Kontrola prądów jonowych spoczynkowych przez receptory adrenergiczne w neuronach piramidowych kory przedczołowej (mPFC) u szczurów w różnym wieku.

W chorobach neuropsychiatrycznych dochodzi do zaburzenia kontroli aktywności neuronów kory przedczołowej przez małe neuroprzekaźniki: dopaminę, serotoninę, acetylocholinę lub noradrenalinę. Wymienione neuroprzekaźniki aktywują błonowe receptory metabotropowe, które wywołują zmiany spoczynkowych prądów błonowych, a w konsekwencji zmiany aktywności neuronów. Zaburzenie działania tych systemów prowadzi do zmienionej patologicznie aktywności neuronów kory przedczołowej i zaburzenia zachowania organizmu w środowisku. W celu korekty zaburzonej kontroli aktywności neuronów kory przedczołowej przez małe neuroprzekaźniki należy poznać mechanizm ich działania na poziomie komórkowym u zdrowych osobników. Kontrola neuronów kory przedczołowej przez receptory adrenergiczne jest stosunkowo mało poznana. Uważa się, że przekazywanie sygnału w neuronach kory przedczołowej od receptorów adrenergicznych do elektorów komórkowych (kanałów jonowych) jest zaburzone między innymi w zespole stresu pourazowego, schizofrenii, zaburzeniach nastroju oraz zaburzeniach lękowych. Występowanie tych patologii zależy od wieku osobnika. Celem projektu jest zbadanie mechanizmów odpowiedzialnych za kontrolę spoczynkowych prądów błonowych w neuronach piramidowych kory przedczołowej przez receptory adrenergiczne.
W szczególności zamierzam zbadać:
• Jakie podtypy błonowych receptorów adrenergicznych są odpowiedzialne za zmianę spoczynkowych prądów błonowych w neuronach piramidowych?
• Jakie podtypy kanałów jonowych (efektorów komórkowych) odpowiedzialnych za spoczynkowe prądy błonowe są kontrolowane przez receptory adrenergiczne?
• Które wtórne przekaźniki błonowe i/lub cytoplazmatyczne pośredniczą w przekazywaniu sygnału od receptorów adrenergicznych do kanałów jonowych?
• Czy kontrola spoczynkowych prądów błonowych przez receptory adrenergiczne jest odmienna u szczurów młodych, w wieku dojrzewania i dorosłych?
Celem projektu jest zbadanie mechanizmów odpowiedzialnych za kontrolę spoczynkowych prądów błonowych w neuronach piramidowych kory przedczołowej przez receptory adrenergiczne. Prądy błonowe będą rejestrowane w skrawkach z neuronów piramidowych warstwy V kory przedczołowej. Skrawki będą pobierane z części przyśrodkowej kory przedczołowej szczurów młodych (20-dniowych), w wieku dojrzewania (40-dniowych) i dorosłych (60-dniowych). Rejestracje prądów zostaną wykonane metodą perforowanych łatek w temperaturze 34°C z wykorzystaniem gramicydyny rozpuszczonej w płynie w pipecie. Jeśli będzie to konieczne, prądy błonowe zostaną zarejestrowane z neuronów rozproszonych z zastosowaniem klasycznej metody stabilizacji potencjału na całej powierzchni błony komórkowe (whole-cell vollagc-clamp). Agoniści receptorów adrenergicznych, blokery efektorów komórkowych i systemu transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego inne będą dodawane do komory rejestracyjnej lub do płynu w pipecie. Analizowany będzie wpływ tych związków na spoczynkowe prądy błonowe. W swoich badaniach określę proces przekazywania sygnału od receptorów adrenergicznych do efektorów komórkowych w neuronach piramidowych kory przedczołowej. Badania te są istotne, ponieważ: a. zaburzona funkcja na jednym z etapów przekazywania sygnału może prowadzić do rozwoju chorób neuropsychiatrycznych oraz b. wszystkie elementy szlaku przekazywania sygnału są potencjalnym punktem uchwytu do działania dla substancji biologicznie czynnych podawanych w celu przywrócenia prawidłowej funkcji neuronów.