PhD ertekezes vegleges - Semmelweis Egyetem

RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE

BEVEZETÉS

IRODALMI ÁTTEKINTÉS

A noradrenerg neurotranszmisszió - fiziológiás/pathofiziológiás vonatkozások8

Afferentáció: Az LC jelentős serkentő glutamáterg és adrenerg beidegzést kap az erős autonóm funkciójú n-től. Az LC gátló GABA-erg afferenseket kap a prepositus hypoglossiból, míg enkefalin tartalmú rostokat innen és n. Az LC gazdagon beidegzi a n. raphe dorsalis-t is: ez a tény funkcionális kölcsönhatásra utal a NA-erg és az 5-HT- között. ergikus rendszerek (Baraban és Aghajanian 1981, Salomon et al. 2006).

A hippocampalis NA- és 5-HT-transzmisszió

• A hippocampalis NA-felszabadulás szabályozása
• A hippocampalis 5-HT-felszabadulás szabályozása

A kolinerg nikotin (N) heteroreceptor direkt stimuláló hatású, míg a muszkarin 1-es altípus (M1) növelte az NA effluxot egy mikrodialízises vizsgálatban, valószínűleg közvetetten. Hippocampalis szeletekben az 5-HT3 agonisták növelték a triciált NA felszabadulását, míg az in vivo mikrodialízis technikák gátló hatásúnak bizonyultak (Mongeau et al. 1994). Az NA gátolja az indoleamin felszabadulását az 5-HT ergikus terminálisokon található α2A receptor altípuson keresztül (Benkirane et al. 1985).

Szelektív neurotoxinok

• N-(2-kloroetil)-N-etil -2-bromobenzilamin (DSP-4)

Az 5,7-DHT szerotonerg transzmitter rendszerre gyakorolt ​​toxikus hatását Baumgarten és Lachenmayer (1972) a DSP-4 1972-es publikálásával nagyjából egy időben írták le. A noradrenalin szintjének csökkentését és felvételének gátlását az 5,7-DHT egy sajnálatos tulajdonsága, amely negatívan befolyásolja a szelektivitást, de nem növekszik egyenes arányban a beadott toxin mennyiségével (Nobin és Björklund 1978), és részben megelőzhető a noradrenerg felvételt gátló vegyületek, például a dezipramin (Gerson és Baldessarini 1974, Björklund és munkatársai 1975, Stewart és munkatársai 1978, Liang 1998). A DMI részleges védőhatása miatt a katecholaminerg neuronok valószínűleg felhalmozták az 5,7-DHT-t a monoamin transzporteren keresztül, amit az is igazolt, hogy a toxin 10-6 koncentrációban jelentősen gátolta a [3H]NA felvételt. M in vitro körülmények között.

CÉLKITŐZÉSEK

ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK

• A kísérletek általános jellemzıi
• Kísérleti állatok és tartási körülményeik
• A kísérletek során használt anyagok
• Statisztikai számítások
• A mőtéti eljárások kidolgozása
• A noradrenerg rendszer irtása (NA-X)
• A szerotonerg rendszer irtása (5-HT-X)
• A noradrenerg és szerotonerg rendszer együttes irtása (XX, dupla irtás)
• Álmőtés
• Az irtási metodika ellenırzése
• A választott koordináták ellenırzése Evans-kékkel
• A hippocampalis monoamin-tartalom ellenırzése HPLC-analízissel
• A szorongásra gyakorolt hatás vizsgálata
• Emelt keresztpalló teszt
• Fény-sötét teszt
• Stressz-indukálta szociális elkerülés vizsgálata
• A kognitív funkciókra gyakorolt hatás vizsgálata
• Passzív elkerülés teszt
• Csoportos akciós potenciál-Hosszútávú potencírozás (PS-LTP) teszt
• Tárgyfelismerés teszt
• A spontán motoros aktivitásra gyakorolt hatás vizsgálata
• Radioaktív transzmitter- felszabadulás mérése szuperfúziós technikával

Az állatokat 30 perccel a műtét előtt előkezeltük szelektív szerotonin újrafelvételt gátló fluoxetinnel (10 mg/2 ml sóoldat/kg i.p.), hogy megvédjük a szerotoninerg neuronokat a toxin hatásaitól. Az eljárás megegyezett a noradrenerg szuppresszióval, az alábbi eltérések kivételével: az állatokat dezipraminnal (20 mg/2 ml sóoldat/kg) előkezeltük, amely a triciklusos antidepresszánsok osztályába tartozik, és megvédi az NA-erg sejteket a káros hatásoktól. neurotoxint szedő szerotonerg. Az eljárás ugyanaz volt, mint a noradrenerg szuppressziónál, kivéve a következő különbségeket: az állatokat sóoldattal (2 ml/kg) előkezelték, hogy biztosítsák,

