Hladiny glutamátu v mikrodialyzátech mozku potkanů s perinatálně navozenou dysfunkcí glutamátergního systému budou studovány s cílem ověřit její úlohu v etiopatogeneze této psychóze u těchto zvířat v časné dospělosti. Imunohistochemická a elektroforetická analýza podjednotkové stavby NMDA receptoru v hipokampech výše uvedených potkanů a v autopsiích mozků schizofreniků bude provedena s cílem dále charakterizovat hypofunkci glutamátergního systému u této psychózy. Účinky klasického (haloperidol) a atypického antipsychotika (klozapin) budou vymezeny ve vztahu k proteinové expresi hlavních podjednotek NMDA receptoru v hipokampech potkanů s dysfunkcí glutamátergního systému. Prepulzní inhibice akustické úlekové reakce bude hodnocena ve vztahu k podjednotkové stavbě NMDA receptoru v hipokampu potkana s perinatálně navozenou dysfunkcí glutamátergního neurotransmise.; Glutamate levels in brain microdialysates of rats with a perinatally induced dysfunction of glutamatergic neurotransmission will be examined to verify its role in etiopathogenesis of schizophrenia-like behaviour of these animals at adulthood. Immunohistochemical and electrophoretic analysis of NMDA receptor subunits in the hippocampi of the above specified rats and schizophrenic brain autopsies will be carried out to further characterize dysfunction of glutamatergic system in this psychosis. Actions ofclassical (haloperidol) and atypical antipsychotic drugs (clozapine) will be examined in relation to the expression of main NMDA receptor subunits in the rat brain model with a defined dysfunction of glutamatergic. prepulse inhibition of the acoustic startle reaction will be evaluated in relation to the composition of NMDA receptor in the hippocampi of rats with the perinatally induced dysfunction of glutamatergic neurotransmission.

• MeSH
• antipsychotika farmakologie   MeSH
• glutamáty analýza   MeSH
• hipokampus MeSH
• neurotransmiterové látky MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu MeSH
• schizofrenie MeSH

• Konspekt
• Farmacie. Farmakologie
• NLK Obory
• psychiatrie
• farmacie a farmakologie
• farmacie a farmakologie
• neurologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Dysfunkce genu pro NRl podjednotku NMDA receptoru se podílí na patogenezi schizofrenie. Tuto hypotézu podporuje psychóze podobné chování SOdenních potkaních samců a pokles specifické vazby (3H)lutamátu do NMDA receptoru v různých oblastech jejich mozku. Kvantitativní RT-PCR s vnitřní standardizací však neodhalila významné změny v hladinách mRNA pro NRl podjednotku v levém a pravém hipokampu naivních a kontrolních potkanů a zvířat ovlivněných kyselinou chinolinovou (QUIN; 250 nmol/0.25 ^iL pufru do každé z postranních mozkových komor) 12. den po narození. Naopak kvantitativní western bloty odhalily zvýšenou expresi NRl proteinu v levém hipokampu vzhledem ke kontralaterálnímu hipokampu u naivních zvířat. Tato lateralita zmizela u zvířat neonatálně ovlivněných QUIN, u kterých se v dospělosti objevilo chování podobné psychóze, a současně byl v jejich levém hipokampu prokázán statisticky významný pokles exprese proteinu NRl podjednotky. Tyto výsledky ukazují, že exprese této podjednotky vykazuje změny, které jsou podobné změnám, které byly popsány u pacientů trpících schizofrenií.

Dysfunction of the gene for the NR1 subunit of NMDA receptor has been implicated in the pathogenesis of schizophrenia. In suppo rt of this hypothesis are psychosis-like behavioral abnormalities in 50-day-old rat males with attenuated specific synaptosomal binding of [ 3 H]glutamate to NMDA receptor in their brains. Quantitative internally standardized RT-PCR assay did not reveal any significant changes in m RNA levels of NR1 subunit in left and right hippocampi of naïve rats and controls as well as in young adult males treated with quinolinic acid (QUIN; 250 nmol/0.25 μ L buffered saline into each lateral cerebral ventricle) on postnatal day 12. In contrast, quantitative Western blotting disclos ed increased protein levels of NR1 subunit in the left hippocampus of naïve young adults. The laterality disappeared in animals wi th psychosis- -like behavior together with significant decrease of NR1 protein in their left hippocampi. These results suggest that protein e xpression of NR1 subunit exhibits changes comparable to those observed in patients with schizophrenia.

