معلومة

التأثير التثبيطي لـ GABA من خلال مستقبلات GABA (A)

التأثير التثبيطي لـ GABA من خلال مستقبلات GABA (A)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في ويكيبيديا ، ما يلي مكتوب في المقالة حول مستقبلات GABA (A):

"عند التنشيط ، يقوم مستقبل GABA (A) بتوصيل Cl− بشكل انتقائي من خلال مسامه. سيتدفق Cl- خارج الخلية إذا كان الجهد الداخلي أقل من جهد الراحة وسيتدفق Cl- إذا كان أكثر من احتمال الراحة. هذا يسبب تأثيرًا مثبطًا على النقل العصبي عن طريق تقليل فرصة حدوث جهد ناجح. " (https://en.wikipedia.org/wiki/GABAA_receptor ، تاريخ الدخول: 22 مايو 2018)

بناءً على فهمي ، إذا تم تثبيط جهد الفعل ، فإن الجهد الداخلي للخلايا العصبية يجب أن ينخفض ​​بعيدًا عن الجهد الذي تفتح عنده قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي للخلايا العصبية.

مع وضع هذا في الاعتبار ، أنا أعترض على البيانCl- سيتدفق خارج الخلية إذا كان الجهد الداخلي أقل من إمكانية الراحة .... إذا كان الجهد الداخلي أقل من جهد الراحة ، ويتدفق Cl من الخلية ، فإن الجهد الداخلي سيزداد ، وبالتالي يقترب من جهد الفعل.

هذا من شأنه أن يزيد من احتمالية الوصول إلى جهد فعل ، وليس تقليله ، أليس كذلك؟

سؤالي: هل يوجد في ويكيبيديا خطأ ، أم أن هناك شيئًا لم أفهمه؟


سؤال رائع! لقد حير هذا التناقض الظاهر العديد من طلاب علم الأعصاب قبلك.

اجابة قصيرة:

غالبًا ما يُطلق على هذا "تثبيط التحويل" ، خاصةً عندما تكون السلوكيات الاستثارة والمثبطة خارج التشعبات.

أطول إجابة:

الجزء الخاطئ هو هذا (التوكيد لي):

سيزداد الجهد الداخلي ، وبالتالي يقترب من إمكانية الفعل. هذا من شأنه أن يزيد من احتمالية الوصول إلى جهد فعل ، وليس تقليله ، أليس كذلك؟

فكرة أن "فرط الاستقطاب مثبط ، وإزالة الاستقطاب مثير" صحيحة جزئياً فقط. من المهم جدًا أيضًا التفكير في ماهية عتبة الارتفاع والتفكير فيها إمكانية الانعكاس بالنسبة لقناة أيونية معينة (أو بشكل عام ، يمكننا فقط تسميتها "توصيل") ، ثم يمكنك مراجعة العبارة لتقول هذا:

المواصلات مع إمكانية الانعكاس أكبر من عتبة ارتفاع مثيرة ، مع المواصلات إمكانية الانعكاس أقل من عتبة السنبلة مثبطة.

في أغلب الأحيان ، تتوافق القنوات القائمة على الكلوريد مع العبارة الثانية: احتمال انعكاسها أقل من عتبة الارتفاع.

كيف يعمل منع التحويل:

في أي وقت تفتح فيه قناة ، ستقوم بتحويل إمكانات الغشاء نحو إمكانية الانعكاس لتلك القناة. يعتمد مقدار التيار الذي يتدفق عبر قناة على "القوة الدافعة": الفرق في الجهد من جهد الانعكاس.

لنفكر في خلية كتابية نموذجية إلى حد ما ، مع عتبة ارتفاع عند -50 مللي فولت ، وإمكانية راحة تبلغ -65 مللي فولت ، وانعكاس الكلوريد عند -60 مللي فولت.

إذا كانت الخلية في حالة سكون ، وقمت بفتح قنوات الكلوريد (مثل مع GABA عبر مستقبلات GABA-A) ، فإن التدفق الناتج للتيار سوف يميل إلى دفع إمكانات الغشاء نحو -60 مللي فولت ، وبالتالي فإن الخلية "تزيل الاستقطاب". ومع ذلك ، بغض النظر عن حجم موصلة الكلوريد التي تفتحها ، فلن تتجاوز -60 مللي فولت أبدًا ، لذلك لن تصل أبدًا إلى عتبة الارتفاع.

إذا قمت ، في نفس الخلية ، بفتح قنوات AMPA بدلاً من ذلك ، مع انعكاس حوالي 0 ميللي فولت ، ستحصل أيضًا على الاستقطاب ، ولكن في هذه الحالة عندما تفتح المزيد من قنوات AMPA ، فمن المحتمل أن تزيل استقطاب الخلية حتى تصل إلى 0 مللي فولت. بالطبع ، ما لم تكن قد قمت بحظر قنوات الصوديوم ، فستحصل على إمكانية عمل قبل أن تصل إلى هذه النقطة ، ولكن هذا هو المفتاح: سوف تتخطى العتبة ، لذلك نسميها مثيرة.

الآن دعونا ننظر في حالة ثالثة حيث نفتح قنوات AMPA وقنوات GABA-A. طالما أن إمكانات الغشاء <-60 مللي فولت ، فإن كلتا القناتين تساهمان في إزالة الاستقطاب. ومع ذلك ، بمجرد أن تكون إمكانات الغشاء> -60 مللي فولت ، ستبدأ أيونات الكلوريد في التدفق إلى الخلية. نسمي هذا تثبيط "التحويلة" لأنك إذا نظرت إلى مجموع تدفق التيار في الخلية ، سيبدو صغيرًا ، لأن أيونات الكلوريد تأتي في نفس الوقت مع أيونات الصوديوم ، مما يؤدي إلى تغيير طفيف في جهد الغشاء على الرغم من الكثير الأيونات تتحرك.

والنتيجة هي أن قنوات GABA-A ، حتى لو تمكنت من إزالة استقطاب خلية في حالة سكون ، ستعمل على منع الخلية من الاستقطاب بعيدًا بما يكفي للوصول إلى العتبة. من المهم مراعاة ديناميكيات الغشاء المحتمل ، بدلاً من التفكير في إمكانات الغشاء كشيء يُضاف ببساطة أو يُطرح إليه على الفور.

تحذيرات مهمة:

تركيزات الأيونات مهمة! إذا لم تكن تركيزات الكلوريد "نموذجية" أو إذا كانت عتبة السنبلة أكثر سلبية مما هي عليه في خلية كتابية "نموذجية" ، فإن موصلات الكلوريد يمكن أن تكون مثيرة بالفعل! في الواقع ، يعتبر انتقال GABAergic المثير مهمًا في مراحل معينة من التطور. إذا كانت الخلايا تحتوي على الكثير من الكلوريد ، فقد يتسبب ذلك أيضًا في أن يصبح انتقال GABAergic مثيرًا (أو على الأقل يحد من فعالية التثبيط) ، وهذا يمكن أن يؤدي إلى الصرع (انظر كوهين وآخرون ، 2002).

يمكن أن يكون هناك أيضًا نافذة زمنية يكون فيها انتقال GABAergic مثيرًا حتى في خلية نموذجية: هذه هي الفترة التي تم فيها إغلاق قنوات GABA-A ، لكن الغشاء يظل مستقطبًا قليلاً ولم يعد للراحة. الإثارة التي تصل خلال هذا الوقت سوف تتلخص في إزالة الاستقطاب المتبقية ، ولا توجد قنوات GABA-A مفتوحة لـ "تحويل" التيار.


الجزائر ، ب.إ. ، نيكول ، ر. أ. (1979). استجابات مثبطة ثنائية الطور بوساطة GABA في قرن آمون. الطبيعة ، 281 (5729) ، 315.

كوهين ، آي ، نافارو ، ف ، كليمنصو ، إس ، باولاك ، إم ، آند مايلز ، ر. (2002). حول أصل النشاط بين النشبات في صرع الفص الصدغي البشري في المختبر. علم ، 298 (5597) ، 1418-1421.

بيرفز ، دي ، أوغسطين ، جي.جي ، فيتزباتريك ، دي ، هول ، دبليو سي ، لامانتيا ، إيه إس ، ماكنمارا ، جي أو وايت ، إل إي (2014). علم الأعصاب ، 2008. De Boeck، Sinauer، Sunderland، Mass.


جاباأ المستقبلات والكحول

هناك أدلة قوية على أن النقل العصبي GABAergic مهم للعديد من الإجراءات السلوكية للإيثانول ، وهناك تقارير تمتد لأكثر من 30 عامًا من الأدبيات التي تظهر أن تركيزات الإيثانول المنخفضة إلى المعتدلة (3 & # x0201330 مم) تعزز النقل العصبي لـ GABAergic. السؤال الرئيسي هو ما هي الوحدات الفرعية لمستقبلات GABA الحساسة لتركيزات منخفضة من الإيثانول في الجسم الحي وفي المختبر. تشير الأدلة الحديثة إلى دور المستقبلات خارج المشبكي. سؤال آخر هو ما هي الإجراءات السلوكية للكحول الناتجة عن تعزيز النقل العصبي GABAergic. بدأت بعض القرائن في الظهور من الدراسات التي أجريت على الفئران المقتطعة والضربة القاضية ومن التحليل الجيني لمدمني الكحول البشريين. تتقارب هذه الأساليب حول دور إجراءات GABAergic في تنظيم استهلاك الكحول ، وربما تطور إدمان الكحول.


نظرًا لتوزيع GABA على نطاق واسع واستخدامه في جميع أنحاء الجهاز العصبي المركزي ، كان لأدوية GABAergic المبكرة تأثيرات عامة جدًا على وظيفة الجهاز العصبي المركزي. أدى تطوير عوامل أكثر انتقائية إلى تحديد فئتين متميزتين على الأقل من مستقبلات GABA ، GABAأ وجاباب. وهي تختلف في خصائصها الدوائية والكهربية والكيميائية الحيوية. دراسات الفيزيولوجيا الكهربية لـ GABAأ- يشير معقد المستقبلات إلى أنه يتوسط زيادة في توصيل الغشاء بإمكانية توازن بالقرب من مستوى الراحة & # x0221270 mV. غالبًا ما تكون هذه الزيادة في التوصيل مصحوبة بفرط الاستقطاب الغشائي ، مما يؤدي إلى زيادة عتبة إطلاق النار ، وبالتالي انخفاض في احتمالية بدء العمل المحتمل ، مما يتسبب في تثبيط الخلايا العصبية. يتم تحقيق هذا الانخفاض في مقاومة الغشاء من خلال التسهيل المعتمد على GABA لتدفق أيونات Cl & # x02212 من خلال قناة مرتبطة بالمستقبلات. من ناحية أخرى ، يمكن أن تؤدي زيادة نفاذية Cl & # x02212 إلى إزالة استقطاب الخلية المستهدفة في ظل بعض ظروف ارتفاع Cl & # x02212 داخل الخلايا. يمكن أن يؤدي هذا بدوره إلى إثارة الخلية لإطلاق النار أو تنشيط دخول Ca 2+ عبر قنوات بوابات الجهد وقد تم اقتراحه كحدث ذي صلة من الناحية الفسيولوجية ، خاصة في الخلايا العصبية الجنينية.

تشير البيانات الفيزيولوجية الكهربية [8] إلى وجود موقعين للتعرف على GABA لكل GABAأ- مجمع المستقبلات. تؤدي الزيادة في تركيز GABA إلى زيادة متوسط ​​وقت فتح القناة بسبب فتح أشكال مستقبلات مزدوجة الترابط ، والتي تظهر حالات مفتوحة لمدة طويلة. لقد ثبت ، باستخدام مستحضر غشاء من دماغ الفئران ، أن الزيادة في النفاذية الأيونية لـ GABAأ مركب مستقبلات عابر في استمرار وجود ناهض [9]. تُعرف هذه الظاهرة بإزالة التحسس ويمكن عكسها بسرعة. الآلية الجزيئية لإزالة التحسس غير مفهومة ، ولا تزال الفرضيات المختلفة قيد التحقيق. تم اقتراح وجود مواقع ربط GABA محددة لبدء إزالة التحسس ومتميزة عن المواقع التي تتوسط فتح قناة Cl & # x02212 [9].


ملخص

GABA ، جهاز الإرسال المثبط الرئيسي في الدماغ البالغ ، لديه العديد من الوظائف المختلفة أثناء التطور ويؤثر على الهجرة والتكاثر والتطور المورفولوجي المناسب للخلايا العصبية ، فضلاً عن توقيت الفترات الحرجة ويحتمل أن يهيئ الشبكات العصبية الأولى. هذه التأثيرات لـ GABA تتم من خلال إجراءات إزالة الاستقطاب لـ GABAأ مستقبلات. علاوة على ذلك ، فإن التنظيم المعتمد على التنمية لناقلات كلوريد الكاتيون NKCC1 و KCC2 يتحكم في توازن Cl & # x02212 ويملي & # x0201cGABA تحول & # x0201d في الجهاز العصبي المركزي. يشتمل نظام GABAergic على عصبونات داخلية قشرية بالإضافة إلى عصبونات داخلية للمادة البيضاء ووصلات لخلايا oligodendroglial. وقد تورط الأخيران في أمراض المادة البيضاء ، بما في ذلك إصابات المادة البيضاء في الفترة المحيطة بالولادة والفصام. الأدوار المحددة للخلايا العصبية GABAergic في التسبب في هذه الأمراض ليست مفهومة جيدًا. تشير الدراسات إلى أن أكثر أمراض المادة البيضاء دراماتيكية في مرض انفصام الشخصية تربط علم الأمراض الخاص به بتناقص نظام GABAergic على المستويين الفسيولوجي والوراثي. يشارك نظام GABAergic أيضًا بقوة في أمراض العديد من إصابات الدماغ في الدماغ الناضج. زيادة النشاط المثبط في GABAأ يبدو أن المستقبلات لها دور في الوقاية العصبية في نقص التروية العابر بينما النشاط التثبيطي المنشط في GABA خارج المشبكيأ قد تلعب المستقبلات دورًا ضارًا في أمراض السكتة الدماغية. جاباأ يوفر التثبيط بوساطة المستقبل قيدًا قويًا على نشاط الصرع ، وهو نتيجة شائعة لإصابة الدماغ الرضحية. مجتمعة ، هناك ما يبرر فهمًا أفضل لنظام GABAergic في الدماغ النامي وكذلك في ظل الظروف الفيزيولوجية المرضية.

أ. يبدو أن إصابات الدماغ الرضحية (TBI) وأمراض السكتة الدماغية تنطوي على زيادة تثبيط منشط بوساطة GABA خارج المشبكيأ المستقبلات (Clarkson et al. 2010 Mtchedlishvili et al. 2010). قد تساهم زيادة تثبيط منشط في إصابات الدماغ الرضية في ضعف وظيفي لاحق (Mtchedlishvili et al. 2010). زيادة تثبيط منشط يضعف الانتعاش الوظيفي بعد السكتة الدماغية وقد تكون هذه الزيادة نتيجة لانخفاض وظيفة ناقل GABA 3/4 (GAT 3/4) بوساطة امتصاص GABA (كلاركسون وآخرون 2010). ب. زيادة إطلاق GABA يعزز الانتقال المثبط للأعصاب في الخلايا العصبية الكبيرة الحافزة (LA) (Li et al. 2009). من المرجح أن يتم التوسط في هذا التأثير بواسطة GABA قبل المشبكيأ المستقبلات ، ولكن الموقع الدقيق لهذه المستقبلات غير معروف. زاد تعبير GAD بعد نقص التروية ، مما يشير بقوة إلى زيادة تخليق GABA.

