MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39881510.17816/morph.398815ArticlesСтатьиResearch ArticleDISTRIBUTION OF GABAERGIC NEURONS IN PNEUMOTAXIC CENTER NUCLEI IN THE EARLY POSTNATAL PERIOD IN NORM AND IN PRENATAL DEFICIENCY OF SEROTONINERGIC SYSTEM IN RATSРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГАМК-ЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ В ЯДРАХ ПНЕВМОТАКСИЧЕСКОГО ЦЕНТРА В РАННИЙ ПОСТНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД В НОРМЕ И ПРИ ПРЕНАТАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ У КРЫСKhozhaiL. I.ХожайЛюдмила Ивановна

лаборатория онтогенеза нервной системы

astarta0505@mail.ruI. P.Pavlov Institute of PhysiologyИнститут физиологии им. И. П. Павлова РАН150220151471VOL 147, NO1 (2015)ТОМ 147, №1 (2015)91409052023Copyright ©; 2015, Eco-VectorCopyright ©; 2015, Эко-Вектор2015Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398815

The aim of this study was to determine the distribution of GABAergic neurons in pneumotaxic center structures (parabrachial complex medial subnucleus and Kölliker-Fuse nucleus) in norm and in deficiency of serotoninergic system during the prenatal period of development in Wistar rats. Reduction of endogenous serotonin levels in fetal rats was achieved by tryptophan hydroxylase inhibition with para - chlorophenylalanine (PCPA), which was administered to female rats on Day 16 of gestation. Material was obtained from the area of the pons from experimental and control (intact) rat pups at early postnatal (Days 5, 10 and 12) and juvenile (Day 20) periods. At each time point, 5-6 animals were studied from both experimental and control groups. To demonstrate GABAergic neurons, antibodies against glutamate decarboxylase (GAD-67), the enzyme involved in its synthesis, were used. The results have shown that Kölliker-Fuse nucleus contained a population of GABAergic neurons at early postnatal period, the size of which was preserved until juvenile age. In parabrachial complex medial subnucleus during the early postnatal period, a small number of GABAergic neurons was detected, which was somewhat increased by juvenile age. Serotonin deficiency in pneumotaxic center structures lead to a reduction of the numbers of GABAergic neurons, GABAergic synapses and their clusters. A reduction of serotonin levels during the prenatal period may cause the disturbances in the inhibitory afferent signaling of the pneumotaxic center nuclei and lead to the changes of local inhibitory GABAergic networks in its nuclei, resulting in the disturbances of the inhibitory processes in the center structures.

Цель работы - изучение распределения ГАМК-ергических нейронов в структурах пневмотаксического центра (медиальном субъядре парабрахиального комплекса и ядре Кëлликера-Фюзе) в норме и при недостаточности серотонинергической системы в пренатальный период развития у крыс линии Вистар. Снижение эндогенного содержания серотонина у плодов осуществляли методом ингибирования триптофангидроксилазы парахлорфенилаланином, который вводили самкам на 16-е сутки беременности. Материал из области моста у подопытных и контрольных (интактных) крысят исследовали в раннем постнатальном (на 5-, 10-, 12-е сутки) и ювенильном (20-е сутки) возрасте. В каждый срок для исследования было взято по 5-6 как подопытных, так и контрольных крысят. Для выявления ГАМК-ергических нейронов использовали антитела к ферменту его синтеза глутаматдекарбоксилазе (GAD-67). Результаты показали, что вядреКëлликера-Фюзе в ранние сроки постнатального развития присутствует популяция ГАМК-ергических нейронов, численность которой сохраняется к ювенильному возрасту. В медиальном субъядре парабрахиального комплекса в ранние сроки присутствует незначительное число ГАМК-ергических нейронов, которое к ювенильному возрасту немного увеличивается, но сохраняется слабая иммунная реакция нейронов. Дефицит серотонина в структурах пневмотаксического центра приводит к сокращению числа ГАМК-ергических нейронов, уменьшению количества ГАМК-ергических синапсов и их скоплений. Снижение содержания серотонина в пренатальный период может вызвать нарушение тормозной афферентации ядер пневмотаксического центра и изменение локальных тормозных ГАМК-ергических сетей в его ядрах, что в результате может приводить к нарушению тормозных процессов в структурах центра.

brainstem pneumotaxic centerKölliker-Fuse nucleusparabrachial complex medial subnucleusserotoninпневмотаксический центр ствола мозгаядро Кëлликера-Фюземедиальное субъядро парабрахиального комплексасеротонинОтеллин В. А., Хожай Л. И., Ордян Н. Э. Пренатальные стрессорные воздействия и развивающийся головной мозг. СПб.: Десятка, 2007.Хожай Л. И. Структурные изменения в субъядрах парабрахиального комплекса при недостаточности серотонинергической системы в пренатальный период развития у крыс // Морфология. 2013. Т. 144, вып. 6. С. 28-32.Хожай Л. И. Характеристика серотонинергических нейронов затемненного ядра шва продолговатого мозга в норме и при недостаточности серотонинергической системы в прнатальный период развития у крыс // Морфология. 2013. Т. 144, вып. 4. С. 19-24.Хожай Л. И., Шишко Т. Т. Изменение структурной организации бледного ядра шва при снижении содержания эндогенного серотонина в пренатальный период развития у крыс // Морфология, 2013. Т. 143, вып. 2. С. 75-78.Dutschmann M., Herbert H. NMDA and GABAA receptors in therat Kelliker-Fuse area control cardiorespiratory responses evoked by trigeminal ethmoidal nerve stimulation // J. Physiol. 1998. Vol. 50. P. 793-804.Guthmann A., Fritschy J. M., Ottersen O. P. et al. GABA, GABA transporters, GABA(A) receptor subunits, and GADmRNAs in the rat parabrachial and Këlliker-Fuse nuclei // J. Comp. Neurol. 1998. Vol. 400, № 2. P. 229-243.Erlander M. G., Tillakaratne N., Feldblum S. et al. Two genes encode distinct glutamate decarboxylases // Neuron. 1991. Vol. 7, № 1. P. 91-100.Hilaire G. Serotoninergic modulation of the respiratory rhythm generator at birth: in the in vitro study in the rat // Neurosci. Lett. 1992. Vol. 143. P. 91-95.Kaufman D. L., Houser C. R., Tobin A. J. Two forms of the gamma-aminobutyric acid synthetic enzyme glutamate decarboxylase have distinct interneuronal distributions and cofactor interactions // J. Neurochem. 1991. Vol. 56, № 2. P. 720-723.Keller H. H. Depletion of cerebral monoamines by p-chlorophenylalanine in the cat // Experientia. 1972. Vol. 28, № 2. P. 177-178.Kuwana S., Okada Y., Sugawara Y. et al. Disturbance of neural respiratory control in neonatal mice lacking GABA synthesizing enzyme 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase // Neuroscience. 2003. Vol. 120, № 3. P. 861-870.Lauder J. M., Towle A. C., Patrick K. Decreased serotonin content of embryonic raphe neurons following maternal administration of p-chlorophenylalanine: a quantitative imminocytochemical study // Develop. Brain Res. 1985. Vol. 20, № 1, P. 107-114.Mutolo D., Bongiani F. Respiratory responses to chemical stimulation of the parabrachial nuclear complex in the rabbit // Brain Res. 1998. Vol. 807, № 1-2. P. 182-186.