Az eljárás ugyanaz volt, mint a noradrenerg eradikációnál, kivéve a következő eltéréseket: az állatokat sóoldattal (2 ml/kg) előkezeltük, hogy a kísérleti körülmények minden eradikációnál azonosak legyenek. A beadás után az állatokat Equithesinnel elaltattuk, guillotinnal lefejeztük, agyukat eltávolítottuk, és borotvapengével a koronális síkban, az agyfelszíni adagolási ponton felvágtuk. Az állatok mozgását infravörös LED-ekkel (négyzetenként 16, a doboz alja felett 2 cm-rel elhelyezve) figyeltük.

Annak vizsgálatára, hogy maguk az extinkciók befolyásolták-e a fájdalomérzetet, és ezáltal a lábrázkódások hatását, elemeztük az állatok sokk alatti viselkedését (lásd Sziray et al. 2007). A vizsgálatok során a kísérletet megelőző napon az állatokat egyenként egy 50 cm széles, 70 cm hosszú és 40 cm magas, fenyőforgácsal bélelt fekete plexi dobozba helyeztük. A mérés kezdetén az állatokat egyenként a 2 tárgy ellentétes irányú fejével, tőlük egyenlő távolságra helyeztük a dobozba, és stopperrel mértük a tárgyak vizsgálatára (szippantásra) fordított időt ( felderítési idő, másodpercben).

Ha mindkét objektum feltárása összesen elérte a 20 másodpercet – ez általában 2-4 percnyi bokszban töltött időt jelent – ​​az állatokat kivették a dobozból.

EREDMÉNYEK

• Az irtási metodika ellenırzése
• A választott koordináták ellenırzése Evans-kékkel
• A transzmitterszintek változásainak ellenırzése HPLC-analízissel
• A szorongásra gyakorolt hatás
• Emelt keresztpalló teszt
• Fény-sötét teszt
• Stressz-indukálta szociális elkerülés vizsgálata
• A kognitív funkciókra gyakorolt hatás
• Passzív elkerülés teszt
• Csoportos akciós potenciál-Hosszútávú potencírozás (PS-LTP) teszt
• Tárgyfelismerés teszt
• Az irtások hatása a spontán motoros aktivitásra
• Az irtások hatása a [ 3 H]transzmitter-felszabadulásra
• Az irtások hatása a [ 3 H]5-HT-felszabadulásra

Az ép és hipotermiás állatok hippocampális transzmitterszintje nem különbözött egymástól (post hoc p=0,16 NA-; p=0,72 5-HT- tartalom esetén). A zárt karú bejegyzésben egyik csoport sem különbözött szignifikánsan az altatott állatoktól (post hoc 0,07

Nem volt szignifikáns különbség az ép és a hipotermiás csoportok között egyetlen paraméterben sem (post hoc p=0,42 a mozgási időre, p=0,5 a horizontális aktivitásra a világos mezőben). Sem a szerotonerg csoportban, sem a kettős deléciós csoportban nem volt szignifikáns különbség a két paraméter között (post hoc p=0,34 az 5-HT-X és p=0,80 az XX csoportban). Statisztikailag szignifikáns (post hoc p<0,01) növekedést figyeltek meg a PS amplitúdó %-os változásában a noradrenerg-kimerült állatok hippocampális szeleteiben a hipotermiás szeletekhez képest.

Nem volt szignifikáns különbség az ép és hipotermiás állatokból származó szeletek PS amplitúdójában bekövetkezett változások között (az adatokat nem mutatjuk be). Int: ép, alvás: hipnotikus, NA-X: noradrenerg szuppresszált, 5-HT-X: szerotonerg szuppresszált; XX: kettős (noradrenerg + szerotonerg) deléciós csoport. A deléciók [3H]NA felszabadulásra gyakorolt ​​hatását az idő függvényében is teszteltük: a radioaktív emitter kiáramlását mértük hipotermiás és szerotonergikusan deletált szeletekből 7 nappal a léziók után.

