The mechanism of local anesthetics induced convulsion

• Project/Area Number: 19591807
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Anesthesiology/Resuscitation studies
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: ONIZUKA Shin University of Miyazaki, 医学科, 助教 (20264393)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KASHIWADA Masatoshi 宮崎大学, 医学科, 助教 (20336316)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: リドカイン / アセチルコリン / 抑制性シナプス / パッチクランプ / アセチルコリン作動性シナプス / 水棲かたつむり / 中枢神経 / 興奮 / 局所麻酔薬 / MED64

Research Abstract

局所麻酔薬はNaチャネルだけでなくKチャネル、Caチャネルもブロックすることがわかった。さらに、それぞれのチャネルをブロックする濃度は細胞により異なり、KチャネルがNaチャネルやCaチャネルよりブロックされた場合、脱分極し興奮することがわかった。試験管内における抑制性シナプスを用いた実験では、シナプス伝達はシナプス前細胞の膜電位に依存することがわかった。シナプス前細胞が過分極している場合は、シナプス後電位は大きいが、局所麻酔薬でシナプス前細胞が脱分極している場合は、シナプス後電位は小さくなり消失した。これは、神経伝達物質分泌に影響するカルシウムチャネルの膜電位依存性の不活化によることがわかった。また、シナプス後細胞におけるアセチルコリン受容体電流は、局所麻酔薬によって有意に抑制された。
以上の結果から、局所麻酔薬中毒による痙攣は、個々の細胞の興奮性の増加し、シナプス伝達が遮断されることが原因であると結論した。

Research Products

• [Journal Article] The effect of lidocaine on cholinergic neurotransmission in an identified reconstructed synapse (2008)
  • Author(s): Onizuka S, Kasaba T, Takasaki M.
  • Journal Title: Anesth Analg 107 Pages: 1236-42
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lidocaine Increases the Intracellular Na+ Concentration through Na+-K+ ATPase in an Lymnaea Neuron (2008)
  • Author(s): Onizuka S, Kasaba T, Tamura R, Takasaki M.
  • Journal Title: Anesth Analg 106 Pages: 1465-72
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effect of lidocaine on cholinergic neurotransmission in an identified reconstructed synapse. (2008)
  • Author(s): Onizuka s, Kasaba T, Takasaki M.
  • Journal Title: Anesth Analg 107 Pages: 1236-1242
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lidocaine Increases the Intracellular Na+ Concentration through Na+-K+ ATPase in an Lymnaea Neuron. (2008)
  • Author(s): Onizuka S, Kasaba T, Tamura R, Takasaki M
  • Journal Title: Anesth Analg 106 Pages: 1465-1472
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Lidocaine depolarizes the mitochondrial membrane potential by proton trapping in anlymnaes neuron (2008)
  • Author(s): Shin Onizuka, Kouki Yamashita, Ryuji Tamura, Isao Tsuneyoshi
  • Organizer: 2008 Annual Meeting, American Society of Amesthesiologists
  • Place of Presentation: Orland, USA
  • Year and Date: 2008-10-31
• [Presentation] リドカインの腫瘍細胞増殖抑制および致死機序の解明-細胞周期からのアプローチ (2008)
  • Author(s): 鬼塚信、田村隆二、三浦弘樹、恒吉勇男
  • Organizer: 日本麻酔科学会第55回学術集会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2008-06-12
• [Presentation] Lidocaine depolarizes the mitochondrial membrane potential by proton trapping in anlymnaea neuron. (2008)
  • Author(s): Shin Onizuka, Kouki Yamaashita, Ryuji Tamura, Isao Tsuneyoshi
  • Organizer: 2008 Annual Meeting, American Society of Anesthesiologists
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国