ГАМКА-рецепторная регуляция уровня внеклеточного таурина в прилежащем ядре (nucleus accumbens)

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-1270-2022-3-4-455-462

Ключевые слова:

выброс таурина, прилежащее ядро, прижизненный внутримозговой микродиализ, ГАМКА-рецепторы, бикукуллин, мусцимол

Аннотация

Таурин является эндогенным агонистом ГАМКА-рецепторов, усиливающим ГАМКергическую передачу. Целью работы было изучить возвратные ГАМКергические влияния, опосредованные ГАМКА- рецепторами, на высвобождение таурина в прилежащем ядре. Актуальность работы определяется накапливающимися данными об участии таурина прилежащего ядра в контроле его функций и малой изученностью ГАМКА-зависимых механизмов регуляции выброса таурина в этой структуре. На крысах линии Спрег-Доули методами прижизненного внутримозгового микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с электрохимической детекцией показано, что диализная инфузия в прилежащее ядро мусцимола, селективного агониста ГАМКА-рецепторов (10 мкМ и 50 мкМ), доза-зависимым образом снижает концентрацию внеклеточного таурина в этой структуре. И напротив, диализная инфузия в прилежащее ядро селективного антагониста ГАМКА-рецепторов бикукуллина (20 мкМ и 60 мкМ) повышала, также в зависимости от дозы, концентрацию внеклеточного таурина в прилежащем ядре. Полученные данные свидетельствуют, что высвобождение таурина в прилежащем ядре находится под тоническим тормозным ГАМКА-зависимым контролем, возможно обеспечивающим опосредованную внеклеточным таурином гомеостатическую регуляцию активности ГАМКергической системы прилежащего ядра по механизму обратной связи.

Библиографические ссылки

Albrecht, J., Schousboe, A. (2005) Taurine interaction with neurotransmitter receptors in the CNS: An update. Neurochemical Research, vol. 30, no. 12, pp. 1615–1621. https://doi.org/10.1007/s11064-005-8986-6 (In English)

Baliou, S., Kyriakopoulos, A. M., Goulielmaki, M. et al. (2020) Significance of taurine transporter (TauT) in homeostasis and its layers of regulation (Review). Molecular Medicine Reports, vol. 22, no. 3, pp. 2163–2173. https://doi.org/10.3892/mmr.2020.11321 (In English)

Brickley, S. G., Mody, I. (2012) Extrasynaptic GABAA receptors: Their function in the CNS and implications for disease. Neuron, vol. 73, no. 1, pp. 23–34. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2011.12.012 (In English)

Castro, D. C., Bruchas, M. R. (2019) A motivational and neuropeptidergic hub: Anatomical and functional diversity within the nucleus accumbens shell. Neuron, vol. 102, no. 3, pp. 529–552. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.03.003 (In English)

Chan, C. Y., Sun, H. S., Shah, S. M. et al. (2014) Modes of direct modulation by taurine of the glutamate NMDA receptor in rat cortex. European Journal of Pharmacology, vol. 728, pp. 167–175. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2014.01.025 (In English)

Chen, R., Blosser, T. R., Djekidel, M. N. et al. (2021) Decoding molecular and cellular heterogeneity of mouse nucleus accumbens. Nature Neuroscience, vol. 24, no. 12, pp. 1757–1771. https://doi.org/10.1038/s41593-021-00938-x (In English)

Dahchour, A., de Witter, P. (2000) Taurine blocks the glutamate increase in the nucleus accumbens microdialysate of ethanol-dependent rats. Pharmacology Biochemistry and Behaviour, vol. 65, no. 2, pp. 345–350. https://doi.org/10.1016/S0091-3057(99)00197-5 (In English)

Del Arco, A., Segovia, G., Mora, F. (2000) Effects of endogenous glutamate on extracellular concentrations of taurine in striatum and nucleus accumbens of the awake rat: Involvement of NMDA and AMPA/kainate receptors. Amino Acids, vol. 19, no. 3-4, pp. 729–738. https://doi.org/10.1007/s007260070018 (In English)

Floresco, S. B. (2015) The nucleus accumbens: An interface between cognition, emotion, and action. Annual Review of Psychology, vol. 66, pp. 25–52. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-010213-115159 (In English)

Höflich, A., Michenthaler, P., Kasper, S., Lanzenberger, R. (2019) Circuit mechanisms of reward, anhedonia, and depression. International Journal of Neuropsychology, vol. 22, no. 2, pp. 105–118. https://doi.org/10.1093/ijnp/pyy081 (In English)

Jakaria, Md., Azam, S., Haque, Md. E. et al. (2019) Taurine and its analogs in neurological disorders: Focus on therapeutic potential and molecular mechanisms. Redox Biology, vol. 24, article 101223. https://doi.org/10.1016/j.redox.2019.101223 (In English)

Jia, F., Yue, M., Chandra, D. et al. (2008) Taurine is a potent activator of extrasynaptic GABAA receptors in the thalamus. The Journal of Neuroscience, vol. 28, no. 1, pp. 106–115. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3996-07.2008 (In English)

