SEMEY MEDICAL UNIVERSITY

(Nauka i Zdravookhranenie)

Peer-reviewed scientific medical journal

Science & Healthcare

Advanced Search

IMPLICATIONS OF Kv7 INHIBITORS AND ACTIVATORS OF POTASSIUM CHANNELS ON THE STRUCTURE OF PAROXYSISMAL DEPOLYARISATION SHIFT CLASTERS IN EPILEPTIFORM ACTIVITY

Authors

DOI:

https://doi.org/10.34689/sfag2n96

Keywords:

inhibitory neurons, action potential, potential-dependent calcium channels, spontaneous synchronous activity, AMPA receptor, hyperexcitation, epilepsy, potential-dependent potassium channels Kv7

Abstract

Relevance: Seizures of epilepsy are a consequence of a weakening of the inhibitory GABAergic system and, due to the 
presence of positive feedback, can lead to the death of neurons. The complexity of epilepsy treatment is due to the 
complexity of the process in which the expression of more than 1,000 genes changes. The presence of cellular models of 
epileptiform activity somewhat simplifies the task of investigating the nature of the phenomenon and allows us to establish 
the role of many participants in the process, and to build a chain of signal transmission with their participation and to find out 
the mechanisms of regulation of their activity. The discovery of the involvement of potential-dependent potassium channels 
(Kv7) and calcium-permeable AMP receptors in epileptiform activity is a definite step in this direction and opens up new ways 
of pharmacological correction of hyperexcitation. 
Aim: To study the effect of Kv7 channel inhibitors and activators on the structure of clusters of paroxysmal depolarization 
shift (PDS) in epileptiform activity. 
Materials and methods: The experiments used a mixed neuroglial culture of hippocampal cells (12-14 DIV) isolated 
from the brain of newborn (1-3 days old) Wistar rats. All studies were conducted at the cellular level in vitro. Changes in 
intracellular calcium concentration were recorded using fluorescence microscopy. The Patch-Clamp method in the whole-cell 
configuration was used to register changes in the membrane potential. The analysis and processing of the obtained results 
was carried out using the Origin 9.1 and Image J programs. 
Results and discussion: The experiments show that the cluster duration is discrete (varies by an integer number of 
PDS) and varies in the control by one PDS, indicating that a stochastic process is involved in cluster induction. Kv7 channels 
are involved in both cluster formation and the PDSs themselves. 
Conclusion: Kv7 family potassium channels decrease the duration of action potential bursts and the duration of calcium 
pulses during epileptiform activity, increasing the rate of posthyperpolarisation of the PDS cluster.  Also direct activators and 
inhibitors of Kv7 channels change such parameters of synchronous bundle activity and Ca2+ impulses as their duration, 
amplitude, but not the frequency of depolarisation shifts in neurons during epileptiform activity. 

Author Biographies

  • Sultan Tuleukhanov

    б.ғ.д., академик, Қазакстан Республикасының Ұлттық Ғылым Академиясының 
    корреспондент-мүшесі, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті. Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: 
    87015501045, e-mail: sultan.tuleuhanov@kaznu.edu.kz, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9898-0507

  • Valery Zinchenko

    биология ғылымдарының докторы, профессор, жасушаішілік сигнализация 
    зертханасының меңгерушісі, Ресей Ғылым Академиясының Клетка биофизикасы институты. Пущино қ, Ресей. тел: 
    +79162354895, e-mail: vpz@mail.ru . https://orcid.org/0000-0002-1990-3803

  • Bakytzhan Kairat

    әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және биотехнология 
    факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасының аға-оқытушысы. Алматы қ, Қазақстан 
    Республикасы. тел: 87083200507, e-mail: bakytzhan.kairat@kaznu.edu.kz. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1742-2667

  • Gulmira Tussupbekova

    әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және 
    биотехнология факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасының профессор м.а., 
    Алматы қ, Қазақстан Республикасы. тел: +7 708 110 7679 e-mail: gulmira.tussupbekova@kaznu.edu.kz ORCID ID: 
    https://orcid.org/0000-0001-9379-4687.

  • Arailym Malibayeva

    әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, биология және биотехнология 
    факультеті, биофизика және биомедицина және нейроғылым кафедрасы, PhD докторант. Алматы қ, Қазақстан 
    Республикасы. тел: 87478760641, e-mail: arai_07_20@mai.ru. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4759-9087

References

Тулеуханов С.Т., Зинченко В.П., Қайрат Б.Қ., Тусупбекова Г.А., Малибаева А.Е. Эпилепсиялық белсенділік кезінде пароксизмальды деполяризациялық ығысу кластерлерінің құрылымына Kv7 тұқымдас калий каналдарының ингибиторлары мен активаторларының әсерін зерттеу // Ғылым және Денсаулық сақтау. 2025. Vol.27 (1), Б. 32-39. doi 10.34689/SH.20254.27.1.004

Tuleukhanov S.Т., Zinchenko V.P., Kairat B.K., Tussupbekova G.А., Malibayeva А.Е. Implications of Kv7 inhibitors and activators of potassium channels on the structure of paroxysismal depolyarisation shift clasters in epileptiform activity // Nauka i Zdravookhranenie [Science & Healthcare]. 2025. Vol.27 (1), pp. 32-39. doi 10.34689/SH.2025.27.1.004

Тулеуханов С.Т., Зинченко В.П., Қайрат Б.Қ., Тусупбекова Г.А., Малибаева А.Е. исследование влияния ингибиторов и активаторов калиевых каналов семейства Kv7 на структуру кластеров пароксизмального деполяризационного сдвига при эпилептиформной активности // Наука и Здравоохранение. 2025. Vol.27 (1), С.32-39. doi 10.34689/SH.2025.27.1.004

Downloads

Published

2025-11-05

Issue

Section

Статьи

Categories

How to Cite

IMPLICATIONS OF Kv7 INHIBITORS AND ACTIVATORS OF POTASSIUM CHANNELS ON THE STRUCTURE OF PAROXYSISMAL DEPOLYARISATION SHIFT CLASTERS IN EPILEPTIFORM ACTIVITY. (2025). Рецензируемый медицинский научно-практический журнал «Наука и здравоохранение», 27(1), 32-39. https://doi.org/10.34689/sfag2n96

Similar Articles

1-10 of 75

You may also start an advanced similarity search for this article.