Úvod: Problematika užívání tzv. „designér drugs" mladými lidmi je v poslední době stále aktuálnějším tématem. Mezi tyto látky patří zejména deriváty fenyletylaminu a deriváty tryptaminu, látky s účinky stimulačními, entaktogenními a halucinogenními. Mezi nejrozšířenější z těchto drog dnes bezpochyby patří 3,4 - metylendioxymetamfetamin (MDMA, extáze), N,N-dietylamid kyseliny lysergové (LSD) a 4-hydroxy-tryptamin (psilocin). Jedná se o látky stimulující především serotonergní systém. V našich experimentech jsme se zaměřili na srovnání behaviorálních změn u potkanů po akutním podání těchto tří látek. Metody: Potkanům kmene Wistar o hmotnosti 200-250g (Konárovice) jsme aplikovali různé dávky MDMA (2,5; 5,0 a 10,0 mg/kg), LSD (5; 50 a 200 μg/kg) nebo psilocinu (0,25 a 1,0 mg/kg). Následně, pomocí automatického video-registračního systému Ethovision color Pro v.3.1.1. (Noldus), jsme hodnotili lokomoci potkanů v otevřeném poli. Výsledky: Lokomoce potkanů byla významně ovlivněna podáním MDMA a psiločinu. MDMA dráhu potkanů významně a v dávkové závislosti prodlužovalo, psilocin naopak dráhu potkanů oproti kontrolám zkracoval. LSD na lokomoci potkanů vliv nemělo. Shrnutí: MDMA, LSD a psilocin mají rozdílný vliv na lokomoci zvířat. Rozdíly mezi účinky těchto látek nejspíše souvisí s rozdílnou mírou ovlivnění serotonergního a případně i dopaminergního systému.
Introduction: Abuse of designer drugs by young people has recently become a highly topical phenomenon. These drugs mainly consist of phenylethylamine and tryptamine derivatives. These are substances with stimulant, entactogenic and hallucinogenic effects. Certainly, 3,4 - methylenedioxymethamphetamine (MDMA, ecstasy), N,N-diethyllysergamide (LSD) and 4-hydroxy-N,N-dimethyltryptamine (Psilocin) appear most frequently. These drugs predominantly stimulate serotonergic system of the brain. In our experiments, we have compared behavioral changes in rats induced by acute administration of these three substances. Methods: Wistar rats b.w. 200-250g (Konarovice) were administered several doses of MDMA (2.5, 5.0 and lO.Omg/kg), LSD (5, 50 and 200 μg/kg) or Psilocin (0.25 and l.Omg/kg). Subsequently, the locomotor activity of the rats in the open field was registered by the automatic videotracking system Ethovision Color Pro v. 3.1.1. (Noldus). Results: The MDMA and Psilocin administration significantly attenuated locomotion. The MDMA dose dependently prolonged the rat trajectory. On the contrary, psilocin shortened the trajectory of the animals and LSD had no significant effects on this parameter. Conclusions: MDMA, LSD and Psilocin have different effects on locomotion. Differences among these substances are rather related to their differential action on serotonergic and dopaminergic systems.
- MeSH
- psychiatrie MeSH
- psychotické poruchy diagnóza MeSH
- Publikační typ
- kongresy MeSH
N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamát (NAAG) je agonistou metabotropních glutamátových receptorů skupiny II. Cílem naší studie bylo zjistit, jestli neonatální (12. postnatální den) intacerebroventrikulární (i.c.v.) infuze NAAG, která vede k excitotoxickému poškození neuronů, neovlivní psychóze podobné chování způsobené podáním dizocilpinu (MK-801) v časné dospělosti (50. postnatální den). Chování potkanů bylo charakterizováno v testu otevřeného pole („open field test“). Dále byl sledován vliv neonatálně infundovaného NAAG na deficit ve zpracování senzorických informací (měřeno jako prepulzní inhibice – PPI – akustické úlekové reakce) způsobený i.p. injekcí MK-801. Pozorování svědčí pro významnou změnu chování potkana po podání MK-801, a to jak v testu otevřeného pole, tak i v PPI úlekové reakce. Samotné neonatální poškození mozku způsobené NAAG nemělo výrazný vliv ani na adaptivní chování ani na velikost PPI potkana v jeho časné dospělosti. Toto neonatální poškození mozku však snížilo deficit PPI u mladých dospělých zvířat způsobený i.p. injekcí MK-801, ale nemělo významný vliv na chování takto ovlivněných zvířat v testu otevřeného pole. Mechanizmus tohoto „protektivního“ účinku neonatální mozkové léze způsobené NAAG na zpracování senzorimotorických informací je diskutován.
