrante; extra-cellular potassium; migraine; neuronal-glial dynamics; somatostatin; spread depression
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652009000100006
• ISSN: 0001-3765; 1678-2690

The isolated chick retina provides an in vitro tissue model, in which two protocols were developed to verify the efficacy of a peptide in the excitability control of the central gray matter. In the first, extra-cellular potassium homeostasis is challenged at long intervals and in the second, a wave is trapped in a ring of tissue causing the system to be under self-sustained challenge. Within the neuropil, the extra-cellular potassium transient observed in the first protocol was affected from the initial rising phase to the final concentration at the end of the five-minute pulse. There was no change in the concomitants of excitation waves elicited by the extra-cellular rise of potassium. However, there was an increase on the elicited waves latency and/or a rise in the threshold potassium concentration for these waves to appear. In the second protocol, the wave concomitants and the propagation velocity were affected by the peptide. The results suggest a synergetic action of the peptide on glial and synaptic membranes: by accelerating the glial Na/KATPase and changing the kinetics of the glial potassium channels, with glia tending to accumulate KCl. At the same time, there is an increase in potassium currents through nerve terminals.<br>Retinas de pinto isoladas proporcionam um modelo de tecidos in vitro, para o qual dois protocolos foram desenvolvidos para verificar a eficácia de um peptídeo no controle da excitabilidade da matéria cinzenta central. No primeiro, a homeostase do potássio extra-celular é desafiada por intervalos longos (1 hora) e no segundo, uma onda é capturada em um anel de tecido, de tal maneira que o sistema permaneça em estado de desafio auto-sustentado. Dentro da neuropil, o transiente de potássio extra-celular observado no primeiro protocolo foi afetado da fase de início de aumento à concentração final, ao final do pulso de cinco minutos. Não há mudanças nos parâmetros concomitantes das ondas de excitação geradas pelo aumento do potássio extra-celular. Entretanto, houve um aumento da latência das ondas geradas e/ou um aumento no nível de concentração de potássio necessário para gerar a onda. No segundo protocolo, os parâmetros concomitantes da onda e sua velocidade de propagação foram afetados pelo peptídeo. Os resultados sugerem uma ação sinergética do peptídeo nas membranas gliais e sinápticas: acelerando o Na/KATPase glial e mudando a cinética dos canais de potássio gliais, com a glia tendendo a acumular KCl. Nesse período, não há aumento nas correntes de potássio nas terminações nervosas.