РОЛЬ АКТИВНОГО ФРАГМЕНТА AgRР 25–51 В РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НОРАДРЕНЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ LOCUS COERULEUS И В БИОСИНТЕЗЕ НОРАДРЕНАЛИНА
PDF

Ключевые слова

агути-подобный пептид
норадреналин
голубое пятно
стриатум
кортекс
тирозингидроксилаза
дофамин-β-гидроксилаза
меланокортиновые рецепторы

Как цитировать

Михрина, А. Л., Савельева, Л. О., Морина, И. Ю., & Романова, И. В. (2021). РОЛЬ АКТИВНОГО ФРАГМЕНТА AgRР 25–51 В РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НОРАДРЕНЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ LOCUS COERULEUS И В БИОСИНТЕЗЕ НОРАДРЕНАЛИНА. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(12), 1542–1552. https://doi.org/10.31857/S0869813921120074

Аннотация

Результаты двойного флуоресцентного иммуномечения и конфокальной микроскопии демонстрируют локализацию непосредственно вокруг тел норадренергических (НА) нейронов locus coeruleus (LC) иммунопозитивных к AgRP (agouti gene related protein) отростков, присутствие в телах НА-нейронов меланокортиновых рецепторов 3-го, но не 4-го типа. Эти данные свидетельствует о возможности прямого влияния фрагмента AgRP 83-132 на НА-нейроны. В экспериментах на мышах C57BL/6J через 3 ч после введения в LC фрагмента AgRP 25-51, действие которого не связано с влиянием на G-белок–связанные меланокортиновые рецепторы, выявлен его тормозный эффект на НА-нейроны. С помощью иммуногистохимического метода на срезах мозга в нейронах LC не выявлено изменения уровня тирозингидроксилазы, фосфорилированной по серину-40, однако найдено достоверное уменьшение уровня тирозингидроксилазы, фосфорилированной по серину-31, и уровня дофамин-β-гидроксилазы. Данные ПЦР в реальном времени демонстрируют, что после введения AgRP 25-51 наблюдается достоверное уменьшение уровня мРНК тирозингидроксилазы, уровня мРНК норадреналин-транспортера и уровня мРНК GAD65/67 – ферментов биосинтеза гаммааминомасляной кислоты. Результаты высокоэффективной жидкостной хроматографии демонстрируют, что после введения AgRP 25-51 в LC в стриатуме и орбито-фронтальном кортексе – основных мишенях НА-нейронов LC, наблюдается уменьшение и уровня НА. В статье обсуждаются механизмы взаимодействия меланокортиновой системы с НА-нейронами LC.

https://doi.org/10.31857/S0869813921120074
PDF

Литература

Ramos BP, Arnsten AF (2007) Adrenergic Pharmacology and Cognition: Focus on the Prefrontal Cortex. Pharmacol Ther 113(3):523-536. doi:10.1016/j.pharmthera.2006.11.006

Reader TA (1978) The effects of dopamine, noradrenaline and serotonin in the visual cortex of the cat. Cell Molec Life Sci 34(12): 1586-1588. doi: 10.1007/BF02034690

Seung-Hee L, Yang D (2012) Neuromodulation of Brain States. Neuron 76(1): 209-222. doi: 10.1016/j.neuron.2012.09.012

Daubner SC, Le T, Wang S (2011) Tyrosine hydroxylase and regulation of dopamine synthesis. Arch Biochem Biophys 508(1): 1–12. doi: 10.1016/j.abb.2010.12.017

Moore RY, Card JP (1984) Noradrenaline-containing neuron systems. In: Handbook of chemical neuroanatomy. Classical transmitters in the CNS. Eds Björklund A, Hökfelt T (Eds) Elsevier. Amsterdam 2 (I): 123-156.