Kasaragod, V. B., Mortensen, M., Hardwich, S. W. et al. (2022) Mechanisms of inhibition and activation of extrasynaptic αβ GABAA receptors. Nature, vol. 602, no. 7897, pp. 529–533. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04402-z (In English)

Mekawy, N., Bendaoud, M., Yachou, Y. et al. (2021) Hyperreflexia and enhanced ripple oscillations in the taurine-deficient mice. Amino Acids, vol. 53, no. 5, pp. 701–712. https://doi.org/10.1007/s00726-021-02977-x (In English)

Nie, H., Rewal, M., Gill, M. et al. (2011) Extrasynaptic δ-containing GABAA receptors in the nucleus accumbens dorsomedial shell contribute to alcohol intake. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, vol. 108, no. 11, pp. 4459–4464. https://doi.org/10.1073/pnas.1016156108 (In English)

Ochoa-de la Paz, L., Zenteno, E., Gulias-Cañizo, R., Quiroz-Mercado, H. (2019) Taurine and GABA neurotransmitter receptors, a relationship with therapeutic potential? Expert Review of Neurotherapeutics, vol. 19, no. 4, pp. 289–291. https://doi.org/10.1080/14737175.2019.1593827 (In English)

Oja, S. S., Saransaari, P. (2017) Significance of taurine in the brain. In: Dh. Lee, S. W. Schaffer, E. Park, H. W. Kim (eds.). Taurine 10. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 975. Dordrecht: Springer Publ., pp. 89–94. https://doi.org/10.1007/978-94-024-1079-2_8 (In English)

Pierce, S. R., Germann, A. L., Akk, G. (2021) Activation of the α1β2γ2L GABAA receptor by physiological agonists. Biomolecules, vol. 11, no. 12, article 1864. https://doi.org/10.3390/biom11121864 (In English)

Rafiee, Z., Garcia-Serrano, A. M., Duarte, J. M. N. (2022) Taurine supplementation as a neuroprotective strategy upon brain dysfunction in metabolic syndrome and diabetes. Nutrients, vol. 14, no. 6, article 1292. https://doi.org/10.3390/nu14061292 (In English)

Saransaari, P., Oja, S. S. (2000) Taurine release modified by GABAergic agents in hippocampal slices from adult and developing mice. Amino Acids, vol. 18, no. 1, pp. 17–30. https://doi.org/10.1007/s007260050002 (In English)

Saulskaya, N. B., Fofonova, N. V. (2006) Effects of N-methyl-D-aspartate on extracellular citrulline level in the rat nucleus accumbens. Neuroscience Letters, vol. 407, no. 1, pp. 91–95. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2006.08.010 (In English)

Savel’ev, S. A., Repkina, N. S., Saul’skaya, N. B. (2005) Chuvstvitel’nyj metod opredeleniya tsitrullina dlya prizhiznennogo monitoringa produktsii oksida azota v TSNS [A sensitive technique for determining citrulline for the purpose of in vivo monitoring of the nitric oxide production in the CNS]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal imeni I. M. Sechenova — Russian Journal of Physiology, vol. 91, no. 5, pp. 587–591. (In Russian)

Strasser, A., Xin, L., Gruetter, R. et al. (2019) Nucleus accumbens neurochemistry in human anxiety: A7T1H-MRS study. European Neuropsychopharmacology, vol. 29, no. 3, pp. 365–375. https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2018.12.015 (In English)

Ulenius, L., Andrén, A., Adermark, L. et al. (2020) Sub-chronic taurine administration induces behavioral sensitization but does not influence ethanol-induced dopamine release in the nucleus accumbens. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, vol. 188, article 172831. https://doi.org/10.1016/j.pbb.2019.172831 (In English)

Umino, A., Ishiwata, S., Iwama, H. et al. (2017) Evidence for tonic control by the GABAA receptor of extracellular d-serine concentrations in the medial prefrontal cortex of rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience, vol. 10, article 240. https://doi.org/10.3389/fnmol.2017.00240 (In English)

Wang, F., Xiao, C., Ye, J. H. (2005) Taurine activates excitatory non-synaptic glycine receptors on dopamine neurons in ventral tegmental area of young rats. The Journal of Physiology, vol. 565, no. 2, pp. 503–516. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2005.085423 (In English)

Wu, G.-F, Ren, S., Tang, R.-Y. et al. (2017) Antidepressant effect of taurine in chronic unpredictable mild stress-induced depressive rats. Scientific Reports, vol. 7, article 4989. https://doi.org/10.1038/s41598-017-05051-3 (In English)

Wu, J.-Y, Prentice, H. (2010) Role of taurine in the central nervous system. Journal of Biomedical Science, vol. 17, no. 1, article S1. https://doi.org/10.1186/1423-0127-17-S1-S1 (In English)

Загрузки

Опубликован

30.12.2022

Выпуск

Том 3 № 4 (2022)

Раздел

Экспериментальные статьи

Лицензия

Copyright (c) 2023 Наталья Борисовна Саульская

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.

Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.