MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39817610.17816/morph.398176ArticlesСтатьиResearch ArticleEXPRESSION OF MGLUR2/3 METABOTROPIC GLUTAMATE RECEPTORS IN THE VENTROLATERAL PART OF A NUCLEUS TRACTUS SOLITARII IN RATS IN THE EARLY POSTNATAL PERIOD IN NORM AND IN PRENATAL SEROTONIN DEFICIENCYЭКСПРЕССИЯ МЕТАБОТРОПНЫХ ГЛУТАМАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ mGluR2/3 В ВЕНТРОЛАТЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЯДРА ОДИНОЧНОГО ПУТИ У КРЫС В РАННИЙ ПОСТНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД В НОРМЕ И ПРИ ПРЕНАТАЛЬНОМ ДЕФИЦИТЕ СЕРОТОНИНАKhozhaiL. I.ХожайЛюдмила Ивановна

Laboratory of Nervous System Ontogenesis

лаборатория онтогенеза нервной системы

astarta0505@mail.ruRAS I. P.Pavlov Institute of PhysiologyИнститут физиологии им. И. П. Павлова151220171526VOL 152, NO6 (2017)ТОМ 152, №6 (2017)111609052023Copyright ©; 2017, Eco-VectorCopyright ©; 2017, Эко-Вектор2017Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398176

Objective. To study the dynamics of mGluR2/3 metabotropic glutamate receptor expression in ventral and lateral respiratory subnuclei of a nucleus tractus solitarii (NTS) in the early postnatal period in normal rats and in prenatal deficiency of a serotonin. Material and methods. The experiments were carried out on Wistar rats (n=19). For inhibition of tryptophan hydroxylase, animals were treated with para-chlorophenilalanine. Ventral and lateral respiratory subnuclei of NTS were examined at 5, 9 and 20 postnatal days. Immunocytochemical reaction was performed to demonstrate mGluR2 and mGluR3 metabotropic glutamate receptors. Results. During the first postnatal week in both subnuclei high level of expression was found. During the second postnatal week there was a sharp reduction of mGluR2/3 expression, and by the end of the third week it raised again. Serotonin deficit in the prenatal period influenced the intensity of mGluR2/3 expression in both NTS subnuclei. During the early postnatal period a significant (more than 2-fold) reduction of mGluR2/3 receptor expression was noted at all time intervals examined, which was more expressed in ventral subnucleus. Conclusions. During the early postnatal period the level of mGluR2/3 metabotropic glutamate receptor expression in the ventrolateral part of NTS changed. Serotonin deficiency induced a sharp reduction in mGluR2/3 receptor expression in the respiratory subnuclei during the early postnatal period.

Цель - изучить динамику экспрессии метаботропных рецепторов mGluR2/3 в вентральном и латеральном респираторных субъядрах ядра одиночного пути (ЯОП) в ранний постнатальный период в норме и при пренатальном дефиците серотонина у крыс. Материал и методы. Работа проведена на лабораторных крысах линии Вистар (n=19). Для ингибирования триптофангидроксилазы использовали парахлорфенилаланин. Вентральное и латеральное респираторные субъядра ЯОП исследовали на 5-, 10-еи 20-е сутки. С помощью иммуногистохимического метода изучали распределение метаботропных рецепторов mGluR2 и mGluR3 (mGluR2/3). Результаты. В течение первой постнатальной недели в обоих субъядрах имеет место высокий уровень экспрессии mGluR2/3. Во время 2-й недели происходит резкое снижение экспрессии mGluR2/3, а к концу 3-й недели она вновь повышается. Снижение содержания серотонина в пренатальный период оказывает влияние на интенсивность экспрессии mGluR2/3 в обоих субъядрах ЯОП. Во время раннего постнатального периода отмечено значительное сокращение (более чем в 2 раза) экспрессии рецепторов mGluR2/3 во все исследованные сроки, при этом оно выражено значительнее в вентральном субъядре. Выводы. Во время раннего постнатального периода происходит изменение уровня экспрессии глутаматных метаботропных рецепторов mGluR2/3 в вентолатеральной части ЯОП. Дефицит серотонина вызывает резкое снижение экспрессии рецепторов mGluR2/3 в респираторных субъядрах во время раннего постнатального периода.

