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Bibliographic Metadata

Title
Excitation of rat sympathetic neurons via M1 muscarinic receptors independently of Kv7 channels / submitted by Isabella Salzer
Additional Titles
Excitation of rat sympathetic neurons via M1 muscarinic receptors independently of Kv7 channels
AuthorSalzer, Isabella
CensorBoehm, Stefan
Published2014
DescriptionXI, 82 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2014
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. Sprache
Erschienen in Pflügers Archiv - European Journal of Physiology
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)M1 Muskarinrezeptoren / Noradrenalinfreisetzung / Kv7 Kanäle / Proteinkinase C / Calcium-aktivierte Chloridkanäle
Keywords (EN)M1 muscarinic receptors / noradrenaline release / Kv7 channels / protein kinase C / Ca2+-Cl- channels
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-2395 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Excitation of rat sympathetic neurons via M1 muscarinic receptors independently of Kv7 channels [4.13 mb]
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Classification
Abstract (German)

Die langsame Komponente der synaptischen Übertragung in sympathischen Ganglien wird durch Aktivierung von muskarinischen M1 Rezeptoren und die dadurch vermittelte Hemmung von Kv7 Kanälen bestimmt.

Allerdings liegt der Schwellenwert für eine Aktivierung von Kv7 Kanälen bei einem positiveren Potential als -60 mV und das tatsächliche Ruhemembranpotential eher zwis- chen -64 bis -67 mV.

Außerdem war die ausgelöste Depolarisation durch den muskarinischen Agonisten Oxotremorin M (OxoM) in den untersuchten Zellen äußerst variabel im Gegensatz zur gleichförmigen OxoM- mediierten Hemmung von Kv7 Kanälen.

Die Veränderung von intra- und extrazellulärem Chlorid und die daraus resultierenden Änderun- gen im Zellverhalten lieferten einen ersten Hinweis auf den Einfluss eines Chloridkanals. Die unspezifischen Chloridkanal-Blocker Niflumsäure und 2-[2-(4-Acetamido-2-Sulfophenyl)ethenyl]- 4-Isothiocyanatobenzen-1-Sulfonsäure (SITS) reduzierten sowohl OxoM-induzierte Depolarisa- tionen als auch Noradrenalinfreisetzung.

Auch hier wurde kein Effekt auf Kv7 Kanäle und die durch OxoM induzierte Hemmung gefunden. Bei einem Haltepotential von -65 mV, löste die Applikation von OxoM einen langsam größer werdenden Einwärtsstrom aus.

Dieser war durch selektive Inhibitoren von Anoctamin-1 (TMEM16A) und Anoctamin-2 (TMEM16B), welche ve- rantwortlich für einen Ca2+-aktivierten Cl--Strom sind, zu hemmen. Ebenso wurde die durch OxoM ausgelöste Noradrenalinfreisezung durch diese beiden Antagonisten reduziert. Aktivierung von M1 Rezeptoren führt zur Bildung von Diacylglycerol (DAG), welches wiederum Proteinkinase C (PKC) aktiviert.

Im Gegensatz zur Hemmung der Kv7 Kanäle durch OxoM, waren sowohl die von OxoM ausgelösten Depolarisationen, als auch die Noradrenalinfreisetzung durch Hemmung der Proteinkinase C (PKC) reduziert.

Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass Ca2+-aktivierte Cl- Kanäle über einen PKC-abhängigen Mechanismus zur langsamen cholinergen Übertragung beitragen.

Abstract (English)

Slow ganglionic transmission relies on activation of muscarinic M1 receptors and the subsequent inhibition of Kv7 channels. However, the activation threshold for Kv7 channels lies at more pos- itive potentials than the actually measured membrane voltage. Hence, inhibiting a non-active channel is unlikely to underlie M1 receptor mediated slow EPSPs. Additionally, the muscarinic agonist oxotremorine M (OxoM) triggered depolarizations in sympathetic neurons of the rat, but not in all investigated neurons. On the other hand, OxoM mediated Kv7 channel inhibition in all tested neurons.

Changing intra- and extracellular chloride concentrations revealed an influence of chloride on both in OxoM-triggered depolarizations as well as noradrenaline release. Two non-selective chloride channel inhibitors niflumic acid and 2-[2-(4-acetamido-2-sulfophenyl)ethenyl]-4-isothiocyanato- benzene-1-sulfonic acid (SITS) reduced depolarizations and noradrenalin release evoked by OxoM, but left OxoM-mediated Kv7 channel inhibition unaltered. A slow rising inward current at -65 mV induced by OxoM was inhibited by selective antagonists of TMEM16A (anoctamin-1) and TMEM16B (anoctamin-2), who is responsible for Ca2+-activated Cl-currents. In addition, these selective inhibitors strongly reduced OxoM-evoked noradrenalin release from neuronal cultures of rat sympathetic ganglia.

Activation of M1 receptors triggers formation of diacylglycerol, which activates protein kinase C (PKC). By using different kinds of PKC inhibitors, a dependence of OxoM-induced depolariza- tions and noradrenaline release from rat sympathetic neurons on classical PKCs was revealed. However, neither M-currents nor their inhibition via M1 receptors was influenced by PKC inhi- bition.

Taken together, this study shows that slow cholinergic transmission is dependent on activation of Ca2+-activated Cl- channels in addition to being mediated by inhibition of Kv7 channels. Additionally, this pathway involves activity of PKC.

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