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

ABSTRACT

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.

RESUMO

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.