brainnucleus tractus solitariirespiratory subnucleimetabotropic glutamate receptorsserotoninголовной мозгядро одиночного путиреспираторные субъядраметаботропные рецепторы глутаматасеротонинAndresen M. C., Kunze D. L. Nucleus tractus solitarius-gateway to neural circulatory control // Annu. Rev. Physiol. 1994. Vol. 56. P. 93-116.Baude A., Strube C., Tell F., Kessler J. P. Glutamatergic neurotransmission in the nucleus tractus solitarii: structural and functional characteristics // J. Chem. Neuroanat. 2009. Vol. 38. P. 145-153.Bonham A. C., Chen C. Y. Glutamatergic neural transmission in the nucleus tractus solitarius: N-methyl-D-aspartate receptors // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2002. Vol. 29, № 5-6. P. 497-502.Cartmell J., Schoepp D. D. Regulation of neurotransmitter release by metabotropic glutamate receptors // J. Neurochem. 2000. Vol. 75. P. 889-907.Chen C.-Y., Horowitz J. M., Bonham A. C. A presynaptic mechanism contributes to depression of autonomic signal transmission in NTS // Am. J. Physiol. 1999. Vol. 277. P. 1350-1360.Chen C. Y., Ling Eh E. H., Horowitz J. M., Bonham A. C. Synaptic transmission in nucleus tractus solitarius is depressed by Group II and III but not Group I presynaptic metabotropic glutamate receptors in rats // J. Physiol. 2002. Vol. 538. P. 773-786.Daws L. C. Unfaithful neurotransmitter transporters: focus on serotonin uptake and implications for antidepressant efficacy // Pharmacol. Ther. 2009. Vol. 121. P. 89-99.Felder R. B., Heesch C. M. Interactions in nucleus tractus solitarius between right and left carotid sinus nerves // Am. J. Physiol. 1987. Vol. 253. P. 1127-1135.Guthmann A., Fritschy J. M., Ottersen O. P., Torp R., Herbert H. GABA, GABA transporters, GABA (A) receptor subunits and GAD mRNAs in the rat parabrachial and Kцlliker-Fuse nuclei // J. Comp. Neurol. 1998. Vol. 400, № 2. P. 229-243.Hosford P. S., Miffin S. W., Ramage A. G. 5-hydroxytryptamine- mediated neurotransmission modulates spontaneous and vagal-evoked glutamate release in the nucleus of the solitary tract effect of uptake blockade // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2014. Vol. 349, № 2. P. 288-296.Jeggo R. D., Kellett D. O., Wang Y., Ramage A. G., Jordan D. The role of central 5-HT3 receptors in vagal reflex inputs to neurones in the nucleus tractus solitarius of anaesthetized rats // J. Physiol. 2005. Vol. 566. P. 939-953.Leslie R. A., Reynolds D. J. M., Andrews P. L. R., Grahame-Smith D. G., Davis C. J., Harvey J. M. Evidence for presynaptic 5-hydroxytryptamine3 recognition sites on vagal afferent terminals in the brainstem of the ferret // Neuroscience. 1990. Vol. 38. P. 667-673.Liu Z., Chen C.-Y., Bonham A. C. Metabotropic glutamate receptors depress vagal and aortic baroreceptor signal transmission in the NTS // Am. J. Physiol. 1998. Vol. 275. P. 1682-1694.Mifflin S. W., Felder R. B. An intracellular study of time-dependent cardiovascular afferent interactions in nucleus tractus solitarius // J. Neurophysiol. 1988. Vol. 59. P. 1798-1813.Ohi Y., Kimura S., Haji A. Modulation of glutamatergic transmission by metabotropic glutamate receptor activation in second-order neurons of the guinea pig nucleus tractus solitarius // Brain Res. 2014. Vol. 1581. P. 12-22.Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 5th edn. Sydney: Acad. Press, 2004.Pratt G. D., Bowery N. G. The 5-HT3 receptor ligand, [3H]BRL 43694, binds to presynaptic sites in the nucleus tractus solitarius of therat // Neuropharmacology. 1989. Vol. 28. P. 1367-1376.Ramage A. G., Villalуn C. M. 5-Hydroxytryptamine and cardiovascular regulation // Trends Pharmacol Sci. 2008. Vol. 29. P. 472-481.Scanziani M., Salin P.A., Vogt K. E., Malenka R. C., Nicoll R. A. Use-dependent increases in glutamate concentration activate presynaptic metabotropic glutamate receptors // Nature. 1997. Vol. 385. P. 630-634.Schaffar N., Kessler J. P., Bosler O., Jean A. Central serotonergic projections to the nucleus tractus solitarii: evidence from a double labeling study in the rat // Neuroscience. 1988. Vol. 26. P. 951-958.Schild J. H., Clark J. W., Canavier C. C., Kunze D. L., Andresen M. C. Afferent synaptic drive of rat medial nucleus tractus soli tarius neurons: Dynamic simulation of graded vesicular mobilization, release, and non-NMDA receptor kinetics // J. Neurophysioly. 1995. Vol. 74. P. 1529-1548.