Central Nervous System–Toxic Lidocaine Concentrations Unmask L-Type Ca2+ Current–Mediated Action Potentials in Rat Thalamocortical Neurons: An In Vitro Mechanism of Action Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: High systemic lidocaine concentrations exert well-known toxic effects on the central nervous system (CNS), including seizures, coma, and death. The underlying mechanisms are still largely obscure, and the actions of lidocaine on supraspinal neurons have received comparatively little study. We recently found that lidocaine at clinically neurotoxic concentrations increases excitability mediated by Na-independent, high-threshold (HT) action potential spikes in rat thalamocortical neurons. Our goal in this study was to characterize these spikes and test the hypothesis that they are generated by HT Ca currents, previously implicated in neurotoxicity. We also sought to identify and isolate the specific underlying subtype of Ca current. METHODS: We investigated the actions of lidocaine in the CNS-toxic concentration range (100 μM-1 mM) on ventrobasal thalamocortical neurons in rat brain slices in vitro, using whole-cell patch-clamp recordings aided by differential interference contrast infrared videomicroscopy. Drugs were bath applied; action potentials were generated using current clamp protocols, and underlying currents were identified and isolated with ion channel blockers and electrolyte substitution. RESULTS: Lidocaine (100 μM-1 mM) abolished Na-dependent tonic firing in all neurons tested (n = 46). However, in 39 of 46 (85%) neurons, lidocaine unmasked evoked HT action potentials with lower amplitudes and rates of de-/repolarization compared with control. These HT action potentials remained during the application of tetrodotoxin (600 nM), were blocked by Cd (50 μM), and disappeared after superfusion with an extracellular solution deprived of Ca. These features implied that the unmasked potentials were generated by high-voltage-activated Ca channels and not by Na channels. Application of the L-type Ca channel blocker, nifedipine (5 μM), completely blocked the HT potentials, whereas the N-type Ca channel blocker, ω-conotoxin GVIA (1 μM), had little effect. CONCLUSIONS: At clinically CNS-toxic concentrations, lidocaine unmasked in thalamocortical neurons evoked HT action potentials mediated by the L-type Ca current while substantially suppressing Na-dependent excitability. On the basis of the known role of an increase in intracellular Ca in the pathogenesis of local anesthetic neurotoxicity, this novel action represents a plausible contributing candidate mechanism for lidocaine's CNS toxicity in vivo.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».