ج. يعمل GABA الذاتية في GABAب مستقبلات للتوسط في التأثيرات الوقائية العصبية التي تعقب نقص الأكسجين ونقص التروية في المادة البيضاء (فيرن وآخرون 1995). الهدف المحتمل لنظام المراسلة الثاني PKC الذي تم تجنيده هو مبادل Na + / Ca 2+ ، والذي يتم عكسه في ظل ظروف نقص الأكسجين. قد يؤدي تنظيم مبادل Na + / Ca 2+ إلى تأثيرات اعصاب (Fern et al. 1995). جاباب تعمل المستقبلات أيضًا على قنوات K + و Ca 2+ (انظر النص).

د. تشمل تشوهات المادة الرمادية التي تظهر في مرض انفصام الشخصية انخفاض في تعبير GAD وانخفاض في إطلاق GABA قبل المشبكي (Costa et al. 2001 Akbarian and Huang 2006). انخفض امتصاص GABA عبر ناقل GABA 1 (GAT1) (Yu et al. 2013). تزداد نسبة تعبير NKCC1 / KCC2 في المرضى الذين يعانون من الفصام ، مما يشير إلى نضج غير طبيعي ، حيث أن النضج الطبيعي يكون مصحوبًا بزيادة تعبير KCC2 وانخفاض تعبير NKCC1 (Hyde et al. 2011).


نتائج

المكونات الجزيئية لاستقلاب GABA والتشوير في جهاز المناعة.

يوجد GABA بمستويات دون دقيقة في المصل (13). نظرًا لأن إجراءات GABA الخارجية على الالتهاب و GABA الذاتية على تثبيط التشابك الطوري تحدث على حد سواء بتركيزات مليمترية (5 ، 8 ، 9) ، افترضنا أن الآليات المحلية قد تعمل أيضًا في الجهاز المناعي المحيطي لتعزيز مستويات GABA بالقرب من التركيز الالتهابي. سألنا أولاً عما إذا كانت الخلايا المناعية لديها آلية اصطناعية لإنتاج GABA عن طريق النشاف الغربي لـ GAD ، الإنزيم الاصطناعي الرئيسي. وجدنا كميات كبيرة من نوع فرعي 65 كيلو دالتون من GAD (GAD-65) في الخلايا التغصنية (DCs) ومستويات أقل في الضامة (الشكل 1).أ ). زاد GAD-65 عندما تم تحفيز هذه الخلايا (الشكل 1أ و DR مقابل DS و MR مقابل MS). أشارت فحوصات GABA في الوسائط المكيفة من الثقافات النقية للـ DCs والضامة والخلايا التائية إلى إفراز GABA بواسطة أنواع الخلايا هذه (الشكل 1).ب ). على عكس التغيير في GAD-65 مع التحفيز ، لم تتغير كمية GABA التي تم جمعها في الوسائط المكيفة (الشكل 1).ب ، MR / DR / TR مقابل MS / DS / TS ، على التوالي). قد يعكس هذا عدم القدرة على اكتشاف التغييرات المحلية في كمية GABA المفرزة ، خاصة إذا تم إفرازها محليًا في الكميات أو إذا تأثرت GABA السائبة عبر آليات أخرى لإنتاج GABA ، مثل GAD-67 ، أو عبر مسارات بديلة تتضمن امتصاص GABA ، التخزين ، والإفراز.

يوجد نظام GABAergic في جهاز المناعة. (أتم تنقية البلاعم و DCs وتحفيزها باستخدام LPS ، وتم تحفيز خلايا CD4 + T باستخدام α-CD3 و α-CD28 لمدة 24-48 ساعة. تم الكشف عن إنزيم GAD عن طريق التكتل المناعي في حالة الراحة (MR أو DR أو TR) أو المحفز (MS أو DS أو TS) الضامة البريتونية والخلايا المتغصنة والخلايا التائية على التوالي. تم استخدام الخلايا النجمية (Ast) ومستخلص الدماغ (Br) كعناصر تحكم إيجابية. (ب) تم قياس GABA المفرز في طاف الوسائط المكيفة فوق الخلايا المناعية المنقاة ، المحفزة على النحو الوارد أعلاه ، بواسطة لطخة نقطية. الضوابط عبارة عن GABA تجاري نقي (2 ميكرومتر) ونفس وسائط نمو الحجم المستخدمة بدون خلايا: RPMI خالية من المصل تستخدم لنمو DCs والضامة (Con1) أو X-Vivo 20 المستخدمة لنمو الخلايا التائية (Con2). (ج) تتبع تمثيلي لتسجيل المشبك الجهد الذي يُظهر مستقبلات GABA الوظيفية في الضامة البريتونية خلال أول 10 ثوانٍ من التسجيل (قمة) وإظهار عدم الاستجابة لتطبيق GABA بعد 20 دقيقة من الردود الأولية (وسط). قاع: تُستخدم الخلايا العصبية الحُصَينية المزروعة لمدة 14 يومًا في المختبر كعنصر تحكم. تشير رؤوس الأسهم إلى التيارات الناتجة عن التطبيق البؤري لـ 100 ميكرومتر GABA لمدة 1 ثانية (مميزة بأشرطة صلبة) في الضامة البريتونية. تشير الأسهم إلى تيارات GABA الناتجة عن التطبيق البؤري لـ 100 ميكرومتر GABA لمدة 0.5 ثانية في الخلايا العصبية الحُصينية. بالإضافة إلى ذلك ، تُظهر الخلايا العصبية IPSCs عفويًا ، يُشار إلى بعضها بعلامات نجمية. ن = 11, ن = 7 للبلاعم و ن = 3, ن = 3 للخلايا العصبية ، أين ن هو العدد الإجمالي للخلايا و ن هو عدد الخلايا التي تعرض استجابات لتطبيق GABA. (D – F) تم قياس mRNA بواسطة RT-PCR في الخلايا المناعية المحفزة كما في أ. GABAT هو الإنزيم الذي يحلل GABA ، و GAT-2 ، ناقل GABA. يتم استخدام الدماغ (Br) والكبد (ليف) وبيتا أكتين كعناصر تحكم.

سألنا بعد ذلك ما إذا كانت الخلايا المناعية لها مستقبلات وظيفية لـ GABA. GABA-A-Rs عبارة عن خواص مغايرة ، تتكون من وحدتين فرعيتين من النوع α (α1−6) ، واثنتان من النوع β (β1−3) ، وواحدة من النوع الثالث (عادةً ε / γ / δ / π) ، هذا النموذج قناة كلوريد في غشاء الخلية (14). سعينا أولاً لتأكيد وجود نسخ GABA-A-R التي شاهدها الآخرون (5-7) باستخدام تحليل RT-PCR ووجدنا وحدتين من الوحدات الفرعية الشائعة في الضامة (الشكل S1). لتحديد ما إذا كانت هذه النصوص تشكل قنوات كلوريد GABA-A-R وظيفية ، أجرينا تسجيلات مشبك التصحيح للخلية الكاملة (الشكل 1).ج ). أثار التطبيق البؤري لـ 100 ميكرومتر GABA على الضامة تحت مشبك جهد الخلية الكاملة تيارات داخلية مماثلة لتلك الموجودة في الخلايا العصبية الحُصَينية ، والتي تُعرف بالتعبير عن GABA-A-Rs الوظيفية وتم استخدامها كعنصر تحكم إيجابي. لوحظت التيارات التي أثارتها GABA في 7 من 11 من الضامة المسجلة وكانت أصغر في السعة (−48 باسكال ، ن = 6) وأبطأ في الارتفاع والانحلال من الاستجابات العصبية. تقلصت هذه التيارات في السعة مع التطبيق المتكرر لـ GABA ، ربما بسبب إزالة التحسس أو الالتقام الخلوي لمستقبلات GABA (15 ، 16). لم ينتج عن التطبيق البؤري لـ GABA أي تيارات عندما احتوى محلول الحمام على بيكروتوكسين (ن = 4). كانت البلاعم خالية من المشابك ولم تعرض تيارات مثبطة عفوية بعد المشبكية (IPSCs) مرتبطة بالإفراج التلقائي عن الحويصلات قبل المشبكي ، وهو واضح في التسجيلات العصبية (الشكل 1).ج ، العلامات النجمية). يمكن أن تمثل التناقضات مع الخلايا العصبية اختلافات في تكوين الوحدة الفرعية للمستقبل ، أو التعبير السطحي ، أو الخصائص غير المشبكية.

أجرينا تجارب RT-PCR لتحديد ما إذا كانت الخلايا المناعية تحتوي على مكونات نظام تقويضي GABA. وجدنا ناقلات GABA عالية التقارب (GATs) لاستعادة GABA من الفضاء خارج الخلية إلى العصارة الخلوية ، و GABA transaminase (GABAT) ، وهو إنزيم التحلل الرئيسي الذي يحول GABA إلى مواد وسيطة ليتم إعادة تدويرها في دورة كريبس. هذه المكونات موجودة في كل من البلاعم والخلايا التائية (الشكل 1 د و ه ). من بين الأربعة GATs الموصوفة حتى الآن (17) ، نجد أن GAT-2 موجود في الخلايا المناعية (الشكل 1).د ).

تؤثر عوامل GABAergic بشكل مباشر على خلايا عرض المستضد.

لتوصيف التأثير المناعي لـ GABA بشكل أكبر ، استخدمنا العديد من الآليات لمعالجة نظام GABA الداخلي هذا في جهاز المناعة. تضمنت عوامل GABAergic موسيمول ، وهو عبارة عن توبيراميت تناظري هيكلي من GABA ، وهو دواء له نشاط ناهض GABA-A-R ومثبطات لا رجعة فيها من GABAT و vigabatrin و gabaculine ، مما يقلل من تدهور GABA ، مما يؤدي إلى زيادة فعالة في تركيزات GABA (18 ، 19). استخدمنا أيضًا picrotoxin المانع GABA-A-R ، الذي يحجب قناة الكلوريد (20 ، 21).

لدراسة الاستجابة المناعية التكيفية ، اختبرنا عوامل GABAergic هذه باستخدام C57BL / 6 الفئران المعدلة وراثيًا لمستقبل الخلايا التائية المايلين قليلة التغصن (MOG) ، حيث تستجيب الغالبية العظمى من الخلايا التائية لمستضد MOG. تتكاثر الخلايا الطحالية الساذجة للفئران المعدلة وراثيًا لـ MOG TCR في المختبر باستخدام مستضد MOG 35-55 الذي يتكاثر وينتج السيتوكينات الالتهابية. عوامل GABAergic المضافة في المختبر تمنع هذا التأثير بطريقة تعتمد على الجرعة (توبيراميت ، الشكل 2).أ vigabatrin ، الشكل S2). تضمنت السيتوكينات المتأثرة IL17 و IFNγ ، التي تنتجها الخلايا التائية بشكل أساسي ، و TNF و IL6 و IL10 ، والتي يمكن إنتاجها إما عن طريق الخلايا التائية أو الخلايا العارضة للمستضد (APCs) ، مثل DCs و macrophages (لـ IFNγ ، انظر الشكل. S3ج ، مع موسيمول وجاباكولين). لم يكن هناك تغيير في جدوى الخلايا الطحالية مع العلاج. يمكن أن تعكس هذه الاستجابات في الخلايا الطحالية غير المجزأة تأثيرًا مباشرًا على الخلايا التائية أو الخلايا المُقدّمة للمستضد أو كليهما.

تعمل عوامل GABAergic مباشرة على ناقلات الجنود المدرعة من خلال GABA-A-R و MAPK لقمع الالتهاب. (أ) تم تنشيط الخلايا الطحالية الساذجة من C57BL / 6 الفئران المعدلة وراثيًا لـ MOG TCR في المختبر باستخدام 0-10 ميكروغرام / مل MOG في وجود مركبة أو تركيزات مختلفة من توبيراميت: 2 ميكرومتر ، 20 ميكرومتر ، أو 200 ميكرومتر. يتم عرض البيانات على أنها إفراز خلوي متوسط ​​± SD (pg / mL) للثقافات المكررة المقاسة بواسطة ELISA وتمثل نطاق التركيزات التي تم اختبارها (*ص & lt 0.05 **ص & lt 0.005). (ب و ج) تم تنشيط مزارع الخلايا التائية المنقى باستخدام α-CD3 و α-CD3 المرتبط باللوحة 0.1–1 ميكروغرام / مل. معدلات الانتشار (ب) وإنتاج السيتوكين (pg / mL) (ج) في وجود مركبة ، 200 ميكرومتر توبيراميت ، 100 ميكرومتر جاباكولين ، أو 100 ميكرومتر موسسيمول. يتم عرض البيانات على أنها متوسط ​​± SD لثلاث نسخ وتمثل نطاق التركيزات التي تم اختبارها. (دتمت تنقية الضامة البريتونية من الفئران المعالجة بمركبة ، vigabatrin (400 مجم / كجم في اليوم) ، أو توبيراميت (100 مجم / كجم يوميًا) لمدة أسبوع وتم تفعيلها في المختبر باستخدام LPS. (ه) تم تحفيز الضامة البريتونية باستخدام 0-800 نانوغرام / مل LPS في وجود عوامل GABAergic في المختبر ، 20-200 ميكرومتر توبيراميت ، 500 ميكرومتر فيغاباترين ، 10-100 ميكرومتر موسسيمول ، أو 50-500 ميكرومتر جاباكولين ، ولكل GABAergic عامل مع 10-100 ميكرومتر بيكروتوكسين ، مانع قناة GABA-A. ل د و ه، تمثل البيانات إنتاج IL-1β (pg / mL) ، يعني ± SD للثقافات المكررة (*ص & lt 0.05 **ص & lt 0.005) وتظهر لتركيز تمثيلي. (Fتمت تنقية البلاعم أو الخلايا التائية بشكل منفصل عن الفئران المعدلة وراثيًا MOG TCR التي عولجت بمركبة (-) أو توبيراميت (+) (100 مجم / كجم يوميًا) عن طريق الفم لمدة أسبوع واحد. تم خلط البلاعم والخلايا التائية بشكل متبادل وتم تحفيز المزرعة في المختبر باستخدام 0-20 ميكروغرام / مل MOG. يُقاس إنتاج السيتوكين بعد ذلك على أنه متوسط ​​± SD (pg / mL) للثقافات المكررة يمثل نطاق تركيز MOG. *ص & lt 0.05. (جي) الضامة البريتونية المنقى من الفئران المعالجة كما في د تم تحفيزها في المختبر باستخدام LPS لنقاط زمنية مختلفة ، كما هو موضح. تم إجراء النشاف الغربي لبروتينات p44 / 42 MAPK و p38 / ERK الفسفرة ومقارنتها بالأشكال غير الفسفورية والتحكم-actin.