Ollmann MM, Wilson BD, Yang YK, Kerns JA, Chen Y, Gantz I, Barsh GS (1997) Antagonism of central melanocortin receptors in vitro and in vivo by agouti-related protein. Science 278: 135-138. doi: 10.1126/science.278.5335.135

Bagnol D, Lu XY, Kaelin CB, Day HE, Ollmann M, Gantz I, Akil H, Barsh GS, Watson SJ (1999) Anatomy of an Endogenous Antagonist: Relationship between Agouti-Related Protein and Proopiomelanocortin in Brain. J Neurosci 19: 1-7. doi: 10.1523/JNEUROSCI.19-18-j0004.1999

Wang D, He X, Zhao Z, Feng Q, Lin R, Sun Y, Ding T, Xu F, Luo M, Zhan C (2015) Whole-brain mapping of the direct inputs and axonal projections of POMC and AgRP neurons. Front Neuroanat 9: Article 40. doi: 10.3389/fnana.2015.00040. eCollection 2015

Creemers JW, Pritchard LE, Gyte A, Le Rouzic P, Meulemans S, Wardlaw SL, Zhu X, Steiner DF, Davies N, Armstrong D, Luckman SM, Schmitz CA, Rick AD, Brennand JC, White A, Lawrence CB (2006) Agouti-related protein is posttranslationally cleaved by proprotein convertase 1 to generate agouti-related protein (AGRP) 83–132: interaction between AGRP83–132 and melanocortin receptors cannot be influenced by syndecan-3. Endocrinology 147(4): 1621-1631. doi: 10.1210/en.2005-1373

Cone RD (2005) Anatomy and regulation of the central melanocortin system. Nat Neurosci 8 (5): 571-578. doi: 10.1038/nn1455

Lee M, Wardlaw SL (2007) The central melanocortin system and the regulation of energy balance. Front Biosci 12: 3994-4010. doi: 10.2741/2366

Tolle V, Low MJ (2008) In vivo evidence for inverse agonism of Agouti-related peptide in the central nervous system of proopiomelanocortin-deficient mice. Diabetes 57 (1): 86-94. doi: 10.2337/db07-0733

Goto K, Inui A, Takimoto Y, Yuzuriha H, Asakawa A, Kawamura Y, Tsuji H, Takahara Y, Takeyama C, Katsuura G, Kasuga M (2003) Acute intracerebroventricular administration of carboxyl-terminal fragments of agouti-related peptide produces a long-term decrease in energy expenditure in rats. Int J Mol Med 12: 379-383. https://doi.org/10.3892/ijmm.12.3.379

Mikhrina AL, Romanova IV (2015) A role of AGRP in regulating dopaminergic neurons in the brain. Neurosci Behav Physiol 45 (5): 536—541. doi: 10.1007/s11055-015-0107-7

Mikhrina AL, Saveleva LO, Alekseeva OS, Romanova IV (2020) Effects of Active Fragments AgRP 83-132 and 25-51 on Dopamine Biosynthesis in the Brain. Neurosci Behav Physiol 50 (3): 367-373. doi: 10.1007/s11055-020-00908-z

Paxinos G, Franklin KBJ (2001) The mouse brain in stereotaxic coordinates. Int Standard Book Number: 0-12-547636-1. Eds Press. CD-ROM. http://www.academicpress.com

Krasnova IN, Bychkov ER, Lioudyno VI, Zubareva OE, Dambinova SA (2000) Intracerebroventricular administration of substance P increases dopamine content in the brain of 6-hydrodopamine lesioned rats. Neuroscience 95(1): 113-117. doi: 10.1016/s0306-4522(99)00400-5

Romanova IV, Derkach KV, Mikhrina AL, Sukhov IB, Mikhailova EV, Shpakov AO (2018) The Leptin, Dopamine and Serotonin Receptors in Hypothalamic POMC-Neurons of Normal and Obese Rodents. Neurochem Res 43(4): 821-837. doi: 10.1007/s11064-018-2485-z

Pritchard LE, White A (2005) Agouti-related protein: more than a melanocortin-4 receptor antagonist? Peptides 26 (10): 1759-1770. doi: 10.1016/j.peptides.2004.11.036

Aston-Jones G (2004) Locus Coeruleus, A5 and A7 Noradrenergic Cell Groups. In: The rat nervous system. Elsevier. Third Edition. USA. 11: 259-294.