Влияние нитрергических сигналов на выброс серотонина в медиальной префронтальной коре крыс
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2023-4-4-457-465Ключевые слова:
медиальная префронтальная кора, внутримозговой микродиализ, серотонин, оксид азота, L-аргининАннотация
Оксид азота (NO) участвует в модуляции активности ряда нейротрансмиттерных систем мозга. Вместе с тем эффекты NO на активность серотониновой системы медиальной префронтальной коры (мПК) остаются недостаточно изученными. Ранее нами было показано, что экзогенная нитрергическая стимуляция мПК локальными введениями донора NO диэтиламин ноноата (DEA, 0,1–1 мМ) дозозависимо увеличивает уровень внеклеточного серотонина в этой области. Данная работа посвящена изучению эффектов эндогенной нитрергической стимуляции мПК на высвобождение серотонина в этом отделе коры, а также выяснению влияния более значительной экзогенной нитрергической стимуляции мПК введением 3мМ DEA на этот показатель. В экспериментах, проведенных на крысах линии Спрег-Доули методом внутримозгового микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии, было показано, что диализная инфузия в мПК субстрата NO-синтазы L-аргинина (0,1 мМ, 1 мМ) (эндогенный эффект) сопровождается дозозависимым подъемом уровня внеклеточного серотонина в этой корковой области. Введение 5 мМ L-аргинина в мПК увеличивало этот показатель в той же степени, что и введение 1 мМ этого препарата. При этом введение в мПК 3 мМ DEA вызывало первоначальный подъем уровня внеклеточного серотонина в мПК, за которым следовало снижение этого показателя ниже фоновых значений. Результаты свидетельствуют, что эндогенная нитрергическая стимуляция мПК оказывает активационное действие на серотониновую нейропередачу в этой области, что выражается в увеличении уровня внеклеточного серотонина в мПК в ответ на введение L-аргинина. Значительная экзогенная нитрергическая стимуляция мПК введением 3 мМ DEA оказывает двухфазный эффект на активность серотониновой системы, первоначально повышая, а затем быстро снижая уровень внеклеточного серотонина в мПК.
Библиографические ссылки
Asano, S., Matsuda, T., Nakasu, Y. (1997) Inhibition by nitric oxide of the uptake of [3H]serotonin into rat brain synaptosomes. Japanese Journal of Pharmacology, vol. 75, no. 2, pp. 123–128. https://doi.org/10.1016/S0021-5198(19)31323-X (In English)
Asok, A., Kandel, E. R., Rayman, J. B. (2019) The neurobiology of fear generalization. Frontiers in Behavioral Neuroscience, vol. 12, article 329. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2018.00329 (In English)
Chachlaki, K., Prevot, V. (2020) Nitric oxide signalling in the brain and its control of bodily functions. British Journal of Pharmacology, vol. 177, no. 24, pp. 5437–5458. https://doi.org/10.1111/bph.14800 (In English)
Chanrion, B., Mannoury la Cour, C., Bertaso, F. et al. (2007) Physical interaction between the serotonin transporter and neuronal nitric oxide synthase underlies reciprocal modulation of their activity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 104, no. 19, pp. 8119–8124. https://doi.org/10.1073/pnas.0610964104 (In English)
Gabbott, P. L. A., Bacon, S. J. (1995) Co-localisation of NADPH diaphorase activity and GABA immunoreactivity in local circuit neurones in the medial prefrontal cortex (mPFC) of the rat. Brain Research, vol. 699, no. 2, pp. 321–328. https://doi.org/10.1016/0006-8993(95)01084-9 (In English)
Garthwaite, J. (2018) Nitric oxide as a multimodal brain transmitter. Brain and Neuroscience Advances, vol. 2, article 2398212818810683. https://doi.org/10.1177/2398212818810683 (In English)
Ghasemi, M., Claunch, J., Niu, K. (2019) Pathologic role of nitrergic neurotransmission in mood disorders. Progress in Neurobiology, vol. 173, pp. 54–87. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2018.06.002 (In English)
Guevara-Guzman, R., Emson, P. C., Kendrick, K. M. (1994) Modulation of in vivo striatal transmitter release by nitric oxide and cyclic GMP. Journal of Neurochemistry, vol. 62, no. 2, pp. 807–810. https://doi.org/10.1046/j.1471-4159.1994.62020807.x (In English)