لتحديد أنواع الخلايا المحددة المتأثرة بـ GABA ، قمنا باختبار الخلايا التائية و APCs بشكل منفصل (الشكل 2 ب- ج ). تم تحفيز الخلايا التائية المنقاة مباشرة بمضاد CD3 ومضاد CD28 في المختبر ، مما أدى إلى تمدد متعدد النواقل. لم يكن لعوامل GABAergic أي تأثير مباشر على تكاثر الخلايا التائية أو إنتاج IFNγ أو TNF أو IL-17 أو IL6 (الشكل 2). ب و ج ). تم تحفيز APCs المنقى مباشرة باستخدام LPS. على عكس الخلايا التائية ، ولكنها تشبه الخلايا الطحالية غير المجزأة (الشكل 2أ والشكل S2) ، استجابت ناقلات الجنود المُنقَّحة للعلاج الدوائي GABAergic عن طريق تناقص إنتاج السيتوكينات الالتهابية ، IL1β و IL6 (الضامة ، الشكل 2)د البلدان النامية ، الشكل. S3أ ). كان التأثير المثبط لعوامل GABAergic يعتمد على الجرعة (الشكل S3ب ) وعكسها بواسطة البيكروتوكسين ، مما يشير إلى تورط GABA-A-R (الشكل 2ه ). شوهد انعكاس مماثل مع خلايا الطحال غير المجزأة (الشكل S3ج ).

تشير هذه الدراسات إلى أن نظام GABA للجهاز المناعي يمكن تعديله بواسطة عوامل GABAergic. يمكن أن يحدث تأثير vigabatrin و gabaculine عن طريق زيادة تركيزات GABA المحلية في التركيز الالتهابي إلى المستويات التي تتسبب في تنشيط GABA-A-R في APCs من خلال انسداد GABAT الموجود في الخلايا المناعية (الشكل 1).ه ). تزداد التركيزات المحلية لـ GABA بتأثير ثانوي لحجب GABAT ، مما يتسبب في انعكاس إعادة الامتصاص عبر GATs ، الموجودة في الخلايا المناعية (الشكل 1C). يتم إفراز GABA بهذه الطريقة عبر GAT-1 (22 ، 23). على الرغم من أن البيكروتوكسين يمكن أن يحجب قنوات الكلوريد غير GABA-A-Rs ، وبعضها معدّل مناعي (24) ، إلا أننا رأينا فقط تأثيرات كبيرة للبكروتوكسين على إنتاج السيتوكين مع التلاعب بإشارات GABA ، وليس في الثقافات المعالجة (الشكل 2).ه ) ، مما يشير إلى أن البيكروتوكسين يعمل على وجه التحديد لعكس تأثير GABA لهذه العوامل. على الرغم من أن كل من توبيراميت وموسيمول وجاباكولين وفيجاباترين لها مجموعات مختلفة من التأثيرات الخارجية وغير المحددة ، فإن الوظيفة الشائعة هي نشاط GABAergic. يدعم التأثير المماثل لهذه العوامل على ناقلات الخلايا المُقدّمة للقلعة والانعكاس باستخدام البيكروتوكسين في المختبر الاستنتاج القائل بأن هذه الأدوية تعمل من خلال مسار GABA.

لتحديد ما إذا كان تأثير GABAergic على APCs كافيًا للتغيير في الاستجابة التكيفية التي لوحظت في خلايا الطحال غير المجزأة ، قمنا بفحص تنشيط الخلايا التائية الخاصة بـ MOG عندما تعرضت الخلايا الضامة أو الخلايا التائية فقط للتوبيراميت. تمت تنقية البلاعم من الفئران المعالجة بالتوبيراميت أو المركبات. بطريقة متبادلة ، تمت زراعتهم في المختبر مع الخلايا التائية التي تعبر عن MOG TCR المنقى من الفئران المعالجة بالتوبيراميت أو المركبات وتم تحديهم باستخدام MOG. علاج الضامة مع توبيراميت يقلل إنتاج IFNγ بواسطة الخلايا التائية ، و TNF (الذي يمكن أن ينتج عن طريق كل من الخلايا الضامة والخلايا التائية) في الثقافات المشتركة (الشكل 2)F ). لم يكن لمعالجة الخلايا التائية وحدها هذا التأثير. علاوة على ذلك ، في الثقافات التي تم فيها أخذ كل من البلاعم والخلايا التائية من الحيوانات المعالجة بتوبيراميت ، لم ينتج عن علاج الخلايا التائية أي تأثير إضافي.

تشارك MAPKs في الخطوات اللاحقة لإشارات GABA-A-R وهي حاسمة في الاستجابة المناعية (25 - 28). تتفاعل MAPKs مع أجهزة المناعة مثل محول الإشارة ومنشط جزيئات النسخ التي تنظم جينات السيتوكين في APCs ، وعلى وجه التحديد ، يمكن لـ p38 MAPK زيادة نسخ IL6 و IL1β ، و p44 / 42 MAPK يؤثر على IL6 (29). لأن عوامل GABAergic قللت من إنتاج هذه السيتوكينات في ناقلات الجنود المدرعة (الشكل 2ه والشكل S3 أ و ب ) ، افترضنا أنها تعدل فسفرة MAPK. قمنا بتحفيز الضامة المعالجة بـ vigabatrin- و topiramate باستخدام LPS في المختبر ومقارنتها بالضامة المعالجة بواسطة المركبات. في الواقع ، خفض vigabatrin فسفرة p38 MAPK و p44 / 42 ERKs أثناء تحفيز LPS بنسبة 30 ٪ و 12 ٪ على التوالي ، وتوبيراميت بنسبة 53 ٪ و 45 ٪ على التوالي (الشكل 2).ه ). وبالتالي ، فإن عوامل GABAergic تعدل وظيفة APCs من خلال فسفرة GABA-A-R و MAPK ولكنها لا تعمل بشكل مباشر على الخلايا التائية ، وهذا التأثير كافٍ لتثبيط إنتاج السيتوكين الالتهابي في استجابات الخلايا التائية أثناء الالتهاب.

وكلاء GABAergic تحسين EAE.

اختبرنا بعد ذلك ما إذا كان زيادة نشاط GABAergic يمكن أن يؤثر على EAE. قمنا بإعطاء توبيراميت وفيجاباترين بجرعات فموية يومية مماثلة للجرعات البشرية المكافئة في الاستخدام الحالي ، تم قياسها للماوس باستخدام إرشادات مقبولة (www.fda.gov/downloads/Drugs/. /Guidances/UCM078932.pdf). تم تحصين الفئران SJL / J مع بروتين المايلين الببتيد بروتيوليبيد (PLP) 139-151 للحث على EAE. في نموذج EAE هذا ، يولد التحصين متلازمة مميزة لشلل تصاعدي ، بدءًا من شلل الذيل وينطوي تدريجياً على الأطراف الخلفية والأمامية ثم الدماغ. عندما بدأت عوامل GABAergic في وقت التحصين ، فقد حالت دون وتأخير ظهور EAE وقللت من شدة الأعراض بطريقة تعتمد على الجرعة (الشكل 3).أ والشكل S4 كميا في الجدول S1). قُتلت مجموعات المراقبة والمعالجة في نهاية التجربة (اليوم 37) وفحصت الأدمغة والحبال الشوكية تشريحًا. كان هناك انخفاض كبير في عدد بؤر التهابية متني (الشكل 3 D – F والشكل S5 كميا في الجدول S1). في الآونة الأخيرة ، تم إظهار استجابات الخلية التائية المساعدة Th1 و Th17 لتكون مهمة في تطوير EAE. لذلك قمنا بفحص خلايا الطحال والعقد الليمفاوية للفئران المعالجة من أجل السيتوكينات Th1 ، IL12 و IFNγ ، و Th17 cytokines ، IL6 و IL17 ، في استجابات خلايا الذاكرة T لإعادة التحفيز باستخدام PLP 139-151 ex vivo في 10 أيام بعد التحصين ، ووجدنا انخفاض كبير في هذه السيتوكينات والانتشار في مجموعات العلاج (الشكل 4 أ و ب والشكل S6). هذا يتوافق مع نتائج دراساتنا في المختبر على خلايا طحالية ساذجة غير مهيأة (الشكل 2 أ و F والتين. S2 و S3ج ). كلا العاملين أيضًا عكسوا الشلل عند بدء العلاج بعد إنشاء EAE (الشكل 3 ب و ج ) وخفض عدد الانتكاسات (الجدول S1 ، يتم تحديد معدل الانتكاس لكل حيوان).

عوامل GABAergic تحسن EAE. (أ-ج) تم تحصين الفئران SJL / J بـ 100 ميكروغرام من PLP 139-151 في CFA. تمثل الرسوم البيانية الوقاية من EAE (أ) عن طريق العلاج عن طريق الفم باستخدام توبيراميت (100 مجم / كجم يوميًا) أو vigabatrin (400 مجم / كجم يوميًا) بدءًا من وقت التحصين ، كما هو موضح بواسطة السهم وعلاج EAE (ب و ج) بواسطة توبيراميت عن طريق الفم (100 مجم / كجم يوميًا) أو vigabatrin (400 مجم / كجم يوميًا) بدءًا من ذروة المرض ، كما هو موضح بالسهم. تمثل البيانات النتائج السريرية ، كما هو موضح في المواد والأساليب ، يعني ± SEM ، ممثل تجربتين مستقلتين ، ن = 10 لكل مجموعة. *ص & lt 0.05 ، تحليل مان ويتني. في ب و ج، عولجت الفئران يوميًا ماعدا أيام 32-42 ، كما يتضح من الشريط الصلب ، عندما عولجت كل 3 أيام. (D – F) تم قتل المقاطع العرضية الملطخة بـ H & ampE للحبل الشوكي للفئران في نهاية التجربة (اليوم 37 أ). التحكم التمثيلي (د) ، توبيراميت- (ه) والحيوانات المعالجة بـ vigabatrin (F) موضحة. * بؤر التهابية متني + بؤر التهابية سحائية. 125 × تكبير.

تعمل عوامل GABAergic على تحسين EAE من خلال التأثير على جهاز المناعة. (أ و ب) تم تحصين الفئران SJL / J بـ PLP 139-151 (PLP) وعولجت بمركبة (PBS) ، أو توبيراميت (100 مجم / كجم يوميًا) ، أو vigabatrin (400 مجم / كجم يوميًا) لمدة 10 أيام بعد التحصين. ثم تم أخذ الخلايا الطحالية وإعادة تنشيطها خارج الجسم الحي باستخدام 0-25 ميكروغرام / مل PLP. استجابات السيتوكين (أ) ومعدلات الانتشار (ب) من الخلايا لإعادة التحدي بـ 10 ميكروغرام / مل من PLP على أنها تعني ± SD لآبار الثقافة الثلاثية. *ص & lt 0.05 **ص & lt 0.005. النتائج تمثل ثلاث تجارب مستقلة ونطاق تركيز PLP. (ج) تم أخذ الخلايا الطحالية من الفئران المتبرعة SJL / J المحصنة بـ PLP والتي عولجت بالتوبيراميت أو vigabatrin أو المركبات لمدة 10 أيام كما في أ و ب ونقلها بالتبني إلى فئران SJL / J المتلقية الساذجة غير المعالجة. يظهر EAE المستحث بالتبني في المستلمين على أنه متوسط ​​الدرجات السريرية ± SEM ، ن = 7-10 لكل مجموعة. *ص & lt 0.05 ، تحليل مان ويتني.

تأثير GABAergic على الجهاز المناعي كافٍ لتحسين EAE.

تعبر عوامل GABAergic هذه الحاجز الدموي الدماغي. لذلك ، قد تعمل على تحسين EAE من خلال التأثير على الحيز المناعي (الذي يشمل الجهاز المناعي المحيطي والخلايا المناعية في الجهاز العصبي المركزي) أو الحيز العصبي أو كليهما. لتوضيح هذا الأمر بشكل أكبر ، قمنا بتحصين فئران SJL / J المانحة وعالجناها باستخدام توبيراميت أو فيجاباترين لمدة 10 أيام. قمنا بعد ذلك بجمع خلايا الطحال والعقد الليمفاوية وإعادة تنشيطها باستخدام PLP 139-151 ex vivo. قمنا بحقن هذه الخلايا في الوريد. إلى الفئران المتلقية الساذجة للحث على EAE ، وعدم معالجة الفئران المتلقية بأي من عوامل GABAergic. في الفئران المتلقية التي تم حقنها بالخلايا المناعية المعالجة بالتوبيراميت أو فيغاباترين ، تأخر ظهور EAE وانخفضت شدته بشكل ملحوظ (الشكل 4).ج ). يشير هذا إلى أن التأثير المباشر لهذه العوامل على حجرة الخلايا المناعية في الجسم الحي كافٍ لتحسين EAE.


محتويات

ناهضات تحرير

تحرير PAMs

    (على سبيل المثال ، إيثانول ، إيزوبروبانول) (على سبيل المثال ، إيفرمكتين) (على سبيل المثال ، فينوباربيتال) (على سبيل المثال ، ديازيبام ، ألبرازولام) (على سبيل المثال ، بروميد البوتاسيوم) (على سبيل المثال ، ميبروبامات ، كاريسوبرودول) ، كلورالوز ، بتريكلورال ، وغيرها 2،2،2- عقاقير ثلاثي كلورو إيثانول (على سبيل المثال ، إرغولويد (ثنائي هيدروإرغوتوكسين))
  • 2-الفينولات المستبدلة (على سبيل المثال ، ثيمول ، يوجينول) (على سبيل المثال ، إيتوميديت) (موجود في الكافا) (على سبيل المثال ، ألوبريجنانولون ، جاناكسولون) (على سبيل المثال ، زاليبلون ، زولبيديم ، زوبيكلون ، إسزوبيكلون) (على سبيل المثال ، إيتازولاتي ، ميثيبريلون) ) (على سبيل المثال ، الميثاكوالون)
  • مكونات ثنائي سلفونيل ألكانات (على سبيل المثال ، سلفون ميثان ، رباعي ، تريونال) (على سبيل المثال ، حمض الفاليريك ، حمض فاليرينك) (على سبيل المثال ، كلوروفورم ، ثنائي إيثيل إيثر ، سيفوفلوران)

ناهضات تحرير

تحرير PAMs

ناهضات تحرير

تحرير PAMs

العديد من الأدوية المهدئة ومزيل القلق شائعة الاستخدام والتي تؤثر على مركب مستقبلات GABA ليست منبهات. تعمل هذه الأدوية بدلاً من ذلك كمُعدِّلات خيفية إيجابية (PAMs) وبينما ترتبط بمستقبلات GABA ، فإنها ترتبط بموقع خيفي على المستقبل ولا يمكنها إحداث استجابة من الخلايا العصبية دون وجود ناهض فعلي. تمارس الأدوية التي تندرج في هذه الفئة تأثيرها الديناميكي الدوائي عن طريق زيادة التأثيرات التي تحدثها مادة ناهضة عند تحقيق التقوية.

معظم أدوية التخدير العامة هي PAMs لمستقبلات GABA-A. تعمل المُعدِّلات التفاضلية الموجبة عن طريق زيادة التردد الذي تفتح به قناة الكلوريد عندما يرتبط ناهض بموقعه على مستقبل GABA. تؤدي الزيادة الناتجة في تركيز أيونات الكلورين في العصبون ما بعد المشبكي إلى فرط استقطاب هذه الخلايا العصبية على الفور ، مما يجعلها أقل إثارة ، وبالتالي تمنع إمكانية العمل. ومع ذلك ، فإن بعض أدوية التخدير العامة مثل البروبوفول والجرعات العالية من الباربيتورات قد لا تكون فقط مُعدِّلات خيفية إيجابية لمستقبلات GABA-A ولكن أيضًا منبهات مباشرة لهذه المستقبلات.