• Klíčová slova
• NMDA receptor, exprese NR1 podjednotky, animální model, prepulzní inhibice akustického úleku,
• MeSH
• exprese genu genetika   účinky léků   MeSH
• glutamáty biosyntéza   metabolismus   MeSH
• hipokampus patofyziologie   MeSH
• kyselina chinolinová MeSH
• lidé MeSH
• messenger RNA MeSH
• modely u zvířat MeSH
• mozková kůra metabolismus   účinky léků   MeSH
• potkani Wistar MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu biosyntéza   fyziologie   nedostatek   MeSH
• schizofrenie * etiologie   farmakoterapie   genetika   chemicky indukované   patofyziologie   MeSH
• úleková reakce fyziologie   MeSH
• western blotting využití   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

Brain infections as well as peripheral challenges to the immune system lead to an increased production of interleukin-1beta (IL-1b), a cytokine involved in leukocyte-mediated breakdown of the blood-brain barrier. The effects of IL-1b have been reported to depend on whether the route of administration is systemic or intracerebral. Using 50-day-old male rats, we compared the effects of IL-1b on brain ?-glutamyl transpeptidase (GGT; an enzymatic marker of brain capillary endothelium) at 2, 24 and 96 h after either an intravenous (i.v.) injection of 5 µg IL-1ß or an intracerebroventricular (i.c.v. - lateral ventricle) infusion of 50 ng IL-1ß. When the i.v. route was used, the GGT activity underwent small but significant changes; decreasing in the hippocampus 2 h after the i.v. injection, increasing 24 h later and returning to control levels at 96 h. No significant changes in the hippocampal GGT activity were observed at 2 and 24 h following the i.c.v. infusion. The GGT activity in the hypothalamus remained unchanged regardless of the route of IL-1b administrations. Similar changes in GGT activity were revealed histochemically. The labeling was found mainly in the capillary bed, the changes being most evident in the hippocampal stratum radiatum and stratum lacunosum-moleculare. A transient increase in GGT activity at 24 h, together with a less sharp delineation of GGT-stained vessels, may reflect IL-1b induced increased turnover of glutathione and/or oxidative stress, that may in turn, be related to altered permeability of the blood-brain barrier in some neurological and mental disorders, including schizophrenia.

• MeSH
• cytokiny fyziologie   imunologie   MeSH
• financování vládou MeSH
• gama-glutamyltransferasa biosyntéza   MeSH
• hipokampus fyziologie   MeSH
• interpretace statistických dat MeSH
• potkani Wistar MeSH
• reaktivní formy kyslíku imunologie   škodlivé účinky   MeSH
• schizofrenie etiologie   MeSH
• transferasy farmakokinetika   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

• MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• glutamáty biosyntéza   MeSH
• haloperidol aplikace a dávkování   farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• hipokampus metabolismus   patofyziologie   MeSH
• klozapin aplikace a dávkování   farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• schizofrenie metabolismus   patofyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

• MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• funkční lateralita genetika   MeSH
• hipokampus patologie   ultrastruktura   MeSH
• lidé MeSH
• mutace genetika   MeSH
• receptory glycinu genetika   MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu genetika   MeSH
• schizofrenie etiologie   genetika   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

Nedávné práce ukázaly, že retroviry (a endogenní retrovirový genetický materiál) mohou souviset s genetickými, environmentálními a neurovývojovými aspekty schizofrenie. Souvislost je v tom, že retroviry infikovaná mikroglie uvolňuje velké množství kyseliny chinolinové (QUIN), která působí jako slabý agonista NR1/NR2B heteromerního NMDA-R. Důsledkem této interakce je pokles receptorově specifické vazby [3H]glutamátu do synaptických membrán izolovaných z různých oblastí mozku mladého dospělého potkana. Podrobnější analýza ukázala, že infuze QUIN do postranních komor 12denních potkanů snížila existující asymetrickou expresi proteinů NR2A a NR2B podjednotky NMDA-R a změnila lateralitu distribuce NR2D podjednotky v pravém/levém hippocampu mladého dospělého jedince (50. den). Jen detekovatelná exprese proteinu NR2C podjednotky zůstala nezměněna. Přitom exprese NR2A podjednotky poklesla o 33 % v pravém a o 30 % v levém hippocampu. Pokles exprese NR2B podjednotky činil dokonce 71 % v pravém a 63 % v levém hippocampu, zatímco pokles NR2D podjednotky činil v levém hippocampu 75 %, což v porovnání s kontrolami způsobilo, že její exprese byla vyšší v pravém, zatímco u naivních jedinců v levém hippocampu. Tyto neurochemické změny provázel pokles prepulzní inhibice akustické úlekové reakce. Zjištěné změny ukazují, že snížená (NR2A/NR2B) nebo i laterálně změněná distribuce (NR2D) podjednotek NMDA receptoru v pravém a levém hippocampu mladého dospělého potkana, způsobená přechodně zvýšenou mozkovou hladinou QUIN, svědčí pro dysfunkci glutamátergní neurotransmise na úrovni podjednotkové stavby NMDA receptoru v animálním modelu schizofrenie, jehož konstrukční a fenomenologickou validitu ověřujeme.