Az ép és hipotermiás szeletek görbéinek lefutása hasonló volt az előző kísérletben dezipraminnal kezelt kontroll és ép szeletek görbéihez, mindkét stimuláció jelentős felszabadulási csúcsot produkált.

MEGBESZÉLÉS

• Az irtási metodika kidolgozása
• A szorongásra gyakorolt hatás
• Emelt keresztpalló teszt
• Fény-sötét teszt
• Stressz-indukálta szociális elkerülés vizsgálata
• A kognitív funkciókra gyakorolt hatás
• Passzív elkerülés teszt
• Csoportos akciós potenciál-Hosszútávú potencírozás (PS-LTP) teszt
• Tárgyfelismerés teszt
• A spontán motoros aktivitásra gyakorolt hatás
• A [ 3 H]transzmitter-felszabadulásra gyakorolt hatás
• A [ 3 H]NA-felszabadulásra gyakorolt hatás
• A [ 3 H]5-HT-felszabadulásra gyakorolt hatás

Az eltérő eredmények okai lehetnek az eradikációs technikák és alkalmazott paradigmák eltérései, valamint a két rendszer sokrétű hatása (pl. az 5-HT rendszer már említett feltételezett kettős szerepe a szorongásban). Sánchez patkányokon végzett kísérletei során a szorongással kapcsolatos változókként fedezte fel az állatok vízszintes (vonalak keresztezése) és függőleges (ugró) aktivitását, a sötét térbe való belépések számát és a világos térben eltöltött időt (Sánchez 1996). . ). Ezt a két paramétert a sötét területen is megmértük, így információt kaptunk az állatok általános aktivitásáról a szerkezet legkevésbé averzív részén.

Patkányokkal végzett kísérletekben McCool és Chappell, bár szignifikáns kovariációt találtak a világos mezőn töltött idő és a nyitott karok között a kontroll állatokban, azt is leírják, hogy ezek az állatok a tesztidő közel 50%-át fényben töltötték. - sötét készülékek, míg csak körülbelül 20% az emelt ív averzív területén. Más szerzők azt találták, hogy a noradrenerg lézió következtében az állatok kevésbé reagáltak az averzív ingerekre fagyással (Mason és Fibiger 1979, Neophytou et al. 2001). A szerotonerg hiány csökkentette az állatok szorongását a keresztezett emelt platform és a világos-sötét teszt során, de a sokkhatás miatt megerősítette az elkerülő magatartást.

A többi típusú kioltás, valamint az alvásműtét nem javította az állatok vizuális felismerési memóriáját, mert az ép csoporthoz hasonlóan a műtéten átesett patkányok sem emlékeztek a már látott tárgyakra. Az alkalmazott viselkedési paradigmákkal mért eredményeink tehát nem ezeknek a hatásoknak a következményei, hanem az állatok szorongására/kogníciójára kifejtett lézióhatások következményei. Amikor megvizsgáltuk a delécióknak a [3H]5-HT felszabadulásra gyakorolt ​​hatását, azt találtuk, hogy a NA-erg lézió miatt a hippocampalis [3H]5-HT felszabadulás mindkét stimulációnál csökken (csak az elsőnél trendi, a másodiknál ​​már jelentős) az ép és a szeletekhez képest fagyasztott állatokban.

Egyrészt, amint azt a szakirodalmi áttekintésben már említettük, az α1D/B receptorokon keresztüli NA-erg transzmisszió tónusosan serkenti az 5-HT felszabadulását (Salomon et al. 2006).

KÖVETKEZTETÉSEK

A deléciók nem befolyásolták az állatok tárgyfelismerési képességét - ez arra utalhat, hogy a két rendszer nem játszik kiemelkedő szerepet a vizuális memória folyamataiban, valamint arra is, hogy a kompenzációs mechanizmusok miatti adaptív változások - a mérés időpontjában már bizonyos mértékig ellensúlyozta a sérülések hatásait. A léziók in vitro hippocampális [3H]NA- és [3H]5-HT felszabadulásra gyakorolt ​​hatása - a PS-LTP tesztben tapasztalt hatásokkal ellentétben - nem mutatott időfüggést a vizsgált intervallumban: nyilvánvaló volt. . 7 nappal az irtás után, és még 14 nap után sem változtak. A szedáció és az extinkció nem változtatta meg az állatok spontán motoros aktivitását, fájdalomérzékelését, az elkerülhetetlen sokk érzelmi hatásait és az általános szociális viselkedést.