Lorrain, D. S., Hull, E. M. (1993) Nitric oxide increases dopamine and serotonin release in the medial preoptic area. NeuroReport, vol. 5, no. 1, pp. 87–89. https://doi.org/10.1097/00001756-199310000-00024 (In English)
Robinson, S. W., Bourgognon, J.-M., Spiers, J. G. et al. (2018) Nitric oxide-mediated posttranslational modifications control neurotransmitter release by modulating complexin farnesylation and enhancing its clamping ability. PLoS Biology, vol. 16, no. 4, article e2003611. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003611 (In English)
Saulskaya, N. B., Burmakina, M. A., Trofimova, N. A. (2021) Nitric oxide inhibits the functional activation of the medial prefrontal cortex serotonin system during fear formation and decreases fear generalization. Neurochemical Journal, vol. 15, no. 3, pp. 266–272. https://doi.org/10.1134/S1819712421030107 (In English)
Saulskaya, N. B., Burmakina, M. A., Trofimova, N. A. (2022) Effect of activation and blockade of nitrergic neurotransmission on serotonin system activity of the rat medial prefrontal cortex. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 58, no. 2, pp. 500–507. https://doi.org/10.1134/S0022093022020181 (In English)
Saulskaya, N. B., Marchuk, O. E., Puzanova, M. A., Trofimova, N. A. (2020) Activation of serotonin system in the medial prefrontal cortex by sound signals of danger. Neurochemical Journal, vol. 14, no. 4, pp. 408–414. https://doi.org/10.1134/S181971242004008X (In English)
Saulskaya, N. B., Sudorghina, P. V. (2016) Activity of the nitrergic system of the medial prefrontal cortex in rats with high and low levels of generalization of a conditioned reflex fear reaction. Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 46, no. 8, pp. 964–970. https://doi.org/10.1007/S11055-016-0338-2 (In English)
Sayed, N., Baskaran, P., Ma, X. et al. (2007) Desensitization of soluble guanylyl cyclase, the NO receptor, by S-nitrosylation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 104, no. 30, pp. 12312–12317. https://doi.org/10.1073/pnas.0703944104 (In English)
Simpson, K. L., Waterhouse, B. D., Lin, R. C. S. (2003) Differential expression of nitric oxide in serotonergic projection neurons: Neurochemical identification of dorsal raphe inputs to rodent trigeminal somatosensory targets. Journal of Comparative Neurology, vol. 466, no. 4, pp. 495–512. https://doi.org/10.1002/cne.10912 (In English)
Sinner, C., Kaehler, S. T., Philippu, A., Singewald, N. (2001) Role of nitric oxide in the stress-induced release of serotonin in the locus coeruleus. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology, vol. 364, no. 2, pp. 105–109. https://doi.org/10.1007/s002100100428 (In English)
Sun, N., You, Y., Yang, D. et al. (2021) Neuronal nitric oxide synthase in dorsal raphe nucleus mediates PTSD-like behaviors induced by single-prolonged stress through inhibiting serotonergic neurons activity. Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 585, pp. 139–145. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2021.11.048 (In English)
Sun, N., Qin, Y.-J., Chu, X. et al. (2022) Design of fast-onset antidepressant by dissociating SERT from nNOS in the DRN. Science, vol. 378, no. 6618, pp. 390–398. https://doi.org/10.1126/science.abo3566 (In English)
Wegener, G., Volke, V., Rosenberg, R. (2000) Endogenous nitric oxide decreases hippocampal levels of serotonin and dopamine in vivo. British Journal of Pharmacology, vol. 130, no. 3, pp. 575–580. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0703349 (In English)
Zhou, Q.-G., Zhu, X.-H., Nemes, A. D., Zhu, D.-Y. (2018) Neuronal nitric oxide synthase and affective disorders. IBRO Reports, vol. 5, pp. 116–132. https://doi.org/10.1016/j.ibror.2018.11.004 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Мария Андреевна Сусорова, Наталья Борисовна Саульская
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.
