خصوصيات الكتروفيزيولوژيكي تك كانال كاتيوني حاصل از الحاق آمفوتريسين بي در غشا دولايه ليپيدي

Electrophysiological Characteristics of Cationic Single-Channel formed by Incorporation of Amphotericin B in Bilayer Lipid Membrane

سابقه و هدف: آمفو تريسين بي آنتي بيوتيك اصلي نوع پلي ين است كه بطور وسيع در درمان عفونت هاي قارچي سيستميك استفاده مي گردد. تشكيل كانال يوني و افزايش نفوذپذيري غشاء سلول ميزبان يكي از مهمترين مكانيسم هاي تاثير اين دارو است. اين مطالعه به منظور بررسي برخي خصوصيات الكتروفيزيولوژيكي تك كانال كاتيوني حاصل از الحاق آمفوتريسين بي در غشا دو لايه ليپيدي انجام گرفت. مواد و روش ­ها: در اين مطالعه تجربي پايه فسفاتيديل كولين از زرده تخم مرغ تازه استخراج گرديد. پس از تشكيل غشا دولايه ليپيدي و الحاق آمفوتريسين بي در غشاء، ثبت از فعاليت كانال در ولتاژهاي 40+ تا 40- ميلي ولت بعمل آمد. آناليز جهت تعيين خواص الكتروفيزيولوژيك كانال با نرم افزار PClamp10 انجام گرفت. يافته­ ها: پتانسيل معكوس كانال آمفوتريسين بي حدود 36- ميلي ولت بود. كانال در ولتاژهاي مثبت تر فعال تر بود. به اين صورت كه در ولتاژ 40- ميلي ولت دامنه جريان 2 ولي در 40+ ميلي ولت 30 پيكوآمپر بود. بعلاوه احتمال باز بودن كانال در ولتاژ 30- ميلي ولت پايين (كمتر از0/15) ولي در ولتاژ 40+ به 0/75 افزايش يافت. كنداكتانس كانال مورد مطالعه نيز 4/9±157 پيكوسيمنس بود. نتيجه­ گيري: آمفوتريسين بي در غشاي دو لايه ليپيدي حاوي فسفاتيديل كولين و فاقد كلسترول هم كانال كاتيوني تشكيل مي دهد كه از ويژگي و رفتار الكتروفيزيولوژيك وابسته به ولتاژ برخوردار است.

BACKGROUND and OBJECTIVE: Amphotericin B (AmB) is the main antibiotic of polyene type, which is widely used in the treatment of systemic fungal infections. One of the key mechanisms of this drug is the formation of ion channels and increasing permeability of the host cell membranes. This study was conducted to evaluate some of the electrophysiological characteristics of cationic single-channel formed by the incorporation of AmB in bilayer lipid membrane (BLM). METHODS: In this experimental study, phosphatidyl choline was extracted from fresh egg yolk. After the formation of BLM and the incorporation of AmB in the membrane, the channel activity was recorded through +40 to -40 millivolt (mV) voltages. Data analysis was conducted using PClamp10 software to determine the electrophysiological characteristics of the channel. FINDINGS: Reverse potential of Amphotericin B ion Channel was-36 mV. The Channel activity was more in such positive voltages. This means that in voltage -40 mV the current amplitude was 2 Pico Ampère but in voltage +40 mV reach to 30 Pico Ampère. In addition, the channel open probability at voltage -30 mV voltage was low (less than 0.15) but increased to 0.75 in voltage +40 mV. The channel conductance was also 157±4.9 Picoseimence. CONCLUSION: AmB forms cationic channels in BLMs with phosphatidylcholine and without cholesterol. This channel has voltage-dependent electrophysiological characteristics and behaviors.