Glioksalaza 1 zwiększa lęk poprzez redukcję agonisty metyloglioksalu receptora GABAA cd

Wyniki te wskazują, że nadekspresja Glo1 zmniejsza stężenie MG w mózgu. MG reguluje zachowanie podobne do lęku. (A) aktywność enzymatyczna GLO1 w całym mózgu (n = 3 WT i 3 Tg). (B i C) Pomiar stężenia MG w całym mózgu metodą HPLC. (B) Reprezentatywne chromatogramy z myszy WT (stałych) i Tg (przerywanych). Widoczny jest powiększony widok odpowiedniego piku. (C) Średnie stężenie MG (n = 9 WT i 8 Tg). (D) Pomiar stężenia MG w całym mózgu po pomiarze IP za pomocą MG. Kolejność testu miała istotny wpływ na stężenie MG i była stosowana jako współzmienna w jednokierunkowej analizie kowariancji (ANCOVA) do leczenia czynnikowego (n = 4. 7 na grupę). P = 0,009. (E i F) MG zmniejszyło zachowanie podobne do lęku w teście OF. MG (50 mg / kg) (E) wydłużył czas w centrum OF, ale (F) nie zmienił całkowitej przebytej odległości (n = 18 na grupę). mAU, milli jednostki absorbancji. Dane są średnie. SEM. * P <0,05, ** P <0,0005. Postawiliśmy hipotezę, że MG jest anksjolityczny i że GLO1 zwiększa lęk poprzez redukcję endogennego stężenia MG. Aby przetestować tę hipotezę, podawaliśmy MG ip męskim myszom WT i stwierdziliśmy, że leczenie MG w sposób zależny od dawki zwiększało stężenie MG w mózgu (rysunek 3D i tabela uzupełniająca 5). My traktowaliśmy myszy MG (50 mg / kg) i testowaliśmy je w teście OF 10 minut po wstrzyknięciu. Leczenie MG wydłużyło czas centralny o około 30% (ryc. 3E), nie wpływając na pokonaną odległość (ryc. 3F). Następnie zastosowaliśmy podejście 3-etapowe, aby ustalić ważność i odporność anksjolitycznego działania MG. Najpierw przeprowadziliśmy 6 badań replikacyjnych, aby niezależnie potwierdzić anksjolityczne działanie MG w teście OF. Metaanaliza badań replikacyjnych wykazała, że leczenie MG znacznie zmniejszyło zachowanie podobne do lęku (Cohen. Sd = 0,78, metaanaliza z-score = 5,0; P <0,0001) (dodatkowa figura 4 i tabela uzupełniająca 6). Po drugie, testowaliśmy myszy CD-1 traktowane MG (50 mg / kg) w teście OF. Ponownie, leczenie MG zwiększyło czas centralny w OF, bez wpływu na przebytą odległość (Dodatkowa Figura 5). To pokazuje, że efekt anksjolityczny MG nie jest zależny od szczepu. Po trzecie, testowaliśmy myszy leczone MG (50 mg / kg) w teście LD. Leczenie MG wydłużyło czas spędzony w przedziale światła, nie wpływając na liczbę przejść (Dodatkowa figura 6). To wzmacnia nasze wstępne odkrycie i pokazuje, że MG jest anksjolityczny w różnych testach behawioralnych lęku. Łącznie wyniki te dostarczają solidnych dowodów na to, że MG jest silnie anksjolityczny i że zmniejszone poziomy MG pośredniczą w działaniu wywołującym lęki GLO1. W wysokich stężeniach wykazano, że MG indukuje neuronalną apoptozę (21). Dlatego wykorzystaliśmy barwienie TUNEL in situ do oceny apoptozy w mózgach myszy leczonych MG (dodatkowa Figura 7). Nie znaleziono dowodów zwiększonej apoptozy u myszy leczonych przeciwlękowymi dawkami MG (50 mg / kg). Warto zauważyć, że przebieg czasowy działania przeciwlękowego MG różni się od przebiegu w czasie jego działania cytotoksycznego: MG jest anksjolityczny w ciągu kilku minut po podaniu, podczas gdy wysokie dawki MG wymagają godzin do indukcji apoptozy (21). Biorąc pod uwagę różnice w czasie i brak apoptozy w mózgach myszy leczonych MG 50 mg / kg, wnioskujemy, że działanie przeciwlękowe MG jest niezależne od cytotoksyczności. MG ma właściwości GABAergiczne in vivo. Aby dokładniej zbadać mechanizm działania przeciwlękowego MG, zbadaliśmy właściwości farmakologiczne MG w wyższych dawkach. Przy stężeniu 100 mg / kg MG powodowało zmniejszenie ruchomości (Figura 4A). Przy 300 mg / kg MG powodowało ataksję (figura 4B), hipotermię (figura 4C) i sedację (dane nie pokazane). Ten profil behawioralny jest podobny do profilu znanych agonistów receptora GABAA, takich jak etanol, barbiturany i benzodiazepiny (22. 24). GABA jest głównym neuroprzekaźnikiem hamującym w OUN ssaków i działa poprzez podtypy receptorów 2, GABAA i GABAB. Podtyp receptora GABAA jest bramkowanym ligandem Cl. kanał; po aktywacji powoduje zwiększenie wewnątrzkomórkowego Cl. stężenie, hiperpolaryzacja błony i zmniejszona pobudliwość neuronów (25). Pozytywne modulatory receptorów GABA mają właściwości anksjolityczne (26) i są podstawą klinicznego leczenia niepokoju (27). Na podstawie profilu farmakodynamicznego MG postawiliśmy hipotezę, że MG jest nowym endogennym agonistą receptora GABAA. Figura 4 MG ma działanie GABA-ergiczne in vivo. (A) 100 mg / kg MG powodowało depresję lokomotoryczną (n = 8 na grupę). (B) 300 mg / kg MG zwiększyło poślizg stopy na belce wagi (n = 14 na grupę) [hasła pokrewne: krem ziaja liście manuka, alzheimer pierwsze objawy, najśmieszniejsze nazwiska w polsce ] [przypisy: mały weterynarz, isonasin, trosicam 15 mg ]