الكحول هو ناهض GABA غير مباشر. GABA هو الناقل العصبي الرئيسي المثبط في الدماغ ، وتستخدم الأدوية الشبيهة بـ GABA لقمع التشنجات. يُعتقد أن الكحول يحاكي تأثير GABA في الدماغ ، ويرتبط بمستقبلات GABA ويثبط الإشارات العصبية.


كيف GABA يشعر?

عندما توازن مستويات GABA في دماغك ، فإنك تشعر بالاسترخاء والهدوء. لكن العديد من قراصنة الأعصاب الذين يحاولون استخدام GABA كمكمل لا يشعرون بالآثار. لأن بعض الأبحاث تظهر أن جزيء GABA كبير جدًا بحيث لا يمكن عبوره حاجز الدم في الدماغ. [viii]

إذا شعرت بالتأثيرات المهدئة لـ جابا في غضون ساعة من تناوله ، قد يعني ذلك أن لديك ملف "تسرب" حاجز الدم في الدماغ. ليس شيئًا جيدًا. [التاسع] لأنه إذا جابا يمكن أن تمر ، كل أنواع الأشياء السيئة يمكن أن تمر أيضًا. بما في ذلك السموم وجزيئات الطعام غير المهضومة وأي شيء آخر في مجرى الدم لا ينبغي أن يكون في دماغك.

يمكنك معرفة كيفية إصلاح "تسرب" حاجز الدم في الدماغ في هذه المقالة هنا & GT كيفية شفاء الحاجز الدموي الدماغي المتسرب. لكن الخبر السار هو أنه مكمل جابا يمكن أن تفيد أيضًا وظائف أخرى في جسمك.

جابا يوجد في الغدد الكظرية والغدة النخامية والبنكرياس والأعضاء التناسلية. [x] جابا هو أيضًا مضاد للالتهابات وله فائدة مناعية. عندما تعمل كل هذه الأمور على النحو الأمثل ، ستشعر بالرضا.

سنغطي أيضًا طرقًا أخرى للتعزيز جابا المستويات في دماغنا في "النماذج المتوفرة"من هذه المقالة.


أندرسون ، إس إم ، دي سوزا ، آر جيه ، وكروس ، إيه جيه (1993). يمتلك خط خلايا الورم الأرومي العصبي البشري ، IMR-32 GABAأ مستقبلات تفتقر إلى موقع تعديل البنزوديازيبين. علم الادوية العصبية 32 ، 455 & # x02013460. دوى: 10.1016 / 0028-3908 (93) 90169-4

Andreeva ، L.A ، Nagaev ، I. Y. ، Mezentseva ، M.V ، Shapoval ، I.M ، Podchernyaeva ، R. Y. ، Shcherbenko ، V. E. ، et al. (2010). الخصائص المضادة للفيروسات للشظايا الهيكلية للببتيد سيلانك. Dokl. بيول. علوم. 431 ، 79 & # x0201382. دوى: 10.1134 / S0012496610020031

أشمارين ، آي ب. (2007). Glyprolines في الببتيدات الثلاثية التنظيمية. نيوروتشيم ج. 1 ، 173 & # x02013175. دوى: 10.1134 / S1819712407030014

Ashmarin ، I. P. ، Samonina ، G. E. ، Lyapina ، L.A ، Kamenskii ، A. A. ، Levitskaya ، N.G ، Grivennikov ، I. A. ، et al. (2005). طبيعي وهجين (& # x0201Cchimeric & # x0201D) ببتيدات جليبرولين تنظيمية مستقرة. الفيزيولوجيا المرضية 11 ، 179 & # x02013185. دوى: 10.1016 / j.pathophys.2004.10.001

بيماستر ، إف بي ، كاليجارو ، دي أو ، فالكون ، جي إف ، مارش ، آر دي ، مور ، إن إيه ، تاي ، إن سي ، وآخرون. (1996). ملف ارتباط مستقبلات إشعاعية للأولانزابين غير النمطي المضاد للذهان. علم الادوية النفسية والعصبية 14 ، 87 & # x0201396. دوى: 10.1016 / 0893-133X (94) 00129-N

Czabak-Garbacz، R.، Cygan، B.، Wolanski، L.، and Kozlovsky، I. (2006). تأثير العلاج طويل الأمد باستخدام نظير tuftsin TP-7 على حالات رهاب القلق ووزن الجسم. فارماكول. اعادة عد. 58 ، 562 & # x02013567.

Dolotov ، O.V ، Eremin ، K.O. ، Andreeva ، L.A ، Novosadova ، E.V ، Raevskii ، K. S. ، Myasoedov ، N.F ، et al. (2015). يمنع Semax موت الخلايا العصبية الإيجابية للتيروزين هيدروكسيلاز في ثقافة خلية عصبية مختلطة مشتقة من الدماغ المتوسط ​​للجرذ الجنيني في نموذج من السمية العصبية التي يسببها 6 هيدروكسيدوبامين. نيوروتشيم. ج. 9 ، 295 & # x02013298. دوى: 10.1134 / S1819712415040066

Ershov، F. I.، Uchakin، P.N، Uchakina، O.N، Mezentseva، M.V، Alekseeva، L.A، and Miasoedov، N.F. (2009). النشاط المضاد للفيروسات من جهاز المناعة Selank في عدوى الأنفلونزا التجريبية. فوبر. فيروسول. 54 ، 19 & # x0201324.

فريزر ، سي إم ، ولي ، إن إتش (1995). تنظيم التعبير عن المستقبلات المسكارينية بالتغيرات في استقرار الرنا المرسال. علوم الحياة. 56 ، 899 & # x02013906. دوى: 10.1016 / 0024-3205 (95) 00026-3

فو ، واي ، زو ، زد ت ، تشين ، إل جيه ، يو ، إل بي ، وجين ، جي زد (2000). الخصائص السلوكية لأولانزابين: مضادات الذهان غير النمطية. اكتا فارماكول. الخطيئة. 21 ، 329 & # x02013334.

جوبالاكريشنان ، إس إم ، فيليب ، بي إم ، جرونلين ، جيه إتش ، ماليز ، جيه ، أندرسون ، دي جي ، جوبالاكريشنان ، إم ، وآخرون. (2011). التوصيف الوظيفي والفحص عالي الإنتاجية للمُعدِّلات الخيفية الإيجابية لمستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين alpha7 في خلايا الورم الأرومي العصبي IMR-32. فحص المخدرات ديف. تكنول. 9 ، 635 & # x02013645. دوى: 10.1089 / adt.2010.0319

جوسيف ، إي آي ، سكفورتسوفا ، في آي ، وتشوكانوفا ، إي آي (2005). Semax في الوقاية من تطور المرض وتطور التفاقم في المرضى الذين يعانون من قصور الأوعية الدموية الدماغية. زه. نيفرول. بسيخاتر. انا. إس إس كورساكوفا 105 ، 35 & # x0201340.

جوسيف ، إي آي ، سكفورتسوفا ، في آي ، مياسويدوف ، إن إف ، نيزافيبات و # x00027ko ، في.فعالية semax في الفترة الحادة من السكتة الدماغية نصف الكروية (دراسة سريرية وكهربية). زه. نيفرول. بسيخاتر. انا. إس إس كورساكوفا 97 ، 26 & # x0201334.

Inoue، T.، Tsuchiya، K.، and Koyama، T. (1996). آثار الأدوية المضادة للذهان النموذجية وغير النمطية على سلوك التجميد الناجم عن الخوف الشرطي. فارماكول. بيوتشيم. Behav. 55 ، 195 & # x02013201. دوى: 10.1016 / S0091-3057 (96) 00064-0

Inozemtseva، L. S.، Karpenko، E.A، Dolotov، O.V، Levitskaya، N.G، Kamensky، A. A.، Andreeva، L.A، et al. (2008). ينظم تناول الببتيد سيلانك عن طريق الأنف تعبير BDNF في حصين الفئران في الجسم الحي. Dokl. بيول. علوم. 421 ، 241 & # x02013243. دوى: 10.1134 / S0012496608040066

إيفانوف إيو ، ف ، وإياسنيتسوف ، ف. (2000). تأثير semax و mexidol على مسار التهاب البنكرياس الحاد في الفئران. إكسب. كلين. فارماكول. 63 ، 41 & # x0201344.

كولومين ، تي إيه ، شادرينا ، إم آي ، أجنيولين ، واي في ، شرام ، إس آي ، سلومينسكي ، بي إيه ، ليمبورسكا ، إس إيه ، وآخرون. (2010). استجابة النسخ من حصين الفئران وخلايا الطحال للإدارة المفردة والمزمنة للببتيد سيلانك. Dokl. بيوتشيم. بيوفيز. 430 ، 5 & # x020136. دوى: 10.1134 / S1607672910010023

كولومين ، ت ، موروزوفا ، إم ، فولكوفا ، إيه ، شادرينا ، إم ، أندريفا ، إل ، سلومينسكي ، بي ، وآخرون. (2014). الديناميات المؤقتة لتعبير الجينات المرتبطة بالالتهاب تحت تأثير تافتسين التناظري سيلانك. مول. إمونول. 58 ، 50 & # x0201355. دوى: 10.1016 / j.molimm.2013.11.002

كولومين ، ت. ، شادرينا ، إم ، أندريفا ، إل ، سلومينسكي ، بي ، ليمبورسكا ، إس ، وماياسويدوف ، إن (2011). التعبير عن الجينات المرتبطة بالالتهاب في طحال الفأر تحت تافتسين التناظرية سيلانك. ريجول. بيبت. 170 ، 18 & # x0201323. دوى: 10.1016 / j.regpep.2011.05.001

ماركس ، سي إي ، دنكان ، جي إي ، جيلمور ، جي إتش ، ليبرمان ، جي إيه ، ومورو ، إيه إل (2000). يزيد Olanzapine من allopregnanolone في القشرة الدماغية للجرذان. بيول. الطب النفسي 47، 1000 & # x020131004. دوى: 10.1016 / S0006-3223 (99) 00305-4

ماركس ، سي إي ، فاندورين ، إم جي ، دنكان ، جي إي ، ليبرمان ، جي إيه ، ومورو ، إيه إل (2003). يزيد أولانزابين وكلوزابين من ألوبريجنانولون الستيرويد النشط عصبيًا GABAergic في القوارض. علم الادوية النفسية والعصبية 28 ، 1 & # x0201313. دوى: 10.1038 / sj.npp.1300015

مور ، إن أ ، تاي ، إن سي ، أكستون ، إم إس ، وريسيوس ، إف سي (1992). الصيدلة السلوكية لأولانزابين ، رواية & # x0201Catypical & # x0201D عامل مضاد للذهان. فارماكول. إكسب. هناك. 262 ، 545 & # x02013551.

نيميروف ، سي ب. (2005). استخدام مضادات الذهان غير التقليدية في علاج الاكتئاب والقلق. J. كلين. الطب النفسي 66 (ملحق 8) ، 13 & # x0201321.

نوبل ، بي جيه ، أندرسون ، إس إم ، دي سوزا ، آر جيه ، كروس ، إيه جيه ، وستيفنسون ، إف إيه (1993). تحديد غاباأ الوحدة الفرعية للمستقبل ألفا 3 في خط خلية الورم الأرومي العصبي IMR-32. J. نيوروتشيم. 61 ، 752 & # x02013755. دوى: 10.1111 / j.1471-4159.1993.tb02182.x

بول ، إس إم ، وبوردي ، آر إتش (1992). المنشطات العصبية. FASEB J. 6 ، 2311 & # x020132322.

رودولف ، يو ، وكنوفلاش ، ف. (2011). ما وراء البنزوديازيبينات الكلاسيكية: إمكانات علاجية جديدة لـ GABAأ الأنواع الفرعية للمستقبلات. نات. القس اكتشاف المخدرات. 10 ، 685 & # x02013697. دوى: 10.1038 / nrd3502

ساب ، دي دبليو ، ويه ، هـ. هـ. (2000). عدم تجانس استجابات GABA (A) بوساطة مستقبلات في خط خلية ورم الخلايا البدائية العصبية IMR-32 البشرية. J. نيوروسسي. الدقة. 60 ، 504 & # x02013510. دوى: 10.1002 / (SICI) 1097-4547 (20000515) 60: 4 & # x0003C504 :: AID-JNR9 & # x0003E3.0.CO2-Y

سيمينوفا ، تي بي ، كوزلوفسكايا ، إم إم ، زيكوف ، إيه في ، كوزلوفسكي ، آي آي ، زاخاروفا ، إن إم ، أندريفا ، إل إيه (2008). استخدام Selank لتصحيح مقاييس نشاط الدماغ التكاملي ومستويات الأمين الحيوي في الجرذان البالغة الناتجة عن نقص الأكسجة قبل الولادة. نيوروسسي. Behav. فيسيول. 38 ، 203 & # x02013207. دوى: 10.1007 / s11055-008-0030-2

Seredenin، S.B، Blednov Yu، A.، Badyshtov، B. A.، Gordey، M.L، and Nagovitsina، Y.A (1990). التحليل الوراثي لآليات الإجهاد العاطفي: آثار البنزوديازيبينات. آن. إست. ممتاز. سانيتا 26 ، 81 & # x0201387.

Seredenin، S. B.، Kozlovskaia، M. M.، Blednov Iu، A.، Kozlovskii، I. I.، Semenova، T. P.، Czabak-Garbacz، R.، et al. (1998). عمل مزيل القلق من تناظرية من الببتيد الداخلي توفتسين على الفئران الفطرية مع أنماط ظاهرية مختلفة من رد فعل الإجهاد العاطفي. زه. فيسش. نيرف. ديات. انا. أنا P Pavlova 48 ، 153 & # x02013160.

سيغارت ، و. (1995). هيكل وصيدلة أنواع فرعية من مستقبلات حمض جاما أمينوبوتيريك. فارماكول. القس. 47 ، 181 & # x02013234.

Skilbeck، K. J.، O & # x00027Reilly، J.N، Johnston، G.A، and Hinton، T. (2007). آثار الأدوية المضادة للذهان على GABAأ يعتمد ارتباط المستقبلات على فترة العلاج بالعقاقير وموقع الارتباط الذي تم فحصه. شيزوفر. الدقة. 90 ، 76 & # x0201380. دوى: 10.1016 / j.schres.2006.11.009

Skilbeck، K.J، O & # x00027Reilly، J.N، Johnston، G.A، and Hinton، T. (2008). يؤثر تناول الأدوية المضادة للذهان بشكل تفاضلي على [3 H] Musimol و [3 H] flunitrazepam GABAأ مواقع ربط المستقبلات. بروغ. نيوروبسيكوفارماكول. بيول. الطب النفسي 32 ، 492 & # x02013498. دوى: 10.1016 / j.pnpbp.2007.10.003

تويمان ، ر.إ. ، وماكدونالد ، ر.ل (1992). تنظيم Neurosteroid من GABAأ مستقبلات الخواص الحركية أحادية القناة للخلايا العصبية في الحبل الشوكي للفأر في الثقافة. J. Physiol. 456 ، 215 & # x02013245. دوى: 10.1113 / jphysiol.1992.sp019334

فولكوفا ، إيه ، شادرينا ، إم ، كولومين ، تي ، أندريفا ، إل ، ليمبورسكا ، إس ، مياسويدوف ، إن ، وآخرون. (2016). تؤثر إدارة سيلانك على التعبير عن بعض الجينات المشاركة في النقل العصبي GABAergic. أمام. فارماكول. 7:31. دوى: 10.3389 / fphar.2016.00031

V & # x00027yunova، T.V، Andreeva، L.A، Shevchenko، K.V، Shevchenko، V.P، and Myasoedov، N.F (2014). تنظيم الببتيد لتفاعلات محددة لمستقبلات Ligand مع GABA مع أغشية البلازما للخلايا العصبية. نيوروتشيم. ج. 8 ، 259 & # x02013264. دوى: 10.1134 / S1819712414040114

Zezula، J.، Slany، A.، and Sieghart، W. (1996). تفاعل الترابط الخيفي مع GABAأ مستقبلات تحتوي على وحدة أو اثنتين أو ثلاث وحدات فرعية مختلفة. يورو. فارماكول. 301 ، 207 & # x02013214. دوى: 10.1016 / 0014-2999 (96) 00066-0

الكلمات المفتاحية: سيلانك ، جابا ، أولانزابين ، خلايا IMR-32 ، التعبير الجيني

الاقتباس: Filatova E و Kasian A و Kolomin T و Rybalkina E و Alieva A و Andreeva L و Limbourska S و Myasoedov N و Pavlova G و Slominsky P و Shadrina M (2017) GABA و Selank و Olanzapine تؤثر على تعبير الجينات المشاركة في GABAergic Neurotransmission في خلايا IMR-32. أمام. فارماكول. 8:89. دوى: 10.3389 / fphar.2017.00089

تم الاستلام: 27 يونيو 2016 القبول: 13 فبراير 2017
تاريخ النشر: 28 فبراير 2017.

