Mécanismes multiples du blocage des récepteurs N-méthyl-D-aspartate par la kétamine

CONTEXTE : Le sous-type N-méthyl-D-aspartate (NMDA) du récepteur du glutamate est bloqué par la kétamine, et cette action contribue probablement aux propriétés anesthésiques et analgésiques de la kétamine. Des études antérieures suggèrent que la kétamine occlut le canal ouvert en se liant à un site situé dans le pore du canal. Cette hypothèse a été examinée en investiguant les effets de la kétamine sur des courants de canal unique provenant des récepteurs NMDA. MÉTHODES : Les configurations attachées à la cellule et extérieures du système de clamp de poche ont été utilisées pour étudier les courants activés par NMDA enregistrés à partir de neurones hippocampiques de souris cultivés. RÉSULTATS : Dans les patchs attachés à la cellule, NMDA a évoqué des courants ayant un temps d'ouverture moyen apparent (tau o) de 3,26 ms. La probabilité qu'au moins un canal soit ouvert (Po') était de 0,058. L'ajout de kétamine (0,1 microM ou 1 microM) à la solution de pipette a réduit Po' à 53 % et 24 % des valeurs témoins, respectivement. À 1 microM de kétamine, cette réduction était due à une diminution de la fréquence d'ouverture du canal et du temps d'ouverture moyen (44 % et 68 % des valeurs témoins, respectivement). La kétamine n'a pas influencé la conductance du canal et aucune nouvelle composante n'était nécessaire pour ajuster les distributions de durée d'ouverture ou de fermeture. La kétamine (50 microM), appliquée en dehors de la pipette d'enregistrement, a réduit la fréquence d'ouverture des canaux enregistrés dans la configuration attachée à la cellule. Cette observation suggère que la kétamine a accédé à un site de liaison en diffusant à travers la membrane cellulaire hydrophobe. Dans les patchs extérieurs, la puissance de la kétamine était inférieure à celle observée dans les patchs attachés à la cellule : 1 microM et 10 microM de kétamine ont respectivement réduit Po' à 63 % et 34 % des valeurs témoins, et cette réduction était principalement due à une diminution de la fréquence d'ouverture des canaux avec peu de changements du temps d'ouverture moyen. CONCLUSIONS : Ces observations sont compatibles avec un modèle selon lequel la kétamine inhibe le récepteur NMDA par deux mécanismes distincts : (1) La kétamine bloque le canal ouvert et réduit ainsi le temps d'ouverture moyen du canal, et (2) la kétamine diminue la fréquence d'ouverture du canal par un mécanisme allostérique.