Interactions of the Anticonvulsants Diphenylhydantoin and Carbamazepine with Adenosine on Cerebral Cortical Neurons

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Abstract
Summary: Diphenylhydantoin, administered either by iontophoresis from a multibarreled pipette or intraperitoneally, prolonged the duration of adenosine-evoked depressions of the spontaneous firing of rat cerebral cortical neurons. In larger amounts, iontophoretically applied diphenylhydantoin depressed the firing of cortical neurons. The depressant actions of both adenosine and diphenylhydantoin were antagonized by caffeine (20 mg/ kg). These results support a previous suggestion that diphenylhydantoin may exert its central effects by inhibiting adenosine uptake, thus potentiating the levels of extracellular adenosine. Carbamazepine failed to potentiate the actions of iontophoretically applied adenosine on cerebral cortical neurons, and at higher doses it reduced the duration of adenosine-elicited depressions. This finding is consistent with suggestions that carbamazepine may act as an antagonist at adenosine receptors. RESUMEN La difenilhidantoína, administrada ya sea mediante iontoforesis con una pipeta multicompartimentada o intraperitonealmente, prolonga la duratión de las depresiones adenosina-evocadas, de las descargas espontáneas de las neuronas cérébrales corticales de la rata. En mayores cantidades, la difenilhidantoína aplicada iontoforéticamente deprimió las descargas de las neuronas corticales. Las acciones depresoras de la adenosina y de la difenilhidantofna fueron antagonizadas por la cafefna (20 mg/kg). Estos resultados apoyan las sugerencias previas de que la difenilhidantoína puede ejercer sus efectos centrales mediante la inhibición de la captación de la captatión de adenosina potenciando de esta manera los niveles de la adenosina extracelular. La carbamazepina no potenció las acciones de la adenosina aplicada iontoforéticamente sobre las neuronas corticales del cerebro y, a dosis más elevadas, redujo la duratión de las depresiones obtenidas con la adenosina. Este hallazgo es consistente con las sugerencias que indican que la carbamazepina puede actuar como un antagonista de los receptores de la adenosina. ZUSAMMENFASSUNG Verabfolgt man Diphenylhydantoin entweder durch Ionto-phorese aus einer Spezialpipette oder intraperitoneal, so verlängert man die Dauer der Andenosin-evozierten Verminderung der spontanen Entladungen kortikaler Neuronen im Gehirn der Ratte. In grö†erer Menge vermindert iontophoretisch appliziertes Diphenylhydantoin die Entladung kortikaler Neuronen. Die hemmenden Aktionen sowohl des Adenosins wie des Di-phenylhydantoins werden durch Koffein (20 mg/kg) antagonisiert. Diese Ergebnisse unterstützen eine frühere Vermutung, daß Diphenylhydantoin seine Hauptwirkung durch Inhibition der Andenosin-Aufnahme ausübt und damit den Spiegel des extra-zellulären Adenosins potenziert. Carbamazepin war nicht in der Lage, die Wirkung iontophoretisch applizierten Adenosins auf cerebrale kortikale Neuronen zu potenzieren; bei höheren Dosen reduzierte es die Dauer der durch Adenosin hervorgerufenen Hemmung. Dieser Befund ist mit der Vermutung zu vereinbaren, daß Carbamazepin als Antagonist der Adenosin-Rezeptoren wirkt.