Cholinergic currents in Xenopus oocytes transplanted with human brain membranes

Abstract

Cholinergic human brain currents were recorded in Xenopus laevis oocytes transplanted with human cerebral membranes from two different zones, the frontal cortex and the hippocampus. The recorded currents were supported by the nicotinic or the muscarinic acetylcholine receptor. We tested the effects of a number of several nicotinic agonists acetylcholine, nicotine and 1,1-dimethyl-4-phenylpiperazinium iodide (DMPP), and the nicotinic receptor antagonists a-bungarotoxin and d-tubocurarine on the transplanted oocytes. We detected four kinds of nicotinic current kinetics. The differences in the amplitude and in the total electric charge of the currents elicited by various agonists at a range of holding potentials were not significant, except in the case of DMPP at a holding potential of -90 mV. Our results indicate that α4β2, α3β4 and α7 are the main nicotinic receptors in human brain.

Keywords: Human cortex.—Neuronal nicotinic currents.—Xenopus oocytes.— Membrane transplant.—Alzheimer.—Brain bank.

Resumen

Corrientes colinérgicas de cerebro humano fueron registradas en oocitos de Xenopus laevis trasplantados con membranas de cerebro humano procedentes de dos zonas diferentes, la corteza frontal y el hipocampo. Las corrientes registradas fueron activadas por el receptor nicotínico o por el receptor nicotínico o muscarínico de la acetilcolina. Se probaron los efectos de diferentes agonistas nicotínicos como acetilcolina, nicotina y yoduro de 1,1-dimetil-4-fenil-piperazinio (DMPP), y antagonistas del receptor nicotínico como a-bungarotoxina y d-tubocurarina en los oocitos transplantados. Detectamos cuatro clases de cinéticas de corrientes nicotínicas. Las diferencias en la amplitud y en la carga eléctrica total de las corrientes provocadas por varios agonistas en el rango de potencial mantenido no fueron significativas, excepto en el caso del DMPP a un potencial mantenido de -90 mV. Nuestros resultados indican que las formas α4β2, α3β4 y α7 son los principales receptores nicotínicos en el cerebro humano.

Palabras clave: Córtex humano.—Corrientes nicotínicas neuronales.—Oocitos de Xenopus.—Trasplante de membrana.—Alzheimer.—Banco de cerebros.