Opioid addiction is characterized by compulsive drug seeking and taking behavior, which is thought to result from persistent neuroadaptations. However, there is a lack of information about the changes at both the cellular and molecular levels occurring after cessation of drug administration. The aim of our study was to determine alterations of both phosphoproteome and proteome in selected brain regions of the rats (brain cortex, hippocampus, striatum, and cerebellum) 3 months after cessation of 10-day morphine treatment. Phosphoproteome profiling was performed by Pro-Q® Diamond staining. The gel-based proteomic approach accompanied by label-free quantification (MaxLFQ) was used for characterization of proteome changes. The phosphoproteomic analysis revealed the largest change in the hippocampus (14); only few altered proteins were detected in the forebrain cortex (5), striatum (4), and cerebellum (3). The change of total protein composition, determined by 2D electrophoresis followed by LFQ analysis, identified 22 proteins with significantly altered expression levels in the forebrain cortex, 19 proteins in the hippocampus, 12 in the striatum and 10 in the cerebellum. The majority of altered proteins were functionally related to energy metabolism and cytoskeleton reorganization. As the most important change we regard down-regulation of 14-3-3 proteins in rat cortex and hippocampus. Our findings indicate that i) different parts of the brain respond in a distinct manner to the protracted morphine withdrawal, ii) characterize changes of protein composition in these brain parts, and iii) enlarge the scope of evidence for adaptability and distinct neuroplasticity proceeding in the brain of drug-addicted organism.
- MeSH
- abstinenční syndrom genetika metabolismus MeSH
- časové faktory MeSH
- corpus striatum účinky léků metabolismus MeSH
- fosforylace fyziologie MeSH
- hipokampus účinky léků metabolismus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- morfin škodlivé účinky MeSH
- mozeček účinky léků metabolismus MeSH
- mozková kůra účinky léků metabolismus MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů genetika metabolismus MeSH
- potkani Wistar MeSH
- proteomika metody MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
A novel method was developed for a parallel, rapid and precise tracking of dopamine and its metabolites (homovanillic acid, 3-methoxytyramine and 3,4-di¬hydroxyphenylacetic acid) in the brain. The method consists of a sample collection using microdialysis from specific brain region, a lyophilization step to concentrate analytes from the microdialysates, and a quantification step exploiting high performance liquid chromatography combined with electrospray ionization tandem mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS). This was employed in an experimental study investigating the effect of a prenatal exposure to methamphetamine on development of mesolimbic dopaminergic system. It was determined that abusing methamphetamine during pregnancy induces permanent changes in the nucleus accumbens of adult rats. Namely, the basal levels of dopamine and its metabolites are higher and a response to acute dose of methamphetamine is stronger in prenatally exposed rats compared to control rats. Furthermore, the developed methodology can be optimized for use in different brain regions and for analysis of diverse chemical substances. This highly applicable technique could thus be a source of valuable information about brain physiology as well as pathophysiology on the molecular level.
- MeSH
- dopamin * analýza MeSH
- hmotnostní spektrometrie využití MeSH
- lidé MeSH
- methamfetamin analýza MeSH
- mikrodialýza využití MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- poruchy spojené s užíváním amfetaminu * metabolismus patofyziologie MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů metabolismus patofyziologie MeSH
- potkani Wistar MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie využití MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- MeSH
- analgezie klasifikace metody MeSH
- anestezie metody MeSH
- buprenorfin aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- lékové interakce MeSH
- lidé MeSH
- methadon aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- naltrexon aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- opioidní analgetika * aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- perioperační péče * metody MeSH
- pooperační péče metody MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů * komplikace metabolismus MeSH
- předoperační péče metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Drug abuse during pregnancy is a growing problem in all developed countries all over the world. The drugs easily cross the placental barrier into the fetal body and are present also in the maternal milk. Therefore, it may affect the development of the child pre- as well as postnatally. The effects of prenatal drug exposure are long-lasting and persist until adulthood. The present review summarizes the clinical and experimental evidence showing how opioids and psychostimulants can affect maternal behavior of drug-abusing mother and the development of their offspring.
- MeSH
- komplikace těhotenství metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- maternofetální výměna látek MeSH
- matka - expozice noxám škodlivé účinky MeSH
- novorozenec MeSH
- placenta účinky léků MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů komplikace metabolismus MeSH
- poruchy spojené s užíváním psychoaktivních látek komplikace metabolismus MeSH
- těhotenství MeSH
- zpožděný efekt prenatální expozice metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- novorozenec MeSH
- těhotenství MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
- MeSH
- bolest diagnóza farmakoterapie MeSH
- farmakoterapie MeSH
- lidé MeSH
- nežádoucí účinky léčiv MeSH
- poruchy spojené s užíváním opiátů komplikace metabolismus prevence a kontrola MeSH
- přehledová literatura jako téma MeSH
- senioři fyziologie psychologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- senioři fyziologie psychologie MeSH