A műtéti eljárás önmagában nem befolyásolta a motoros funkciót, a szorongást vagy a kognitív folyamatokat, sem a [3H]NA és 5-HT felszabadulását. A kapott eredmények az NA és 5-HT rendszer komplex, moduláló hatásainak következményei a szorongásra, a kognitív folyamatokra és a triciált transzmitterek felszabadulására a hippocampalis szövetben, valamint a kompenzációs és regenerációs mechanizmusok komplex hatásaira. amelyek a törlések után kezdődnek, amelyek feltérképezése további vizsgálatot igényel.

ÖSSZEFOGLALÁS

Single and simultaneous lesions – performing the latter is a novelty of our group – of the NA and 5-HT systems with selective neurotoxins i.c.v., resulted in different effects with respect to anxiety and cognition. NA depletion reduced both open-space anxiety-related behavior on the elevated plus maze and conditioned social avoidance responding in the stress-induced social avoidance paradigm. 5-HT depletion reduced both open and bright space anxiety, but in turn enhanced the conditioned avoidance response.

The parallel lesion of monoamines produced a stronger antagonistic effect on open space anxiety compared to mono blanks, but showed no significant effect on bright space anxiety and conditioned social aversion. By administering the noncompetitive NMDA antagonist MK-801 to intact animals before and after conditioning, we have demonstrated that the stress response that appears in this behavioral deficit develops under the influence of NMDA-dependent glutamatergic mechanisms. 5-HT-ergic and parallel lesions exhibited a negative effect on cognition in the in vivo passive avoidance test, however both had no such effect in the object recognition and in vitro PS-LTP paradigms.

The time-dependent procognitive effect of NA deficiency was only developed in the PS-LTP assay, as the lesion neither improved passive avoidance behavior in vivo nor counteracted the attenuating effect of 5-HT depletion, and did not affect vision. neither does memory of the animals. The evoked hippocampal [3H]NA release for the first stimulation was significantly stronger in NA-lesioned sections compared to the other sections, while the [3H]5-HT efflux was nearly quenched in sections with 5-HT or both NA and 5-HT deficiencies, and it remained constant in intact slices despite administration of DMI at different time points of the experiment. Lesions did not alter spontaneous locomotor activity and the surgical procedure itself had no effect on locomotion, anxiety, cognitive processes or [3H]NA and 5-HT release.

Our above results reflect a complex modulatory influence of NA- and 5-HT on anxiety, cognition, and [3H]transmitter release, as well as multiple effects of compensatory and regenerative mechanisms that begin immediately after lesions.

IRODALOMJEGYZÉK

1998) Anxiety induced by mCPP in the light-dark box in rats - a new method for screening anxiolytic activity. 5,7- Dihydroxytryptamine: improvement of its selectivity for serotonin neurons in the CNS by pretreatment with desipramine. 1997) Anxiety- and activity-related effects of diazepam and chlordiazepoxide in the light/dark and dark/light tests in the rat.

1991) Selective effects of DSP-4 on locus coeruleus axons: are there pharmacologically distinct types of noradrenergic axons in the central nervous system. Prevention by the 5-HT3 receptor antagonist, ondansetron, of morphine dependence and tolerance in the rat. Linear relationship between the magnitude of long-term potentiation in the dentate gyrus and associative learning in the rat.

Dual role of norepinephrine in rat hippocampal CA1 region: inhibition and disinhibition. Lieben CK, Steinbusch HW, Blokland A DHT lesion of the dorsal raphe nuclei impairs object recognition but not affective behavior and the corticosterone stressor response in the rat. 1981). Reversal of learning and memory impairments after nucleus basalis magnocellularis (NBM) lesion by concurrent noradrenergic depletion using DSP4 in the rat.

2001) Effects of N-(2-chloroethyl)-N-ethyl-2-bromobenzylamine (DSP4) on alpha2-adrenoceptors regulating the synthesis and release of noradrenaline in the rat brain. 2006) Effect of serotonin depletion on 5-HT2A-mediated learning in the rabbit: evidence for constitutive activity of the 5-HT2A receptor in vivo. Stewart RM, Gerson SC, Sperk G, Campbell A, Baldessarini RJ. 1978) Biochemical, behavioral and pharmacological studies of the effects of dihydroxytryptamines in the rodent brain.

A SZERZİ PUBLIKÁCIÓINAK ÉS SZABADALMAINAK JEGYZÉKE

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS