Células Cartwheel (CW) são interneurônios glicinérgicos do Núcleo Coclear Dorsal (NCD) responsáveis pela maior parte da inibição sobre as células Fusiformes, o principal neurônio de saída do núcleo. A maioria delas (cerca de 80%) dispara potenciais de ação espontaneamente (fenótipo Active), enquanto o restante é silente ou apresentam um potencial de repouso na maior parte do tempo (fenótipo Quiet). Hiperatividade do NCD tem sido implicada na gênese do Tinnitus em modelos animais e estudos recentes mostraram que o Salicilato, um agente indutor do distúrbio, aumenta consideravelmente a proporção do fenótipo Quiet e ainda reduz, de forma concomitante, o disparo espontâneo de potenciais de ação dos neurônios CW e a neurotransmissão glicinérgica espontânea sobre os neurônios Fusiformes. Nosso estudo teve como objetivo investigar o papel de diferentes condutâncias subliminares no controle do potencial de membrana e das propriedades intrínsecas dos neurônios CWs, numa tentativa de se compreender os mecanismos iônicos envolvidos na geração dos fenótipos Active e Quiet. Registros eletrofisiológicos em fatias do NCD foram obtidos utilizando-se a técnica de Whole Cell Patch-Clamp em conjunto com a aplicação de agonistas/antagonistas seletivos de canais iônicos. Foram investigadas a Corrente de Na+ de Persistente (INap), a Corrente Catiônica Ativada por Hiperpolarização (Ih), a Corrente de Ca2+ do Tipo-T (ICaT), a Corrente de K+ Retificadora de Entrada (IKir), a Corrente de K+ Sensível ao ATP (IKATP) e a Corrente de Vazamento de K+ (IKLeak). Demonstramos que a Tolbutamida, um inibidor da IKATP, converte o fenótipo Quiet em Active, e que de maneira oposta, a Diazoxida, um agonista dos canais KATP, converte o fenótipo Active em Quiet. Outras diferenças em condutâncias específicas foram encontradas, porém estas diferenças revelaram pouca ou nenhuma contribuição na determinação do fenótipo. Os resultados sugerem que a regulação dos canais KATP integra o mecanismo fisiológico que controla a atividade e fenótipo dos neurônios CWs, e ainda, que perturbações neste mecanismo podem estar envolvidas na patofisiologia do Tinnitus.

Cartwheel cells (CW) are glycinergic interneurons from the dorsal cochlear nucleus (DCN) which provide most of the inhibitory input upon Fusiforms cells, the major output neuron of the nucleus. Most CW neurons (about 80%) exhibit spontaneous firing (Active phenotype), while the remaining is silent or present a resting membrane potential most of the time (Quiet phenotype). DCN hyperactivity has been implicated in the genesis of Tinnitus in many animal models and recent studies demonstrate that Salicylate, a Tinnitus inductor agent, greatly increases the populational proportion of the Quiet phenotype and causes a simultaneous reduction in the firing rate of CW neurons and spontaneous inhibitory events (IPSCs) upon Fusiform neurons. The aim of this work was to investigate the role of different subliminal conductances on CW neurons membrane potential and intrinsic properties, in a attempt to better understand the ionic mechanisms underlying the generation of Active and Quiet phenotypes. Electrophysiological recordings on DCN slices were obtained using the Whole Cell Patch-Clamp technique combined with selective ion channels agonists/antagonists application. We investigated the persistent Na+ current (INap), the hiperpolarization activated cationic current (Ih), the T-type Ca2+ current (ICaT), the inwardly rectifying K+ current (IKir), the ATP sensitive K+ current (IKATP) and the leak K+ current (IKLeak). We demonstrate that Tolbutamide, a selective KATP channel antagonist, turns Quiet neurons into Active neurons, and in a opposite manner, Diazoxide, a selective KATP channel agonist, turns Active neurons into Quiet neurons. Other differences in specific subliminal conductances were found, but they showed little or no contribution in determining the phenotype. Our results suggest that KATP channel regulation integrates the physiological mechanism that controls CW neurons activity and phenotype, and also that perturbations on this mechanism may be involved in the pathophysiology of Tinnitus.