N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamate (NAAG) acts as an agonist of metabotropic glutamate receptors group II (mGluR II). The goal of the study was to investigate if intracerebroventricular (i.c.v.) infusion of NAAG (on postnatal day 12), leading to an neonatal (excitotoxic) brain lesion, can influence the psychosis-like behavior induced by dizocilpine (MK-801) in young adult rats (on postnatal day 50). Rat behavior was assessed by an open field test. Furthermore, the effect of neonatal brain damage on deficits in prepulse inhibition (PPI) of the acoustic startle response was investigated after the injection of MK-801. Obtained data revealed important changes in the rat behavior induced by injected MK-801 both in the open field test and in PPI. The neonatal NAAG-induced brain damage did not significantly change the adaptive behavior of young adults in the open field test and senzorimotor gating ascertained as PPI of acoustic startle. However, the neonatal infusion of NAAG decreased the deficits in PPI induced by administered MK-801 in early adulthood but did not alter significantly adaptive behavior in the open field test. Possible mechanisms of the „protective“ action of neonatal brain lesion induced by NAAG on the sensorimotor information processing will be discussed.
- MeSH
- chování MeSH
- dizocilpinmaleát aplikace a dávkování farmakologie MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- modely u zvířat MeSH
- mozek patologie účinky léků MeSH
- receptory metabotropního glutamátu agonisté aplikace a dávkování fyziologie MeSH
- receptory N-methyl-D-aspartátu fyziologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- srovnávací studie MeSH
Selektivní a potentní antagonista D2 receptoru, haloperidol, patří do skupiny typických antipsychotik (1. generace) a je účinně používán při léčbě schizofrenie. V našem experimentálním uspořádání jsme sledovali účinky haloperidolu v psychóze podobném stavu indukovaném látkou MK-801, nekompetitivním antagonistou glutamátového receptoru NMDA typu. Sledovali jsme lokomoční reakci potkanů v otevřeném poli, přičemž jsme hodnotili účinky haloperidolu na hyperlokomoci indukovanou podáním látky MK-801. V našich experimentech jsme prokázali, že haloperidol v závislosti na dávce efektivně snižuje hyperlokomoci navozenou MK-801. Závěrem můžeme shrnout, že haloperidol byl v naší studii v modelu psychózy účinný při snižování hyperlokomoce po MK-801. Vzhledem k tomu, že tento model je považován za model psychózy, můžeme předpokládat, že haloperidol má antipsychotický účinek.
Haloperidol is a potent selective D2 receptor antagonist, belonging to the so-called group of typical antipsychotics. It is effectively used in the treatment of schizophrenia. In our experimental setting we have evaluated the effects of haloperidol on psychosis-like state induced by MK-801, a non-competitive NMDA receptor antagonist. We have monitored the locomotor behaviour of rats in the open field, whereas we have targeted to evaluate the effects of haloperidol on hyperlocomotion induced by MK-801. We have found that MK-801 induced hyperlocomotion was efficiently diminished by administration of haloperidol in a dose dependent manner. In our experimental setting we conclude that haloperidol was effective in counteracting MK-801 induced hyperlocomotion. Inasmuch as this model serves as a model of psychosis, we can extrapolate that haloperidol has an antipsychotic effect.
- MeSH
- dipeptidy aplikace a dávkování metabolismus MeSH
- dopamin MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- hipokampus patologie účinky léků MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- mozek patologie růst a vývoj MeSH
- novorozenec MeSH
- schizofrenie etiologie patofyziologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- novorozenec MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- funkční lateralita fyziologie MeSH
- hipokampus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- modely neurologické MeSH
- modely u zvířat MeSH
- nedostatek cholinu MeSH
- pohlavní dimorfismus MeSH
- schizofrenie metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- srovnávací studie MeSH
Animální modely schizofrenie vycházejí z morfologických, biochemických a genetických nálezů u schizofrenních pacientů. Přispívají k objasnění etiologie a neurobiologické podstaty psychózy. Zároveň jsou nezbytným nástrojem pro vývoj nových léčebných postupů tohoto onemocnění. Animální modely schizofrenie můžeme rozdělit na neurovývojové, farmakologické a genetické. Neurovývojové a genetické modely zkoumají jednotlivé hypotézy etiologie a patofyziologie schizofrenie. Farmakologické modely napodobují symptomy schizofrenie a slouží především k testování nových farmak. Animální modely schizofrenie jsou důležitým nástrojem k pochopení mechanizmů, které vedou k tak komplexnímu onemocnění, jakým je schizofrenie.
Animal models of schizophrenia are based on morphological, biochemical and genetical findings in schizophrenic patients. They contribute to clarify the etiology and neurobiology of this psychosis. Simultaneously, the animal model can suggest potential treatment of schizophrenia. Animal models are divided into three groups: neurodevelopmental, pharmacological and genetical models. Neurodevelopmental and genetical models test various hypotheses of schizophrenia. Pharmacological models imitate symptoms of schizophrenia and are used preferentially in the development of new therapies. Animal models of schizophrenia are an important tool for better understanding of mechanisms, underlying the complexity of schizophrenia disorder.