Recent papers have proposed that retroviruses (and retroviral-like genetic elements) are associated with genetic, environmental and neurodevelopmental aspects of schizophrenia. Retrovirus-infectected microglia/macrophages release excessive amounts of quinolinic acid (QUIN), a weak N–methyl-D-aspartate (NMDA)-receptor agonist preferring NR1/NR2B heteromers, which decreased specific receptor binding of [3H]glutamate to synaptic membranes in brains of young adult rats. Further analysis revealed that intracerebroventricular (ICV) infusion of QUIN to 12-day-old rat pups also decreased protein expression of asymmetrically allocated NR2A/NR2B and changed the asymmetric allocation of NR2D subunit into the right and left hippocampus on postnatal day (PND) 50. Only the expression of NR2C subunit remained unchanged. In QUIN-treated rats the subunit NR2A expression was decreased in the right (by 33%) as well as in the left (by 30%) hippocampus. Also the protein decrease in subunit NR2B expression was highly significant reaching 29% in the right and 37% in the left hippocampus comparing to controls. The decreased expression of NR2D protein was highly significant in the right hippocampus (by 75%) so that QUIN-treated rats exhibited changed laterality of this subunit in comparison with hippocampi of naïve rats. Impaired prepulse inhibition (PPI) of acoustic startle response accompanied the neurochemical changes. We conclude that reduced expression of NR2A/NR2B/NR2D subunits into the right and left rat hippocampus suggests that glutamatergic neurotransmission at the level of NMDA receptor is impaired in this model of schizophrenia.

• MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• hipokampus MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• kyselina chinolinová MeSH
• modely u zvířat MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu MeSH
• schizofrenie etiologie   MeSH
• úleková reakce MeSH
• vazebná místa MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• zvířata MeSH

Hypothetical model based on deficient glutamatergic neurotransmission caused by hyperactive glutamate transport in astrocytes surrounding excitatory synapses in the prefrontal cortex is examined in relation to the aetiology of schizophrenia. The model is consistent with actions of neuroleptics, such as clozapine, in animal experiments and it is strongly supported by recent findings of increased expression of glutamate transporter GLT in prefrontal cortex of patients with schizophrenia. It is proposed that mechanisms regulating glutamate transport be investigated as potential targets for novel classes of neuroactive compounds with neuroleptic characteristics. Development of new efficient techniques designed specifically for the purpose of studying rapid activity-dependent translocation of glutamate transporters and associated molecules such as Na+, K+-ATPase is essential and should be encouraged.

• MeSH
• biologické modely MeSH
• biologický transport MeSH
• centrální nervový systém metabolismus   MeSH
• glutamáty * metabolismus   MeSH
• glutamin * metabolismus   MeSH
• kyselina glutamová metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• neurotransmiterové látky metabolismus   MeSH
• prefrontální mozková kůra MeSH
• proteiny přenášející glutamát přes plazmatickou membránu metabolismus   MeSH
• psychotické poruchy MeSH
• regulace genové exprese enzymů * MeSH
• schizofrenie * metabolismus   patologie   MeSH
• sodíko-draslíková ATPasa * metabolismus   MeSH
• synapse metabolismus   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH

• MeSH
• dipeptidy farmakologie   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• kyselina chinolinová farmakologie   MeSH
• měření bolesti metody   MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• schizofrenie patofyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

Dysfunkce glutamátového receptoru N-methyl-D-aspartátového typu (NMDA-R) hraje významnou úlohu v etiologii schizofrenie. Polymorfizmy kandidátských genů NMDA-R byly intenzivně studovány a funkční deficit mutací genu GRIN1, který kóduje NR1 podjednotku NMDA-R, byl analyzován u pacientů se schizofrenií. Protože výsledky vazebných studií, stejně jako stanovení hladin mRNA a proteinu NR1 podjednotky, vykazovaly značnou nejednotnost, byla klíčová úloha NR1 podjednotky ve funkci NMDA-R potvrzena až cílenými zásahy do GRIN1 genu za použití několika animálních modelů. Bodové mutace v pozici 481 a 483 vedly k významnému snížení receptorové afinity v glycinovém vazebném místě a in vivo použití aODN nebo siRNA vůči mRNA NR1 podjednotky poskytlo další možné využití v diagnostice a terapeutické intervenci v oblasti glycinového místa NR1 podjednotky NMDA-R.

Dysfunction of the N-methyl-D-aspartate (NMDA)-type of glutamate receptor has been proposed to play an important role in the etiology of schizophrenia. Polymorphic susceptibility variants in candidate genes of the NMDA receptor have been widely investigated and functionally deficient mutations of the gene (GRIN1) encoding NMDA-NR1 subunit were analyzed in schizophrenic patients. As the receptor binding studies as well as brain levels of mRNA and protein for NR1 subunit were inconsistent in schizophrenics, the essential role of the NR1 subunit in NMDA-R function has been confirmed by targeted disruptions of the GRIN1 gene in several animal models. Point mutations at positions 481 and 483 led to a significant reduction in the receptor affinity for glycine and in vivo treatment with NR1 antisense ODNs and/or with siRNA to the mRNA NR1 subunit provided another tools to investigate possible diagnostic and therapeutic interventions at the glycine site of the NMDA-NR1 subunit.

• MeSH
• antipsychotika farmakologie   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• glutamátové receptory fyziologie   genetika   MeSH
• glycin farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• lidé MeSH
• myši knockoutované fyziologie   genetika   MeSH
• pozitronová emisní tomografie metody   využití   MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu fyziologie   genetika   ultrastruktura   MeSH
• schizofrenie diagnóza   farmakoterapie   patofyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH