Rotenone interference with neuronal transmission in hippocampus

Abstract

Bir tarım ilacı ve hasarat zehiri olan rotenon sıçanlarda insandaki Parkinsonsemptomlarına çok benzeyen davranıssal, biyokimyasal ve nöropatik degisiklikleresebep olmaktadır. Rotenonun hücresel enerji üretiminde büyük rolü olan mitokondricompleks-I'i bloke ettigi bilinmektedir. Söz konusu çalısmanın amacı rotenonunhipokampüsdeki nöronlar arası sinaptik, özellile glutamaterjik, geçis üzerindeki etkisiniarastırmaktır. Bu amaçla, sıçan hipokampüsdeki CA1 piramidal hücrelerinden Schefferkollateralin düsük frekansta (0.1 Hz) uyarılması sonucu elde edilen nöron yanıtlarıpatch-clamp (yama kenetleme) tüm hücre kayıt teknigi kullanılarak kaydedilmistir.Farklı rotenon konsantrasyonları glutamat akımı üzerinde test edilmistır; rotenonunglutamat akımının büyüklügüne etkisi konsantrasyonla baglantılıdır. Rotenonun tetikleyebilecegisitoplazmik ikincil haberci sisteminin etkisini elemine edebilmek için deneylerdeATP hucre içi solusyonundan hariç tutulmustur. Boylece gözlemlenen glutamat akımıüzerindeki rotenon etkisi hucre içi enzimatik yada mitokondriyal bir aktivite sonucuolmaktan çok rotenonun hucre zarı üzerindeki reseptörlere dogrudan etkisinden kaynaklanır.

Rotenone is a pesticide and insecticide, which causes behavioral, biochemical,and neuropathologic changes in rats that closely resembles PD symptoms in humans. Itis known that this pesticide inhibits mitochondrial complex-I, which has an importantrole in cellular energy production. The object of the current research is to investigatethe effect of rotenone on synaptic transmission between neurons in hippocampus, especiallyits effect on the glutamergic transmission. For this purpose, CA1 pyramidalneuronal response upon low frequency stimulation of Schaffer collateral (0.1 Hz) wasrecorded by patch clamp tight-seal whole cell recording technique from CA1 pyramidalneuron of rat hippocampus. Different rotenone concentrations were tested on glutamatecurrent; it was observed that rotenone effect on the amplitude of glutamergiccurrents is dependent on its concentration. To eliminate the rotenone induced cytoplasmicsecond messenger system effect, ATP was excluded from intra-cellular solutionin experiments. Thus, observed effects of rotenone on glutamergic currents occur viaits direct effect on cell membrane receptors rather than rotenone-induced intracellularenzymatic or mitochondrial activities.