- MeSH
- biologické modely MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- kyselina glutamová MeSH
- modely genetické MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- mozek růst a vývoj MeSH
- příznaky a symptomy MeSH
- schizofrenie etiologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- srovnávací studie MeSH
Nálezy zvýšených koncentrací N-acetyl-aspartyl-glutamátu v některých oblastech mozku schizofreniků podporují hypotézu dysfunkce glutamátergní neurotransmise u této psychózy, ale současně ponechávají většinu patofyziologických otázek nezodpovězených. Tento neuropeptid s předpokládanou funkcí neuropřenašeče vysoce selektivně aktivuje podtypy 2/3 metabotropního glutamátového receptoru. Současně působí jako antagonista a parciální agonista NMDA-typu ionotropního glutamátového receptoru. Jako parciální agonista aktivuje NMDA receptor s NR1/NR2D podjednotkovou stavbou a působí tak i jako možný neurotoxin. Prokázali jsme, že interakce s NMDA receptorem podmiňuje neuronální poškození, které je patrné především v neonatálním mozku. Toto poškození však není později prokazatelné ani histomorfologicky (Nisslovo barvení), ani neurochemicky (vazba [3H]glutamátu). Nicméně, jak prepubertálně, tak i postpubertálně lze prokázat dílčí změny chování, které u dospělého jedince však nejsou významně ovlivněny zvýšením hladin synaptického a extrasynaptického dopaminu. Diskutována je proto nejen patofyziologická hodnota tohoto modelu, ale i jeho validita jako animálního modelu psychózy.
Recent findings of increased levels of N-acetyl-aspartyl-glutamate in some regions of schizophrenic brains support the hypothesis of dysfunction of glutamatergic neurotransmission in this psychosis, but at the same time, they keep most pathophysiological questions unanswered. This neuropeptide neurotransmitter activates subtypes 2/3 of metabotropic glutamate receptors with high selectivity. Contemporarily it acts as an antagonist and a partial agonist of NMDA-type of ionotropic glutamate receptor. As the partial agonist, NAAG activates NMDA receptor which consists of NR1/NR2D subunits and may therefore be a potential neurotoxin. We demonstrated that the interaction with NMDA receptors may be responsible later for neuronal damage, which was especially evident in the neonatal rat brain. However, this damage is not demonstrable by histomorphologic (Nissl-staining) and/or by neurochemical ([3H]glutamate binding) techniques. Nevertheless, partial changes in behavior of pre-pubertal as well as post-pubertal rats were revealed, but their alterations by increased synaptic and extrasynaptic levels of dopamine did not reached statistical significance. Pathophysiologic importance of this model and its validity as a „heuristic“ model of psychosis is discussed.
Prepulzní inhibice úlekové reakce (PPI) je spolu se stanovením vlny P50 základní důležitý parametr, kterým je možné kvantifikovat zpracování senzorických informací u zvířat i lidí. Deficit PPI byl nalezen u některých psychiatrických onemocnění (schizofrenie, Huntingtonova choroba, obsedantně-kompulzivní porucha, Tourettův syndrom a schizotypní porucha osobnosti). U schizofrenie deficit PPI koreluje s pozitivními, negativními, kognitivními příznaky a s časným počátkem tohoto onemocnění. Velikost PPI je možno ovlivnit podáním antipsychotik. Měření amplitudy a latence PPI je důležitým faktorem pro experimentální modelování psychóz, pro výzkum jednotlivých neuronálních okruhů a jejich neurotransmiterů, které se podílejí na zpracování informací v mozku.
Prepulse inhibition of startle reflex (PPI) with the P50 wave is a powerful tool for a measurement of information processing in both animal and humans. Deficit of PPI was found in patients with different psychiatric disorders (schizophrenia, Huntington´s disease, obsessive compulsive disorder, Tourette´s syndrome and schizotypal personality disorder). A deficit of the PPI correlates with positive, negative, cognitive symptoms of schizophrenia, and with the early onset of the illness. Antipsychotic treatment of these psychiatric disorders affected amplitude of the PPI. Measurement of the amplitude and latency of PPI is an important factor in experimental models of psychosis, in a research of neuronal circuits and their neurotransmitters involved in information processing of the brain.
Dysfunkce glutamátergní neurotransmise je jedením z hlavních etiopatogenetických aspektů neurovývojové hypotézy schizofrenie. Nálezy snížených hladin glutamátu a abnormální exprese NMDA typu glutamátového receptoru v některých oblastech mozku schizofreniků jsou v souladu s touto hypotézou. Naopak mnohem méně vyjádřené změny v expresi jednotlivých podtypů metabotropního glutamátového receptoru kontrastují se zvýšenými hladinami N-acetyl-aspartyl-glutamátu (agonista podtypu 2/3) v prefrontální kůře a v hipokampu pacientů se schizofrenií. Tato diskrepance je předmětem diskuze a dalšího ověřování na animálním modelu schizofrenie.
Dysfunction of glutamatergic neurotransmission belongs to main etiopathogenic features of neurodevelopmental hypothesis of schizophrenia. Previous findings of lowered levels of glutamate and abnormal expression of NMDA-type of glutamate receptors in schizophrenic brain are in agreement with this hypothesis. However, minimal or no changes in the expression of metabotropic glutamate receptors disagree with elevated levels of N-acetyl-aspartyl-glutamate (agonist of subtype 2/3) in the prefrontal cortex and hippocampus of patients with schizophrenia. This discrepancy is discussed and further verified in animal model of schizophrenia.
