The effects of serotonin and its antagonists on slowly adapting type 1 mechanoreceptive fibers in frog skin

Abstract

Yavaş-alışan l.tip mekanik duyarlı sinirler periferide Merkel hücreleriyle ilişkilidirler ve Merkel hücre-sinir kompleksini oluştururlar. Bu algılayıcı organda mekanik uyarının elektriksel işarete nasıl dönüştüğü henüz tam bilinmemektedir. Merkel hücresinden yakındaki sinir lifine serotonin aracılığıyla kimyasal iletim olduğu düşünülmektedir.Doku banyosunda perfüze edilen Ova kurbağası (Rana ridibunda) derisinin sırttaki dokunma sinirlerinden tekil aksiyon potansiyelleri kaydedilmiştir. Eşik üstü mekanik uyarılar kalibre edilmiş 0.16, 0.4, 1, 1.4 ve 2 g-kuvvet seviyelerinde olan von Frey tüy-cükleri ile uygulanmıştır. Üç farklı serotonin derişimi test edilmiştir: 10 /ıM (n=8), 100 fiM (n=8), 1000 fiM (n=6). Uyarıya cevap olarak verilen aksiyon potansiyellerinin birim zamandaki sayıları ölçülmüştür. Tüm kontrol durumları ve derişimler için aksiyon potansiyeli sayısı uyarı şiddetinin doğrusal bir fonksiyonu olarak artmıştır. Ayrıca kontrol durumu ile kıyaslandığında serotonin aksiyon potansiyeli sayısı 10 fiM (p<0.05) ve 100 fiM (p<0.05) uygulamaları için artarken, 1000 fiM derişimi için azalmıştır (p<0.05). Her derişimde ise doku banyosu ile tekrar yıkandığında serotonin etkisi giderilmiştir.Ayrıca 100 fiM 5-HT3 ve 5-HT2 reseptör antagonistleri uygulanmış ve mekanik uyarıya cevapta azalma görülmüştür (p<0.05). İki antagonist uygulamasında da spon-tane aktivite dönüşümdüz olarak azalmıştır(p<0.05). Sonuçlar literatürdeki verilerle genel olarak tutarlıdır ve serotoninin yavaş alışan tip 1 mekanik duyarlı sinirler üzerindeki etkisini desteklemektedir.Anahtar Sözcükler: Dokunma, Taktil lifler, Deri afferentleri, Mekanoreseptör.

It was intended to investigate serotonin as the neurotransmitter between Merkel celi and its nerve ending, tlırouglı clıanges in SA-I response to exogenically applied serotonin and its antagonists. Single-unit electroplıysiological responses were recorded from the dorsal cutaneous nerves of the common water frog's (Rana ridibunda) skin perfused in a tissue bath. Maintained mechanical stimulation was applied at suprathreshold lev-els by von Frey hairs calibrated at 0.16, 0.4, 1, 1.4, and 2 g-bending forces. The effect of serotonin was tested at concentrations: 10 fiM (n=8), 100 fiM (n=7), 1000 fiM (n=6). The responses were analyzed as spike rates. Paired-t test was used to test the significance of the results.The spike rate increased as a linear function of the stimulus level at baseline and ali tested concentrations. Additionally spike rate increased significantly at 10 fiM (p<0.05) and at 100 /ıM (p<0.05), but decreased at 1000 /ıM (p<0.05) compared to the baseline. in order to find out which serotonin receptors are involved in the process, selective 5-HT3 (n=7) and 5-HT2 (n=6) receptor antagonists were applied at 100 fiM concentrations. Both receptor antagonists decreased SA-I responses(p<0.05). Recovery was obtained at each case other than 1000 fiM serotonin application.Our results confirm the role of serotonin in the mechanoelectric transduction in Merkel cell-nerve ending complex and that at least two serotonin receptors are involved in the process in frog skin.Keywords: Somatosensory, Tactile fiber, Cutaneous afferent, Mechanoreceptor.