Glioksalaza 1 zwiększa lęk poprzez redukcję agonisty metyloglioksalu receptora GABAA ad 6

Pomiar HPLC stężenia MG w całym mózgu 2 godziny po traktowaniu ip nośnikiem lub BrBzGSHCp2. Kolejność testu miała znaczący wpływ na stężenie MG i była użyta jako współzmienna w jednokierunkowej ANCOVA do leczenia czynnikowego (n = 8 na grupę). P <0,0001. (C i D) myszy B6 traktowano ip nośnikiem lub 30 mg / kg BrBzGCp2, a następnie testowano w teście OF 2 godziny po wstrzyknięciu (n = 25 nośnika i 24 BrBzGCp2). (C) Czas środkowy. (D) Całkowity dystans. mU, milijednostki (. mol / min). Dane są średnie. sem. * P <0,05, ** P <0,0001. Na koniec zbadaliśmy, czy zwiększenie stężenia MG może uratować anksjogenny efekt nadekspresji Glo1. U myszy CD-1 naturalnie występująca duplikacja Glo1 zwiększa ekspresję Glo1 i zachowanie podobne do lęku (odnośnik 2 i Dodatkowa figura 11). Leczenie egzogennym MG (50 mg / kg) zmniejszało zachowanie podobne do lęku u myszy z powielaniem Glo1 (Suplementowa Figura 11A), podobnie jak leczenie BrBzGCp2 (Suplementowa Figura 11B). Łącznie wyniki te wskazują, że zwiększenie stężenia MG odwraca działanie wywołujące nadekspresję nadekspresji Glo1. Ponadto ilustrują terapeutyczny potencjał inhibitorów GLO1 do leczenia zaburzeń lękowych. Dyskusja W niniejszym badaniu zbadaliśmy wpływ GLO1 na lęk i wyjaśniliśmy leżący u jego podstaw mechanizm molekularny. GLO1 nie miało oczywistego mechanicznego związku z lękiem. Przeciwnie, GLO1 najlepiej scharakteryzowano pod kątem detoksyfikacji MG, cytotoksycznego produktu ubocznego glikolizy (8, 9). Używając myszy BAC Tg, wykazaliśmy, że nadekspresja Glo1 zwiększała zachowanie podobne do lęku. Myszy Tg miały obniżone poziomy MG w mózgu, a podawanie MG zmniejszało zachowanie podobne do lęku, co sugeruje, że MG jest endogennym środkiem przeciwlękowym. Następnie scharakteryzowaliśmy MG jako endogennego częściowego agonistę receptorów GABAA, które są uznanymi mediatorami lęku (26). Fizjologicznie istotne stężenia MG wywołały efekty elektrofizjologiczne charakterystyczne dla aktywacji receptora GABAA w CGNs i HNs (ryc. 5 i 6). Prądy wywołane przez MG były w przybliżeniu jedną trzecią wielkości tych, które zostały wywołane przez GABA (Figura 5B i Figura 6A), a ko-aplikowanie z MG zmniejszyło wielkość prądów wywoływanych przez GABA (Figura 5E i Figura 6A). Dane te sugerują MG jako częściowego agonistę kompetycyjnego wobec receptorów GABAA. Chociaż nie zidentyfikowano specyficznych podtypów receptora GABAA aktywowanych przez MG, silna aktywacja prądów w CGN sugeruje, że MG działa na receptory zawierające podjednostki a6, które dominują w CGN (33). Ponadto prądy wywoływane przez MG zostały wzmocnione przez łączenie benzodiazepin diazepamu i midazolamu oraz zolpidemu (Figura 6B). Diazepam i midazolam działają na receptory GABAA, które zawierają podjednostki a1, a2, a3 i a5, podczas gdy zolpidem celuje w receptory z podjednostkami ai i a2. Podsumowując, dane te sugerują, że MG działa na szeroki zakres receptorów GABAA, prawdopodobnie działając na neurony w całym OUN. Przyszłe badania będą kluczowe w dalszym wyjaśnianiu odpowiedzi farmakologicznych i biofizycznych konkretnych kompozycji receptora GABAA na MG. MG jest generowane wewnątrzkomórkowo zarówno przez neurony, jak i glej, a następnie przechodzi przez PM (Figura 5F), aby aktywować receptory GABAA w sposób parakrynny. Zatem oczekuje się, że MG aktywuje synaptyczne receptory GABAA, które regulują fazowe hamujące przekazywanie sygnałów, a także somatyczne, dendrytyczne i aksonalne receptory GABAA, które przyczyniają się do tonicznego hamowania sygnałów (34). Hamowanie tonu poprzez receptory GABAA zmniejsza oporność wejściową komórki, co zmniejsza propagację prądów pobudzających i zmniejsza prawdopodobieństwo, że potencjał czynnościowy zostanie zainicjowany przez wejścia pobudzające (35). Wiele środków terapeutycznych, w tym zaburzeń lękowych, celuje w pozasadaptyczne receptory GABAA w celu modulowania tonicznego hamowania (36). Spekulujemy, że działania MG na zewnątrzazynaptyczne receptory GABAA pośredniczą w tonicznym hamowaniu i lęku. Istotnie, midazolam, o którym wiadomo, że zwiększa przewodnictwo toniczne (37), zwiększa prądy wywoływane przez MG (Figura 6B). Skoordynowane uwalnianie pęcherzyków synaptycznych zapewnia, że stężenia GABA w piku szczeliny synaptycznej w zakresie milimolarnym (38). Natomiast stężenia GABA w przestrzeni zewnątrzkomórkowej są w zakresie submikromolowym (39). Stężenie MG w mózgu wynosiło około 5 (M (Tabela uzupełniająca 5), odzwierciedlając stężenia zarówno w szczelinie synaptycznej, jak i w przestrzeni zewnątrzkomórkowej [przypisy: alzheimer pierwsze objawy, mały weterynarz, przeglądarka skierowań sanatoryjnych nfz ] [patrz też: jak oduczyć psa skakania po ludziach, masc ochronna z wit a, tormed lubliniec ]