أشوك كومار ، جامعة فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية

Xiaogang Wu ، معهد بيولوجيا الأنظمة ، الولايات المتحدة الأمريكية
يي هو ، مستشفى Shengjing ، الجامعة الطبية الصينية ، الصين

حقوق النشر & # x000A9 2017 Filatova و Kasian و Kolomin و Rybalkina و Alieva و Andreeva و Limbourska و Myasoedov و Pavlova و Slominsky و Shadrina. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License (CC BY). يُسمح بالاستخدام أو التوزيع أو الاستنساخ في منتديات أخرى ، بشرط أن يتم اعتماد المؤلف (المؤلفين) الأصلي أو المرخص له وأن يتم الاستشهاد بالنشر الأصلي في هذه المجلة ، وفقًا للممارسات الأكاديمية المقبولة. لا يُسمح بأي استخدام أو توزيع أو إعادة إنتاج لا يتوافق مع هذه الشروط.


نموذج CIE وعلاقته بإدمان الكحول البشري

CIE: 1991-2006

تم العثور على نظام القوارض CIE ، مع 5-6 جم / كجم من EtOH المعطى للفئران بالتزقيم يوميًا لمدة 40 يومًا على الأقل (40-60 يومًا) [111] ، لتقليل عتبة النوبة إلى عقار GABAergic المتشنج pentylenetetrazol (PTZ ، غاباأمانع قناة كلوريد R) ، واستمر هذا التغيير 40 يومًا على الأقل بعد توقف EtOH (الشكل 1) ، والأهم من ذلك ، استمرار التغييرات (تأجيج) يعتمد على النظام المتقطع ، مع تثبيط دوري متكرر للجهاز العصبي المركزي وانتعاش انسحاب مصغر مفرط الاستثارة (الشكل 1 أ): توفير كمية مكافئة من EtOH بشكل مستمر دون انسحاب متقطع متكرر أنتج انسحابًا خطيرًا واحدًا مع نوبات ، ولكن في غضون يومين هناك لم يكن هناك تأثير متبقي على الحيوان ، على عكس نظام CIE (الشكل 1 ب). أظهر عمال آخرون أن الإدارة المتقطعة لـ EtOH ، بما في ذلك فترات الحرمان ، يمكن أن تزيد من الاستهلاك الطوعي [113 ، 114].

الدورة الزمنية للحالة السلوكية وعتبة نوبة PTZ في الفئران المعطاة EtOH بالتزقيم. أ. التمثيل الكرتوني للحالة السلوكية بمرور الوقت بعد إعطاء EtOH عن طريق التنبيب الفموي (بالتزقيم) في الفئران. يعرض EtOH أقصى امتصاص في الدماغ بواسطة

2 ح ، يرافقه اكتئاب سلوكي. عندما يغادر EtOH الدماغ ، يعود النشاط (الوحدات التعسفية ، السعة تعتمد على الجرعة) إلى طبيعته. قبل أن يتم التخلص من EtOH ، يعود النشاط السلوكي إلى طبيعته ويتجاوز لإنتاج ارتداد فرط الاستثارة (الانسحاب) ، ثم يعود إلى طبيعته بمقدار 24 ساعة (الماس الأزرق). CIE بعد 5 جرعات (المربعات الوردية) ، يقلل من الاكتئاب الأولي (التسامح) ويبطئ العودة إلى وضعها الطبيعي مع زيادة شدة فرط الاستثارة المرتدة. بعد 60 جرعة (مثلثات مفتوحة) في الجرذان (30 في الفئران) ، لا يعود الانسحاب المرتفع إلى طبيعته ويبقى مرتفعًا لمدة 40-120 يومًا على الأقل ، وربما مدى الحياة [109]. هذه هي حالة CIE "المشتعلة". ب. تأثير CIE على عتبة نوبة PTZ: انخفاض مستمر بعد توقف علاج EtOH. تم إعطاء EtOH ، 5.0 جم / كجم / 48 ساعة ، عن طريق التنبيب عن طريق الفم ، تم قياس عتبة نوبة PTZ بعد 18 ساعة من EtOH. تم اختبار الفئران CIV في نفس الأوقات التي لم تظهر فيها الفئران CIE أي تغييرات كبيرة في نوبات PTZ. تشير الأعمدة الأفقية إلى متوسط ​​عتبة نوبة PTZ. ** ص & لتر 0.01. مستنسخة من Kokka et al. (1993) [109] بإذن. * ص & lt 0.05

يؤدي التكرار المزمن لعمليات السحب المصغرة إلى حالة مستمرة من AWS حيث تصبح عمليات السحب أكثر حدة وطويلة الأمد ، لتصبح في النهاية دائمة. بمعنى آخر ، يحول التكرار نشاطًا طبيعيًا نسبيًا للدماغ يتضمن اللدونة إلى حالة مرضية من فرط النشاط غير المنضبط. هذا يذكرنا بظاهرة التأجيج في أبحاث الصرع ، حيث يمكن أن تحدث النوبات بواسطة منبهات الاختلاج بعد تكرارها مرارًا وتكرارًا [115 ، 116] في النهاية ، يمكن أن تصبح النوبات عفوية ، وبمجرد حدوثها ، يمكن أن تحدث لـ بقية حياة الشخص. يتمثل أحد جوانب الاعتماد على الكحول البشري في زيادة قابلية النوبات ، ويحدث الهذيان الارتعاشي والنوبات الصريحة عن طريق الانسحاب من EtOH في متعاطي المخدرات بشدة [117]. تنتج قابلية أكبر و / أو شدة للنوبات عن طريق فترات أكبر من تعاطي EtOH وعن طريق عمليات السحب السابقة و / أو نوبات الانسحاب. عندما يصل عدد حالات التعرض السابقة ونوبات الانسحاب إلى حد معين ، يصبح الانسحاب الشديد (AWS) [118] مستمرًا ، وربما دائمًا. أدى هذا إلى خاتمة ظاهرة شبيهة بالتأجيج في الاعتماد على EtOH البشري [107 ، 112 ، 119 ، 120]. ومع ذلك ، يمكن قياس انخفاض كبير في عتبة النوبات خلال السحوبات المصغرة التي شهدتها الفئران بعد إعطاء EtOH [109 ، 121]. يشير هذا إلى أن قابلية النوبات هي ، أولاً ، جزء لا يتجزأ من الانسحاب. ثانيًا ، تعد زيادة شدة واستمرار قابلية النوبات من علامات الاعتماد على الكحول ومكوناته الحاسمة. تستخدم نماذج حيوانية عديدة هذا النظام الشبيه بالإثارة من نوبات متقطعة من تسمم EtOH والانسحاب ، ويطلق عليه الإيثانول المتقطع المزمن (CIE) [113، 122،123،124،125].

أظهرنا ذلك في CIE ، GABAألم يتأثر ارتباط R بشكل كبير في جميع أنحاء الدماغ ولكن ذلك GABAأوظيفة R ، تم تقييمها بمقايسة كيميائية عصبية لتحفيز GABA 36 تم إعاقة تدفق Cl - في شرائح الدماغ على وجه التحديد في تكوين الحصين ، ولكن ليس في الأكيمة السفلية ، أو عدة فصوص من القشرة ، أو المهاد ، أو المخطط ، أو المخيخ. باستخدام تسجيل القطب خارج الخلية في شرائح الحصين بالتعاون مع الدكتور إيغور شبيجلمان ، أظهرنا انخفاضًا متوازيًا في تثبيط النبض المزدوج [126] والذي كان متسقًا مع زيادة قابلية الإصابة بالنوبات السلوكية. قدم Veatch و Gonzalez [127] دليلًا مشابهًا على أن EtOH المتقطع مع عمليات سحب متعددة أدى إلى استثارة مرتفعة على وجه التحديد في الحُصين ، كما تم الكشف عنه بواسطة تخطيط كهربية الدماغ (EEG). لقد أظهرنا أيضًا تغييرات صغيرة في تعديل BZ لـ GABAأالارتباط الإشعاعي R مصحوبًا بارتفاع كبير في GABAأتم تقييم الوحدة الفرعية R α4 من الرنا المرسال بواسطة الكيمياء النسيجية للتهجين في الموقع ، وكانت الزيادة أكبر نسبيًا في الحصين عنها في المهاد ، على الرغم من المستويات الأعلى للوحدة الفرعية في المهاد [128]. هذا يتوافق مع GABA المرتفع غير الحساس لـ BZأR والتسامح السلوكي والخلوي لـ BZ. في الواقع ، مع تسجيلات القطب الحاد داخل الخلايا في شرائح الحصين ، أظهرنا انخفاضًا في التعديل الخيفي لـ GABAأإمكانات ما بعد المشبك R بوساطة BZ والمنشطات ولكن ليس بواسطة EtOH. كان تعزيز EtOH للجهود المشبكية المستحثة ، إذا كان هناك أي شيء ، زاد [126 ، 129]. كشف التهجين في الموقع والتفاعل المتسلسل العكسي للبوليميراز (RT-PCR) عن العديد من التغييرات في GABAأالوحدات الفرعية R في دماغ الفئران CIE ، بما في ذلك γ2S المرتفع في الحصين وزيادة الارتباط بين imidazo-benzodiazepine radioligand [3 H] Ro15-4513 إلى المواقع غير الحساسة للديازيبام في المخيخ والدماغ الأمامي ، والتي تعتبر أنها تشمل الوحدات الفرعية α6 و α4 ، على التوالي. أظهر GABAأيتغير مستوى الرنا المرسال للوحدة R بما يتفق مع التعبير المعدل [130].

يسبب التعرض لـ EtOH تغييرات في دماغ القوارض GABAأتكوين الوحدة الفرعية R ووظيفتها ، وتلعب دورًا حاسمًا في أعراض انسحاب EtOH والاعتماد عليها. أظهرنا [81 ، 131 ، 132] أن علاج CIE والانسحاب يؤدي إلى انخفاض GABA المحتوي على وحدة فرعية من EtOHأالتيار خارج المشبكي R بوساطة (الشكل 2 أ) المرتبط بوحدة فرعية خاضعة للتنظيم السفلي (الشكل 2 ب). ويصاحب ذلك زيادة حساسية EtOH لـ GABAأارتبطت تيارات ما بعد المشبك المصغرة R (mIPSCs ، الشكل 2 أ) بأنواع فرعية من الحصين α4βγ2 بما في ذلك α4 المنظم (الشكل 2 ب) ، والموقع المشبكي الذي أظهره الفحص المجهري الإلكتروني بعد التضمين المناعي (الشكل 2 ج-د).

تغييرات بلاستيكية في GABAأالوحدات الفرعية والتيارات R في تكوين حصين الفئران الناجم عن CIE. ألف mIPSCs المحسنة EtOH لوحظ في شرائح الحصين من CIE مقابل CIV. أعلى يسار A ، تسجيلات من CIV و CIE ، بما في ذلك التعرض لتركيزات مختلفة من EtOH في غرفة التسجيل. أعلى يمين أ، متوسط ​​mIPSC من كل فترة استجابة لتطبيقات EtOH أثناء التسجيلات (يسار أ). أسفل أ، ملخص لمنطقة mIPSC والتيار المقوي لتطبيق EtOH مقابل تطبيق EtOH المسبق. أعيد رسمها من Liang et al. ، [81]. ب. العلوي: ملخص لتحليلات اللطخة الغربية للحصين GABAأR الببتيدات الوحدة الفرعية بعد CIE مقارنة مع CIV. يتم تقديم البيانات كنسبة مئوية من التغييرات من مستويات التحكم الببتيد يعني ± SEM. (ن = 10

12 جرذان). ** ص & lt 0.01 ، ر-اختبار. ب السفلى: GABAأR مستويات الوحدة الفرعية mRNA يعاير بواسطة PCR ، تطبيع إلى الجين المرجعي غير المتغير GADPH. يتم التعبير عن البيانات كنسبة مئوية من مجموعة CIV (التحكم) تعني ± SEM ، ** ص & lt 0.01 ، ر-اختبار. ج. يكشف وضع العلامات المناعية بعد التضمين عن تغيير في α4 ولكن ليس في موقع الوحدة الفرعية من مكان متشابك إلى مواقع متشابكة في الطبقة الجزيئية لـ DG بعد CIE. في CIV (أعلى ووسط ج) ، كان وضع العلامات الذهبية الغروية للوحدة الفرعية α4 (الأسهم) موجودًا على أو بالقرب من غشاء البلازما للتشعبات التي اتصلت بالمحور المحورية (T). تم العثور على جزيئات الذهب في الغالب عند الحواف الخارجية للمشابك المتماثلة (الأسهم) ولكن ليس في مركز هذه المشابك (رؤوس الأسهم). بعد CIE (أسفل ج) ، تم العثور على تسمية α4 بشكل أساسي في وسط المشابك المتماثلة (الأسهم). د. أظهر التحليل الكمي أن وضع العلامات حول المشبكي تم العثور عليه في 93 ٪ من المشابك التي تحمل علامة α4 (شريط مفتوح) في CIV (ن = 3). في CIE (ن = 3) ، لوحظ وضع العلامات حول المشبكي عند 22٪ (شريط مفتوح) من نقاط الاشتباك العصبي المسمى ، لكن وضع العلامات المشبكية كان واضحًا عند 78٪ من نقاط الاشتباك العصبي المسمى (الشريط الأسود). * ص & lt 0.001 مقابل CIV. على النقيض من وضع العلامات α4 ، كان وضع العلامات على الوحدة الفرعية (السهم) في CIE موجودًا في المواقع المحيطة بالتشابك ولكن ليس داخل جهة الاتصال المتشابكة (رأس السهم). تين. أ, ج، و د مستنسخة من Liang et al. [81] بإذن. تين. ب تم إعادة رسمها من Cagetti et al. [131]

باستخدام الأجسام المضادة الخاصة بالوحدة الفرعية ، قمنا بقياس GABAأالوحدات الفرعية R بواسطة النشاف الغربي في حصين الفئران CIE وأظهرت ارتفاعًا كبيرًا ومستمرًا في الوحدات الفرعية α4 و γ2 مع انخفاض في α1 و - وبعبارة أخرى ، صافي "تبديل الوحدة الفرعية" من α1 إلى α4 و إلى 2. باستخدام فحوصات تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي (RT-PCR) ، وجدنا أن CIE أدت إلى مستويات مرتفعة من الرنا المرسال لـ γ2S ولكن ليس 2L ، بالإضافة إلى الوحدة الفرعية γ ولكن ليس الحيوانات المعالجة بـ α2 CIE أظهروا قلقًا متزايدًا في الزيادة المرتفعة. فحص المتاهة ، والتسامح السلوكي للتأثير المهدئ لـ EtOH و BZ والستيرويدات العصبية [131]. أظهرت المنشطات و BZ انخفاضًا في تعزيز GABAأR التيارات المثبطة للتشابك والمنشط في الخلايا العصبية الحصينية المسجلة بواسطة أقطاب كهربائية مثبتة في شرائح مأخوذة من فئران CIE [132].

لا يبدو أن التغييرات التي تم العثور عليها بعد علاج CIE تتضمن أي أمراض جسيمة في المخ أو الكبد [126]. كشف الفحص المجهري لأقسام الأنسجة عن عدم وجود تغييرات واضحة في مورفولوجيا وموقع الخلايا العصبية التي تصنع GABA في الحُصين أو المهاد أو القشرة المخية الحديثة [128]. لم تظهر تعداد الخلايا المجسمة غير المتحيزة في النواة المتكئة للمقاطع الملطخة NeuN أي اختلافات بين CIE والجرعة الواحدة من EtOH والحيوانات المعالجة بالمركبات (I Spigelman و N Ahmad و J Liang و RW Olsen ، غير منشورة).لا تتوافق هذه النتيجة مع الدليل على أن التعرض لجرعة واحدة عالية جدًا من EtOH بمستويات في الدم تزيد عن 300 مجم / ديسيلتر ، كما هو الحال في الشرب بنهم ، أو إلى مستوى عالٍ جدًا من التعرض التراكمي للكحول ، كما هو الحال في الكحول المزمن للإنسان ينتج عن سوء المعاملة موت الخلايا العصبية بشكل كبير [١٣٣ ، ١٣٤]. لم نعثر على أي دليل على زيادة ملحوظة في الخلايا العصبية لحديثي الولادة أو موت الخلايا الجذعية في التلفيف المسنن (DG) لفئران CIE مقابل الضوابط العادية (I Spigelman و J Liang و RW Olsen و F Crews ، غير منشورة). وبالتالي ، في أيدينا ، كانت مستويات الدم المرتفعة من EtOH التي يتم إعطاؤها بالتزقيم ، والتي تتجاوز 250 مجم / ديسيلتر لعدة ساعات ولكن لا تتجاوز 275 مجم / ديسيلتر [65] كافية أو قصيرة جدًا لإنتاج الضرر المبلغ عنه من خلال التعرض الشديد الآخر لـ EtOH. ومع ذلك ، فإن علاج CIE هو بالتأكيد إجهاد شديد وغير طبيعي للدماغ.

تظهر الفئران CIE ضعف التعلم المكاني الخاص بالحصين [135] ، ربما بسبب انخفاض مستويات الستيرويدات العصبية. الستيرويدات العصبية (الستيرويدات العصبية النشطة التي تعمل بمثابة GABAأR-PAMs: يمكن زيادة سميث [58]) بواسطة EtOH الحادة وتنخفض بواسطة EtOH المزمن [136 ، 137] ، وبالتالي يمكن أن تشارك في GABAأتغييرات البلاستيك R التي يسببها EtOH [59 ، 138]. لم يُلاحظ أن القوارض CIE تظهر عليها نوبات عفوية ولكن لم يتم دراسة ذلك بعناية كافية لاستنتاج عدم وجود أي نوبات.

CIE: 2007-2017

مع ملاحظات جابا الرائعةألدونة R التي يسببها CIE ، حاولنا تعلم الآليات الجزيئية والأهمية الوظيفية من خلال الدراسات لتحديد الحد الأدنى للجرعة والمدة وتكرار إدارة EtOH المطلوبة لإنتاج التغييرات. لقد وجدنا أن جرعة واحدة عالية ومُسكِرة من EtOH التي يتم إعطاؤها بالتزقيم كانت قادرة على إحداث العديد من نفس التغييرات في السلوك ، GABAأتكوين الوحدة الفرعية R ، وعلم الأدوية للخلايا العصبية الحصين شوهد في CIE ، لكن التغييرات كانت عابرة [65]. وهكذا ، أظهرنا أنه في غضون ساعة واحدة ، تم تقليل الوحدات الفرعية α4 و ، ولكن ليس الوحدات الفرعية α1 أو 2 ، على سطح الخلية ، مصحوبًا بفقدان تحسين EtOH للتيارات المثبطة للمنشط ولكن دون تغيير في علم الصيدلة المتشابك. وبالتالي ، فإن الهدف الأول لعمل EtOH ، وهو GABA خارج المشبكي المحتوي على الوحدة الفرعيةأRs [68] هم أول من استجاب للتغييرات البلاستيكية. بعد 24 ساعة ولكن ليس في ساعة واحدة ، يمكن للمرء اكتشاف زيادة سطح الخلية وزيادة المستويات الإجمالية للوحدات الفرعية γ2 و α4 ، وانخفاض مستويات الوحدة الفرعية α1 ، والتسامح مع تعزيز BZ لكل من التيارات خارج المشبكي والمتشابك (الشكل 3 أ ، ب) . من المحتمل أن تكون هذه التغييرات نتيجة للتعبير الجيني المتغير ، فقد يتم تشغيلها بطريقة ما عن طريق تثبيط منشط منخفض أو حتى تثبيط متشابك منخفض لوحظ في عدة ساعات بعد EtOH. يمكن أيضًا بدء تخليق البروتين المتغير عن طريق التعرض لـ EtOH نفسه ، ولكنه يتطلب وقتًا أطول للوصول إلى إمكانية الاكتشاف التجريبية. في 12

24 ساعة ، أظهرت الحيوانات التسامح مع BZ- والجرعة العالية التي يسببها EtOH فقدان منعكس الاستقامة (LORR) ، وأصبحت التيارات المشبكية أكثر حساسية لـ EtOH (كما في CIE) ، لكنها عادت إلى وضعها الطبيعي في غضون أيام قليلة. وشمل ذلك δ الوحدة الفرعية المتبقية لـ 1

يومين ثم عاد إلى طبيعته [65]. تتطلب جميع التغييرات أن يصبح نظام CIE أكثر ثباتًا ، لحسن الحظ لمستخدمي الكحول البشريين ، الذين لديهم خيار الامتناع عن الاستخدام المزمن. يسمى عدم القيام بذلك AUD.

اللدونة التي يسببها EtOH من GABAأالوحدات الفرعية والتيارات R في الفئران بعد جرعة واحدة من EtOH و CIE ونبضان EtOH. أ: ملخص التغييرات في mIPSCs و ب: تيارات منشط مثبطة بعد جرعة واحدة من EtOH مقابل تطبيق EtOH المسبق (أعيد رسمها من Liang et al. [65]). تؤدي جرعة واحدة من EtOH إلى فقدان تيار منشط حساس لـ EtOH واكتساب mIPSCs الحساسة لـ EtOH. يتم عرض متوسط ​​± SEM كنسبة مئوية من عناصر التحكم المعالجة بالمركبة (خط أحمر متقطع ، ن = 4–6. * ص & lt 0.05). ج: التحليل البيوكيميائي لـ GABAأR لدونة الوحدة الفرعية في الفئران DG خلال 24 ساعة بعد جرعة واحدة من EtOH مقارنة بالتغييرات التي يسببها CIE ، سحب 40 يومًا. مستويات البروتين السطحي لـ GABAأتم قياس الوحدات الفرعية R باستخدام الارتباط المتقاطع للبروتين والنشاف الغربي. يعني ± SEM كنسبة مئوية من عناصر التحكم المعالجة بالمركبة (خط أحمر متقطع ، n = 4–6. * ص & lt 0.05). يتم تنظيم التعبير السطحي للخلية للوحدتين الفرعيتين α2 و 1 عن طريق جرعة واحدة من EtOH و CIE ، يتم تنظيم الببتيد الكلي γ1 ، ولكن ليس α2 والشراكات الفرعية غير المتجانسة التي يتم تنظيمها هي α4βγ2 و α2β1γ1. د، اللوحة العلوية: بروتوكول تجربة جرعة مزدوجة من EtOH. د، اللوحة السفلية: متوسط ​​mIPSC من كل استجابة نقطة زمنية لتطبيقات EtOH أثناء التسجيلات. ه: ملخص للتغيرات الحادة التي يسببها EtOH في منشط التيار و mIPSCs (ن = 5). F: القياس الكمي لمستويات سطح غاباأR (ن = 4-6) بواسطة لطخات غربية لـ GABAأR α4 و 1 بعد الربط المتبادل في الشرائح. ز: تقييم القلق بواسطة EPM (ن = 6). المدة الزمنية التي بقيت فيها الفئران في الذراعين (٪ من إجمالي 5 دقائق). ه,F,ز: تتم مقارنة جميع الأشرطة بعنصر التحكم (قيمة E0 لتلك المعلمة): * ص , 0.05 † ص & lt 0.05. في ه، مستوى التحكم (الخط الأحمر المتقطع ، عند 100٪) ينطبق فقط على mIPSCs في F، يشير الخط الأحمر إلى عنصر التحكم (100٪) لكلتا الوحدتين الفرعيتين في ز، الخط الأحمر المتقطع يتوافق مع النقطة E0 للأذرع المفتوحة أو المغلقة. ج,د,ه,F,ز: من Lindemeyer et al. ، [30] بإذن

جاباأأظهرت اللدونة المستحثة بواسطة CIE وجود علاقة بين درجة التسامح المستحثة لسلسلة من الأدوية المهدئة والمنومة من GABAergic لإنتاج LORR ودرجة التسامح المستحثة لنفس الأدوية لتعزيز GABAأتيارات مثبطة منشط R بوساطة في الخلايا العصبية الحُصين [139]. من ناحية أخرى ، فإن الإجراءات المضادة للاختلاج ومزيل القلق من GABAأتُظهر R PAMs (EtOH ، والستيرويدات العصبية ، والبروبوفول ، والباربيتورات ، وكذلك GABA التناظرية القليل من التسامح [81 ، 131 ، 132 ، 135 ، 139]).

ومع ذلك ، فإن قوارض CIE والحيوانات المعالجة بجرعة واحدة من EtOH تظهر حساسية عالية لـ GABAأMIPSCs بوساطة R للتضمين بواسطة EtOH منخفضة ملي مولار في غرفة التسجيل [81]. في CIE لاحظنا زيادة في α4βγ2 GABAأRs ، بما في ذلك حركة α4 في الغشاء بعد المشبكي. لم تكن الوحدة الفرعية مرتفعة ولم تتراكم في الغشاء المشبكي ، ولوحظ أيضًا تعديل EtOH المتزايد لـ mIPSCs في فأر خروج المغلوب الكحولي (KO) لكل من GABAأالوحدة الفرعية R α4 [140] والوحدة الفرعية (J Liang و RW Olsen و I Spigelman (2002) ، غير منشورة) وقد تفسر عدم وجود اختزال في العديد من سلوكيات EtOH في هذه الفئران [141،142،143]. علاوة على ذلك ، افترضنا أن هذه GABA الحساسة لـ EtOHأيبدو أن Rs يتم تنظيمها بواسطة علاج EtOH ، ويمكن وضعها في مواقع الدماغ حيث قد تتوسط حساسية EtOH المستمرة في المناطق المطلوبة لـ مكافأة التعزيز الإيجابي وكذلك فعالية مزيل القلق من EtOH في الفرد المعتمد أو الحيوان أو الإنسان. لذلك ، سألنا: ماذا يمكن أن يكون تكوين الوحدة الفرعية لـ GABAأRs تمثل هذه الحساسية المتزايدة لـ EtOH لـ mIPSCs؟ فيما يلي نصف اكتشافنا لـ GABAأالنوع الفرعي R الذي يلبي هذه المتطلبات.

لقد قمنا أيضًا بتوسيع نموذج CIE ليشمل الماوس [111] تطلب الفأر نظامًا معدلاً قليلاً لإدارة EtOH بسبب التمثيل الغذائي العالي ، لكننا تمكنا من تحقيق GABA مشابه الناجم عن EtOHأR اللدونة كما في الفئران. الهدف هو إنشاء نموذج فأر EtOH (SIE) متقطع قصير المدى لتكرار المعلومات الموجودة في نموذج EtOH المتقطع المزمن (CIE). بالمقارنة مع نموذج CIE ، يمكن دمج نموذج الماوس SIE بسهولة أكبر مع التكنولوجيا الجينية لإجراء دراسات متعمقة للآليات الأساسية لإدمان الكحول. تم فصل الفئران C57Bl / 6 إلى مجموعات مركبة قصيرة متقطعة (SIV) ومجموعات SIE. تم إعطاء الفئران SIV و SIE مياه الشرب أو الإيثانول على التوالي ، كل يوم لخمس جرعات ومن اليوم الحادي عشر ، مرة واحدة يوميًا لمدة 30 يومًا. عملت الفئران SIV كمجموعة تحكم. قمنا بتقييم التغيرات السلوكية بعد يومين و 40 يومًا من الانسحاب من SIE ومقارنتها مع CIE. تتوافق النتائج مع التقارير السابقة وتشير إلى أن الفئران SIE ، مثل فئران CIE ، لديها قلق أكبر ، وفرط الاستثارة ، وتحمل LORR الحاد الناجم عن EtOH من SIV [111]. ثم قمنا بتحليل الحيوانات المعدلة وراثيا باستخدام GABAأتم إخراج الوحدات الفرعية R أو دخولها أو سقوطها [30 ، 140 ، 141 ، 144 ، 145]. أظهر الماوس α4KO انخفاضًا في GABAأتثبيط منشط بوساطة R في جميع أنحاء الدماغ وتقليل التأثيرات الفيزيولوجية الكهربية والسلوكية للجابوكسادول [144] ، بما في ذلك أيضًا تعديل تيارات منشط منخفضة بواسطة ملي مولار EtOH [140] ، ولكن ، بشكل مخيب للآمال ، الاستجابات السلوكية الطبيعية لـ EtOH [141 ، 142]. لقد أثبتنا في التقييم الأولي أن الفئران α4KO أظهرت أضعف تأثير علاج CIE ، لا سيما القضاء على تطور التسامح للتأثيرات المسكرة لـ EtOH ، بما في ذلك التأثيرات المهدئة والمنومة والحركية غير المنسقة [146]. قمنا بتوسيع النموذج ليشمل الخلايا العصبية الحصينية المستزرعة الأولية [١٤٧] ، حيث يمكن التحكم في بعض المتغيرات عن كثب أكثر من الحيوان. أظهر تعرض الخلايا العصبية المستنبتة (المستنبتة في عمر الجنين 18 يومًا ، ودُرست في -15 يومًا في المختبر (DIV) ، ولكن ليس قبل ذلك ، في ذلك الوقت ، أظهروا كلا من تعبير الوحدة الفرعية وتيارات مثبطة منشط معززة من EtOH ، تنظيم سريع للتيارات المثبطة للمنشط المعزز بـ EtOH بالإضافة إلى التنظيم السفلي للوحدة الفرعية ، مما يحاكي تأثير EtOH في الجسم الحي [147].

كل من عملية التحويل الحيوي التساهمي لبروتينات سطح الخلية (التقنية الأكثر ملاءمة للخلايا أحادية الانتشار المستزرعة) والتشابك المتشابك لبروتينات سطح الخلية ، لاستبعادها من هلام SDS أثناء الرحلان الكهربائي (التقنية الأكثر ملاءمة لشرائح الدماغ) التي تكون سريعة ، في غضون ساعات ، ودقائق محتملة ، أسفل التنظيم من α4βδ GABAأيتضمن التعرض لـ Rs عن طريق EtOH استيعاب البروتين (الالتقام الخلوي). في حالة δ الوحدة الفرعية ، تعتمد على الكلاذرين [71]. هذا يتفق ، كما هو موضح أعلاه ، مع GABA خارج المشبكي المحتوي على الوحدة الفرعيةأR كمستجيبين مبكرين لـ EtOH منخفض الملي مولار ، ومن المحتمل أن يتطلب تغييرًا توافقيًا في المجال داخل الخلايا لـ δ للسماح له بربط الوحدة الفرعية التبعية clathrin عند GABAأيرتبط بروتين R بـ GABA "لفترة طويلة جدًا" ، كما هو الحال عندما يطول تركيز GABA بتركيز عالٍ ، أو عن طريق وجود PAM مثل EtOH لتعزيز ارتباط GABA. Terunuma et al. [56] أظهر أنه أثناء حالة الصرع ، يُفترض إطلاق GABA المتشابك الضخم والالتزام بالمشابك (α1 و 2 و 3) المحتوية على وحدة فرعية GABAأتُظهر جزيئات R استيعابًا داخليًا ناتجًا عن تشكيل البروتين المنشط لفترة طويلة مع تحول الوحدة الفرعية 3 إلى ركيزة للفوسفاتيز الذي يزيل الفوسفات ويسمح بالالتقام الخلوي. تم استبعاد هذه الآلية بالنسبة لـ GABA المحتوية على δأص [71]. التنظيم السفلي لـ δ-GABAأيعود Rs إلى طبيعته بعد بضع ساعات إلى أيام من إزالة EtOH ولكنه يفشل في التطبيع بعد نظام CIE متعدد الجرعات [65 ، 81]. لقد جادلنا بأن هذا ربما لا يرجع إلى موت الخلايا أو تلفها. أحد الاحتمالات قيد النظر هو الخسارة المحتملة لعامل بروتين مثبت في موقع سطح الغشاء ، إما بروتين X الهش FMRX أو بروتين آخر يظهر ترجمة متزايدة تنظمها FMRX. تم العثور على الفئران التي تفتقر إلى FMRX تفقد سطح الخلية GABAأR δ الوحدة الفرعية دون تغيير في البروتين الكلي [148].

على الرغم من إجراء معظم القياسات ، تم تبريرها من خلال التغييرات الخاصة بالمنطقة في GABAأعلم العقاقير R والتعبير المتعلق بعمل EtOH ، في تكوين الحصين ، التغييرات في GABA الحساسة لـ EtOHأمن المحتمل أن تكون الموجات في جميع أنحاء الجهاز العصبي المركزي (اللوزة القاعدية الوحشية: [149،150،151] المنطقة السقيفية البطنية: [152] ، النواة المتكئة: [153]) ، مما يؤثر على العديد من السلوكيات. من المتوقع أن تظهر هذه النوعية الإقليمية ونوع الخلية إذا كانت تعتمد على وجود GABAأالأنواع الفرعية R التي وجدناها خاضعة للتنظيم السفلي (δ ، α1) أو منظمة (α4 ، α2) عن طريق التعرض لـ EtOH. نقترح أن التغييرات البلاستيكية في الحُصين هي نموذج للتغييرات في مناطق أخرى ويمكن أن تشمل أيضًا مناطق / دوائر حاسمة لكل من نظام مكافأة الدوبامين (المخطط البطني / النواة المتكئة ومنطقة السقيفة البطنية) ، ولإزالة القلق المستمر (اللوزة ، hippocampus) في الفرد المعتمد على EtOH أو القوارض أو الإنسان.

آخر الأخبار عن نموذج القوارض CIE من AUD

أدى التسمم الحاد والمزمن بـ EtOH في الفئران إلى زيادة مستويات سطح GABAأبروتين الوحدة الفرعية R α2 و γ1 في قرن آمون ، باستخدام الترابط المتقاطع والبقع الغربية. CIE والجرعة الواحدة من إدارة EtOH التي تنظم GABAأتتكون Rs من وحدات فرعية α2β1γ1 التي ترتبط بـ gephyrin ، والتي تم توضيحها من خلال تجارب الترسيب المناعي المشترك (co-IP) [30]. من أجل تحديد الوحدات الفرعية الشريكة لـ γ1 ، تم فحص كل من 1 و γ2 co-IP (تحكم إيجابي) اللطخات الغربية لـ α1 و α2, α4 و α5. على عكس γ2 ، الذي وجد أنه مرتبط بوحدات α المختلفة ، يتم تجميع 1 بشكل مشترك مع الوحدة الفرعية α2 (الشكل 3 ج). لم يكن الجسم المضاد γ1 مشتركًا في IP γ2 والعكس صحيح. الشريك المفضل للوحدة الفرعية لـ GABA المحتوية على α2γ1أتم تحديد Rs بواسطة IPs المشتركين مع الأجسام المضادة الخاصة بـ 1- أو β2- أو 3 ، والتحقيق في γ1 و 2. شكل γ1 بشكل تفضيلي مركب مستقبلات مع الوحدة الفرعية 1 ، بدرجة صغيرة مع 3 ولا 2. على النقيض من ذلك ، فإن γ2 تشارك بالتساوي مع 1 و 3 وأقل إلى حد ما مع β2. تحدد هذه البيانات GABAأتتكون Rs من وحدات فرعية α2 و β1 و 1 في مناطق الحصين CA1 و DG التي تم تنظيمها بعد التعرض لـ CIE والجرعة المفردة من EtOH (الشكل 4). تسمح الشراكة الانتقائية لـ γ1 مع α2 باستخدام 1 كعلامة للمجموعة المنظمة للوحدات الفرعية α2 لسطح الخلية (نوع فرعي ثانوي من α2 ، والذي يشترك بشكل تفضيلي مع γ2). يقترح النشاف الغربي بجسم مضاد للجيفيرين على الأقل بعض توطين ما بعد المشبكي للمستقبلات المحتوية على γ1 في المشابك المثبطة. أظهرنا أيضًا من خلال دراسات IP المشتركة على بروتينات الغشاء المذابة من قرن آمون للفئران المعالجة بـ CIE أن الوحدات الفرعية α4 و γ2 التي تم الإبلاغ عنها سابقًا والوحدات الفرعية α1 و ذات التنظيم المنخفض مصحوبة بمفتاح صافي في شراكة من α4 من δ إلى γ2 وشراكة γ2 من α1 إلى α4 يتم مشاركة α2 الجديدة بشكل انتقائي مع γ1 و β1 و gephyrin [30]. هذا يدل على أن GABA خاضع للتنظيمأالأنواع الفرعية R هي α4βγ2 و α1β1γ1. من المحتمل أن تكون هذه الأنواع الفرعية الخاضعة للتنظيم مُرضية لاستبدال التيارات المثبطة للمشابك وخارجه التيارات المثبطة التي يتم التوسط فيها عادةً بواسطة GABA الناجم عن EtOHأالأنواع الفرعية R [67].

أنماط حركية خلايا الحصين mIPSC لـ GABAأالأنواع الفرعية R في الفئران CIE وفئران α4KO. أ: آثار عينة mIPSC للفئران المعالجة بـ CIE- مقابل الفئران المعالجة CIV والفئران α4KO و WT في خلايا DG الحصينية. ب: كشفت أنماط أشكال mIPSC المتوسطة التي تم اكتشافها بواسطة DataView 3-4 قوالب مميزة وفيرة نسبيًا. في CIV ، تم اكتشاف أنماط mIPSC "a" و "c" و "d". النمط "أ" هو شكل قياسي ، وأنماط الحركة النمطية للارتفاع والانحلال "ج" و "ج" عبارة عن أنماط تحلل بطيئة - بطيئة الارتفاع مرتبطة بوفرة (غير معروضة هنا) مع الأنواع الفرعية للوحدات الفرعية α2. تم اكتشاف ثلاثة أنماط من mIPSCs أيضًا في CIE ، لكن النمط "a" لم يُشاهد في CIE ، وتم استبداله بنمط الاضمحلال الأبطأ "b". انظر النص لتفسير أن "a" هي بشكل أساسي α1 و "b" هي بشكل أساسي أنواع فرعية للوحدات الفرعية α4 (كما في Liang et al. ، 2006). تتشابه أنماط mIPSCs في الفئران WT و α4KO مع فئران CIV ، مع قمم "a" و "c" و "d". ومع ذلك ، تمت زيادة وفرة النمط "d" في CIE بالنسبة إلى CIV وفي الماوس α4ko بالنسبة إلى WT. نظرًا لأن CIE وليس CIV ، وفأرة a4KO ولكن ليس WT عرضت mIPSCs المحسنة لـ EtOH ، قمنا بفحص تسجيلات هذه المجموعات الحيوانية الأربعة بـ 50 ملي مولار EtOH (E50 ، خط متقطع) مقارنةً بدون EtOH (E0 ، خط صلب) في التسجيل غرفة. لم يتم تحسين نمط الذروة "a" بشكل ملحوظ بواسطة EtOH ، ولكن تم تحسين "b" و "c" و "d". ترتبط ذروة "b" في CIE مع α4 المنظم ، ولا يتم رؤيتها في الماوس α4KO. يتم تنظيم الذروة "d" في كل من الفئران CIE و α4KO ، كما هو الحال في التعبير السطحي للوحدة الفرعية α2 ، وذروة "d" لها حركيات بطيئة متوافقة مع الأنواع الفرعية للوحدة α2. ترتبط الزيادة في الوفرة بزيادة متوسط ​​التحفيز بواسطة EtOH في غرفة التسجيل لكل من CIE و α4KO. مستنسخة من Lindemeyer et al. [30] بإذن

التغييرات المعتمدة على الوقت لـ GABA المحتوية على α4- و α2γ1أترتبط الأنواع الفرعية R ارتباطًا وثيقًا بالتنظيم الأعلى والأسفل لـ mIPSCs الحساسة لـ EtOH وقلق الانسحاب بعد جرعة واحدة أو جرعتين من EtOH. تحتوي الأنواع الفرعية لمستقبلات α2β1γ1 و α4βγ2 على ملف دوائي متشابه لا يمكن تمييزه بسهولة ، لذلك لا يمكننا التمييز بينهما بشكل لا لبس فيه بناءً على علم الأدوية. من أجل فهم عملية إعادة الهيكلة المشبكية التي يسببها CIE بشكل أفضل ، درسنا التأثيرات على الفئران التي أعطيت جرعة واحدة وجرعة مزدوجة من EtOH (الشكل ثلاثي الأبعاد ، هـ ، و ، ز). الحيوانات الملقحة بجرعة واحدة من EtOH (5 جم / كجم) متكررة في 48 ساعة ، تظهر خلال 1

خسارة موازية لـ 2 هكتار لـ α4 و γ1 (علامة لـ α2) ، وفقدان mIPSCs المحسّن من EtOH في تسجيلات مشبك شريحة الحصين ، وفقدان علامات الانسحاب التي تظهر عند 48 ساعة بعد الجرعة الأولى من EtOH (التسامح مع EtOH- و BZ - زاد LORR من القلق باستخدام تقنية المتاهة المرتفعة (EPM) والحساسية لنوبات PTZ). أظهر الاختبار مرة أخرى في 48 ساعة بعد جرعة EtOH الثانية العودة بالتوازي مع كل ما سبق: القلق ، mIPSCs الحساسة لـ EtOH ، و α2 و α4 المنظمين (الشكل ثلاثي الأبعاد ، هـ ، و ، ز). وبالتالي قد يتوسط إما α2 أو α4 mIPSCs الحساسة لـ EtOH.بعد ثمانية وأربعين ساعة من جرعة EtOH الأولى ("جرعة واحدة") ، لوحظت التغييرات التي تم وصفها بالفعل (الانسحاب السلوكي ، بما في ذلك التحمل لتخدير EtOH و BZ و LORR زيادة النشاط المفرط بما في ذلك زيادة الحساسية لنوبات PTZ وزيادة القلق في فقدان EPM من مثبط منشط GABA المعزز بـ EtOHأالتيارات R ، ولكن ظهور mIPSCs المحسن من EtOH والتنظيم السفلي لـ δ و α1 وبداية التنظيم الأعلى لـ α4βγ2 GABAأR. الآن يتم إعطاء EtOH ثاني. ضمن 1

2 ساعة ، اختفت mIPSCs الحساسة لـ EtOH السطح المرتفع α4 و 1 (علامة لمجموعة فرعية من α2-GABAأR ، النوع الفرعي α2β1γ1) وتقلص قلق الانسحاب. في 48 ساعة بعد EtOH الثانية ، تعود كل هذه المعلمات إلى المستويات التي شوهدت بعد 48 ساعة من جرعة EtOH الأولى: توجد وحدات mIPSCs الحساسة لـ EtOH موجودة α4 والوحدات الفرعية γ1 (α2) موجودان قلق الانسحاب (الشكل 5). وبالتالي فإن كلا من GABA المحتوي على α4- و α2أتتغير الأنواع الفرعية R بسرعة لأعلى ولأسفل بعد EtOH ، جرعة واحدة أو جرعتين ، ولا يمكن لهذا النهج أن يميز أيهما قد يكون أكثر أهمية بالنسبة إلى mIPSCs الحساسة لـ EtOH وربما يكون كلاهما مهمًا [30].

فرضية معقولة لـ GABAأR لدونة الوحدة الفرعية المستحثة في غضون يومين بجرعة واحدة من EtOH. يؤدي إعطاء EtOH للجرذان إلى تغييرات في الخصائص الفيزيولوجية الدوائية في انتقال متشابك مثبط بوساطة مستقبلات GABAergic في قرن آمون. يشرح النص الموجود على يمين الشكل المسار الزمني لللدونة التي يسببها EtOH ، وكيف تصبح هذه التغييرات نفسها ثابتة بعد علاج CIE. مستنسخة من Lindemeyer et al. [30] بإذن

CIE يستحث تنظيم واحد أو أكثر من GABAأالأنواع الفرعية R مع حركية تحلل mIPSC البطيئة. لفهم أفضل لكيفية تغيير تركيبات الوحدات الفرعية لـ GABAأوظيفة R والاستجابة لـ EtOH الحادة ، قمنا بقياس mIPSCs في DGCs من شرائح الحصين من CIV (التحكم) والفئران المعالجة بـ CIE (الشكل 4 أ) ، وقمنا بتحليلها لأنماط الشكل باستخدام طريقة القالب المحسوبة على النحو الأمثل [154] المنفذة في DataView برنامج لتحديد الأنماط الحركية لـ mIPSCs (على سبيل المثال ، الارتفاع السريع والانحلال السريع والارتفاع البطيء والاضمحلال البطيء). بعد ذلك ، استخدمنا هذه الأنماط المحددة كقوالب لاكتشاف mIPSCs ذات الأشكال المختلفة في آثار التسجيل. تم تعيين مستوى خطأ مقبول وهو درجة التشابه التي يجب أن يشتمل عليها الحدث مع القوالب التي سيتم تضمينها في نتائج البحث. لاحظنا أن mIPSCs عرضت عددًا قليلاً من أنماط الموجات المتسقة نسبيًا في التسجيلات. تم حساب متوسط ​​أنماط ذروة mIPSC المكتشفة ، وتم تصنيف أنماط mIPSC (الشكل 4 ب ، أ ، ب ، ج ، د) ، وتم تحديد ثوابت الانحلال الحركي الخاصة بهم ، وتم حساب نسبة وفرة كل قالب (غير معروض في الشكل المقدم) ) في حقبة كبيرة من التسجيلات كما في الشكل 4 أ.

لقد استنتجنا أن GABA مختلفةأيُزعم أن الأنواع الفرعية R يمكن التعرف عليها على أنها أنواع فرعية مختلفة تحتوي على وحدات فرعية بناءً على حركية mIPSC. مختلفة تحتوي على وحدة فرعية α أصلية أو مؤتلفة GABAأيمكن تمييز Rs مع αβγ2 [155،156،157] عن بعضها البعض ، α1 أسرع من α2 ، ويمكن اكتشافها في الخلايا العصبية بواسطة أشكال الذروة من mIPSCs ، والتي توفر "بصمة" لوحدات α الفردية بما في ذلك α2. قامت α4β2γ2 المؤتلف بتسريع عملية التعطيل مقارنةً بنظيراتها α1 أو α5 ، والتي ترتبط بالوحدة الفرعية α4 المنظمة في نموذج مفرط الاستثارة يفحص شرائح الحصين في جرذ انسحاب عصبي [158]. أيضًا ، تُظهر المستقبلات المحتوية على الوحدة الفرعية γ1 (خاصةً مع α2) معدلات تنشيط وتعطيل أبطأ من GABA المحتوية على γ2.أتم التعبير عن Rs في المشابك المصممة هندسيًا [159]. يعتبر وقت صعود mIPSC حساسًا لمتغيرات فيزيائية متعددة للإرسال المتشابك بخلاف تكوين الوحدة الفرعية للمستقبل [160] ومع ذلك ، فإن وقت الاضمحلال أقل حساسية لهذه المتغيرات لأنها عشوائية نوعًا ما ، ولكنها أكثر حساسية لطبيعة قنوات مستقبلات ما بعد المشبكي ، مثل معدلات إغلاق القناة والتفكك الناشط [161] شكل mIPSC حساس للغاية لتركيزات ومدد GABA الذروة التي تم إطلاقها بشكل متشابك [162] ، ولكن [اقتباس] ، "التعبير التفاضلي لـ GABAأالأنواع الفرعية R α ذات النسبة المتغيرة أو الثابتة من المشبك إلى المشبك ومن خلية إلى خلية ، تتيح لها تلبية المتطلبات الخلوية الفردية في ديناميكيات الشبكة ”[163].

عرضت حيوانات CIV ثلاثة أنماط موجية متميزة mIPSC (الشكل 4 ب): نمط قياسي واحد ("a" ، الوفرة

48٪) ، والاثنان الآخران يعرضان نمط انحلال أبطأ ("c" ،

16٪). أظهرت حيوانات CIE بالمثل ثلاثة أنماط مختلفة لشكل mIPSC ، ولكن تم تغيير أحدها: نمط تحلل "سريع" (نمط الذروة "ب" ،

42٪) واثنان على ما يبدو يشبهان أنماط CIV مع تسوس بطيء (نمط الذروة "c" ،

22٪) ونمط اضمحلال بطيء جدًا (نمط الذروة "d" ،

36٪). اختفى نمط الذروة القياسي "a" الذي شوهد في CIV في CIE ، بينما انعكست نسبة "c" إلى "d" ، من

2: 3 (CIE). ومن المهم أيضًا أن النمط "d" قد زاد بشكل واضح بوفرة ، في حين أن "c" ربما يكون قد انخفض [30].

لفهم أفضل للأنماط المختلفة للقمم التي يمكن أن تحملها GABA معينةأR الأنواع الفرعية ، قمنا بتوسيع هذا التحليل ليشمل الفئران α4KO المعدلة وراثيًا (الشكل 4 ب). أنماط mIPSCs في الفئران WT ، غير المعالجة. "a" ، الوفرة 46٪ "c" ، الوفرة 36٪ "d" ، 18٪ تشبه الفئران CIV ، بينما تظهر الفئران α4KO أنماط الموجة mIPSC "a" (الوفرة

35٪) ، مع زيادة وفرة "d" (

29٪) (الشكل 4 ب [الوفرة غير معروضة في الشكل]).

يتم ترطيب EtOH (50 ملي مولار) في غرفة التسجيل mIPSCs عن طريق إطالة وقت الاضمحلال و / أو زيادة نقل الشحنة (المنطقة الواقعة تحت المنحنى) ، كما لوحظ سابقًا Liang et al. ، [81]. بالنسبة لفئران CIE ، قمنا بفحص ما إذا كان تطبيق EtOH (50 ملي مولار) قد عزز تيار الأنواع المختلفة من mIPSCs المكتشفة (الشكل 4 ب). وجدنا أن EtOH الحاد عزز بعض GABA المحددأR mIPSCs. زادت مساحة mIPSCs بشكل كبير في نمط CIE "d" مع EtOH في غرفة التسجيل (الشكل 4 ب) ، كما فعلت وفرتها ككسر من إجمالي mIPSCs في تتبع التسجيل. ترتبط الحساسية في المختبر لتعديل EtOH بمرور الوقت بالتنظيم الأعلى والأسفل لـ α4- وخاصة GABA المحتوي على α2أالأنواع الفرعية R (الشكل 4 ب). كان نمط ذروة mIPSC "a" سابقًا [81] مرتبطًا بالأنواع الفرعية α1 الخاضعة للتنظيم السفلي ، وكان نمط الذروة "b" مرتبطًا بالنوع الفرعي المشبكي α4 المنظم من قبل CIE. لكن ما غاباأR الأنواع الفرعية لحساب القمم "ج" و "د"؟ تحتوي هذه الخلايا أيضًا على α2- و α5-GABAأالأنواع الفرعية R. تعتبر α2 متشابكة و α5 بشكل أساسي خارج المشبكي [164 ، 165]. من شبه المؤكد أن الذروة "d" هي نوع فرعي α2 خاضع للتنظيم. لتلخيص روايتين غاباأيتم تنظيم الأنواع الفرعية R بعد علاج EtOH الحاد و CIE. تتم مزامنة مستويات سطح الخلية من كلا النوعين الفرعيين بإحكام على جرعة واحدة أو جرعتين من إدارة EtOH مع تغييرات في سلوك القلق ووفرة mIPSCs المحسّنة من EtOH. لقد ربطنا بشكل مباشر التغييرات في التعبير السطحي لـ GABAأالوحدات الفرعية R (التنظيم السفلي لـ α1 و ، والتنظيم الأعلى لـ α4 و α2 و γ1 و γ2) مع انخفاض في غير المتجانسة خارج المشبكية α4βδ- ومتشابك α1βγ2 المحتوي على GABAأروبية وزيادة في α4βγ2- و α2β1γ1 المحتوية على GABAأRs في الخلايا العصبية الحُصين (الشكل 5).

ترتبط الأنواع الفرعية الخاضعة للتنظيم α2 بمظهر التيارات المتشابكة المعززة بواسطة EtOH (GT10 ملي مولار). وقد لوحظ أيضًا mIPSCs المعزز بـ EtOH في فئران α4KO غير المعالجة [140 ، 145] ، حيث لا يمكن أن يحتوي النوع الفرعي الحساس لـ EtOH على α4. يتم توطين الوحدة الفرعية α2 مع gephyrin و decarboxylase حمض الجلوتاميك قبل المشبكي (GAD) في كل من أجسام خلايا DGC والقطع الأولية للمحور [163] ويتم تنظيمها في حصين فئران α4KO [140 ، 145]. الانخفاض في α1βγ2- واكتساب α4βγ2- و α2β1γ1 المحتوية على GABAأRs تغير الحركية والخصائص الدوائية من mIPSCs. وجدنا سابقًا انخفاض تعزيز الديازيبام أو الزولبيديم لثوابت تحلل mIPSC وزيادة المنطقة بشكل ملحوظ بواسطة ناهض الإيميدازوبنزوديازيبين المعكوس الجزئي Ro15-4513 في شرائح الحصين بعد CIE [65 ، 81 ، 131 ، 132 ، 139] ، والعلاج بجرعة واحدة في الجسم الحي [65]. تم إعادة إنتاج هذه التغييرات الدوائية والوحدة في الخلايا العصبية الجنينية الأولية في الحصين بعد 15 يومًا في المختبر ، و 24 ساعة بعد التعرض لمدة 30 دقيقة لـ EtOH (50 ملي مولار) [147].

يوضح الشكل 5 فرضية معقولة لـ GABAألدونة R المستحثة بواسطة EtOH في حصين الفئران (تم التحديث من Liang et al. ، [65]). هذا يوضح كيف متشابك وخارج المشبكي GABAأتتغير الأنواع الفرعية R بسرعة في التعبير السطحي بعد التعرض في الجسم الحي لـ EtOH وأن التغييرات البلاستيكية تصبح ثابتة بعد معالجة CIE. لاحظ أنه في هذا الكارتون المبسط ، قمنا بتجميع جميع لاعبي اللعبة في مشبك واحد ، وهو أمر ليس من المرجح أن يكون الوضع الفعلي.

AUD كظاهرة لدونة شاذة لـ GABAأRs in brain [67]

يؤدي EtOH إلى تنظيم تنازلي لمستقبلات المستجيب الأول ، مما ينتج عنه تحمل حاد لـ EtOH ، ويؤدي أيضًا إلى فقدان GABA الإضافيأالأنواع الفرعية R تؤدي إلى استثارة مفرطة. التكيفات لتصحيح هذا التغيير تعيد التثبيط ، لكنه غير طبيعي ، وتبقى الحيوانات مفرطة الاستثارة. على الرغم من أن غابا EtOH- المهدئأذهب R ، البديل GABAأتعرض Rs GABA المتشابك المعزز بـ EtOHأالتيارات المثبطة لـ R [81]. الفئران المعالجة CIE التي تظهر "تأجيجًا" إلى GABAأتحجب قناة R النوبات التي يسببها عقار PTZ المتشنج [109] ، وزيادة القلق [131] ، والتسامح مع التأثيرات المهدئة والمنومة التي تنتجها EtOH و BZ وجميع مساعدات النوم GABAergic (والأرق على الأرجح المقاوم للأدوية عند الرجل) [139] ] ، لا تُظهر تسامحًا مع عمل EtOH المزيل للقلق في فئران CIE المعتمدة [81] ويفترض في البشر المعتمدين. نحن نفترض أن الحساسية المحتجزة لتأثيرات مزيل القلق من EtOH مهمة لتطوير الشرب المعزز للانسحاب. السمة المميزة لإدمان الكحول هي زيادة الشرب ، وقد ثبت أن هذا ناتج عن علاج CIE في القوارض [113 ، 124]. كل هذه السمات السلوكية لإدمان الكحول مستمرة لمدة 4

12 شهرًا ، وربما مدى الحياة [67 ، 109]. لقد تعلمنا أن المشبكي الجديد GABA المعزز بـ EtOHأR في CIE هي α4βγ2 الخاضعة للتنظيم ، وعلى وجه الخصوص ، α2β1γ1.

يمكن تفسير التغييرات السلوكية في AWS من خلال تقليل GABA باستمرارأتثبيط بوساطة R بسبب اللدونة التي يسببها EtOH لـ GABAأروبية. عندما يصبح هذا مستمرًا بسبب علاج CIE ، يمكن أن يسمى هذا "اللدونة الشاذة" [109]. إن مستقبلات الناقلات العصبية السريعة المهمة للغاية الغلوتامات ، وخاصة GABA ، معرضة لللدونة الشاذة وفي وضع يمكنها من إحداث أكبر قدر من الضرر [166]. في حالة CIE ، يكون لدى الفرد المعالج جميع علامات AWS وهي حالة شديدة الاستثارة ، تساهم في زيادة استهلاك EtOH. يبدو أن القلق (الشعور بالتوتر) ، والأرق ، وزيادة التعرض للنوبات (تأجيج؟) ، وهي أيضًا جوانب من AWS ، من الجوانب الحاسمة لتطور الاعتماد [67 ، 107 ، 120 ، 167]. ومع ذلك ، لا نعرف ما هي العوامل الإضافية ، بما في ذلك جينات القابلية ، إن وجدت ، المطلوبة لتوليد إدمان فعلي (إدمان الكحول).


التواجد ، البروتيازومات و GABAأ مستقبلات

يتم تنظيم النقل العصبي المثبط بواسطة حمض γ-aminobutyric (GABA) من خلال عدد وتوطين الخلايا الفرعية لـ GABAأ المستقبلات في غشاء العصبون المستهدف. تشير دراسة جديدة إلى أن البروتين الشبيه باليوبيكويتين Plic-1 يعمل على استقرار GABA داخل الخلاياأ مستقبلات ويعزز تراكمها في غشاء البلازما.

تتمثل إحدى الإستراتيجيات البسيطة لتعديل الاستجابة لـ GABA في تغيير عدد GABAأ المستقبلات الموجودة على سطح الخلية ، ولا سيما في مواقع ما بعد المشبكي. هذه المستقبلات عبارة عن قنوات أيونية غير متجانسة تتكون من مجموعات متنوعة من متغيرات الوحدة الفرعية α و جنبًا إلى جنب مع نوع ثالث من الوحدة الفرعية ، والأكثر شيوعًا الوحدة الفرعية γ2. في محاولة للبحث عن البروتينات التي تتحكم في تهريب غشاء GABAأ المستقبلات ، استخدم بيدفورد وزملاؤه نظام الخميرة ثنائي الهجين لعزل GABA الجديدأ- شركاء ملزمون بالمستقبلات. عزلوا Plic-1 ، وهو بروتين جرذ كتلته الجزيئية النسبية 67000 (مص 67K) التي تم وصفها سابقًا في الأنواع الأخرى وتتميز بنهاية أمينية شبيهة باليوبيكويتين ومجال مرتبط باليوبيكويتين (UBA) 1،3. يتفاعل Plic-1 على وجه التحديد مع الحلقة الثانية داخل الخلايا لمعظم ، إن لم يكن كل ، متغيرات الوحدة الفرعية α و من خلال مجال UBA الخاص بها. تشير هذه النتيجة إلى أن Plic-1 يرتبط بجميع الأنواع الفرعية التي تحدث بشكل طبيعي من GABAأ المستقبل ، بغض النظر عن تكوين الوحدة الفرعية والوجهة النهائية على سطح الخلية العصبية.


شاهد الفيديو: Neuroscience Basics: GABA Receptors and GABA Drugs, Animation (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Vortigern

    حاول البحث عن إجابة سؤالك على google.com

  2. Vizuru

    فتاة ذكية

  3. Karina

    أنا آسف ، لكن في رأيي ، أنت مخطئ. أنا متأكد.

  4. Telrajas

    لا تعطي لي دقيقة؟

  5. Faurn

    لديك خيار صعب



اكتب رسالة