Distribution of mRNA coding for 5-hydroxytryptamine receptor subtypes in the intestines of healthy dairy cows and dairy cows with cecal dilatation-dislocation

OBJECTIVE: To investigate the distribution of mRNA coding for 7 subtypes of 5-hydroxytryptamine receptors (5-HTRs) in the intestines of healthy dairy cows and dairy cows with cecal dilatation-dislocation (CDD). SAMPLE POPULATION: Full-thickness intestinal wall biopsy specimens were obtained from the ileum, cecum, proximal loop of the ascending colon, and external loop of the spiral colon (ELSC) of 15 cows with CDD (group 1) and 15 healthy dairy cows allocated to 2 control groups (specimens collected during routine laparotomy [group 2] or after cows were slaughtered [group 3]). PROCEDURE: Amounts of mRNA coding for 7 subtypes of 5-HTRs (5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT1F, 5-HT2A, 5-HT2B, and 5-HT4) were measured by quantitative real-time reverse transcriptase-PCR assay. Results were expressed as the percentage of mRNA expression of a housekeeping gene. RESULTS: Expression of mRNA coding for 5-HTR1B, 5-HTR2B, and 5-HTR4 was significantly lower in cows with CDD than in healthy cows. For 5-HTR2B and 5-HTR4, significant differences between cows with CDD and control cows were most pronounced for the ELSC. Expression of mRNA for 5-HTR1D, 5-HTR1F, and 5-HTR2A was extremely low in all groups, and mRNA for 5-HTR1A was not detected. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: Relative concentrations of mRNA coding for 5-HTR1B, 5-HT2B, and 5-HTR4 were significantly lower in the intestines of cows with CDD than in the intestines of healthy dairy cows, especially for 5-HT2B and 5-HTR4 in the ELSC. This supports the hypothesis that serotonergic mechanisms, primarily in the spiral colon, are implicated in the pathogenesis of CDD.

Replacement of histidine in position 105 in the alpha(5) subunit by cysteine stimulates zolpidem sensitivity of alpha(5)beta(2)gamma(2) GABA(A) receptors

Zolpidem is a positive allosteric modulator of GABA(A) receptors with sensitivity to subunit composition. While it acts with high affinity and efficacy at GABA(A) receptors containing the alpha(1) subunit, it has a lower affinity to GABA(A) receptors containing alpha(2), alpha(3), or alpha(5) subunits and has a very weak efficacy at receptors containing the alpha(5) subunit. Here, we show that replacing histidine in position 105 in the alpha(5) subunit by cysteine strongly stimulates the effect of zolpidem in receptors containing the alpha(5) subunit. The side chain volume of the amino acid residue in this position does not correlate with the modulation by zolpidem. Interestingly, serine is not able to promote the potentiation by zolpidem. The homologous residues to alpha(5)H105 in alpha(1), alpha(2), and alpha(3) are well-known determinants of the action of classical benzodiazepines. Other studies have shown that replacement of these histidines alpha(1)H101, alpha(2)H101, and alpha(3)H126 by arginine, as naturally present in alpha(4) and alpha(6), leads to benzodiazepine insensitivity of these receptors. Thus, the nature of the amino acid residue in this position is not only crucial for the action of classical benzodiazepines but in alpha(5) containing receptors also for the action of zolpidem.

The antimalarial drugs quinine, chloroquine and mefloquine are antagonists at 5-HT 3 receptors

Background and Purpose: The antimalarial compounds quinine, chloroquine and mefloquine affect the electrophysiological properties of Cys-loop receptors and have structural similarities to 5-HT3 receptor antagonists. They may therefore act at 5-HT3 receptors. Experimental Approach: The effects of quinine, chloroquine and mefloquine on electrophysiological and ligand binding properties of 5-HT3A receptors expressed in HEK 293 cells and Xenopus oocytes were examined. The compounds were also docked into models of the binding site. Key Results: 5-HT3 responses were blocked with IC50 values of 13.4 μM, 11.8 μM and 9.36 μM for quinine, chloroquine and mefloquine. Schild plots indicated quinine and chloroquine behaved competitively with pA2 values of 4.92 (KB=12.0 μM) and 4.97 (KB=16.4 μM). Mefloquine displayed weakly voltage-dependent, non-competitive inhibition consistent with channel block. On and off rates for quinine and chloroquine indicated a simple bimolecular reaction scheme. Quinine, chloroquine and mefloquine displaced [3H]granisetron with Ki values of 15.0, 24.2 and 35.7 μM. Docking of quinine into a homology model of the 5-HT3 receptor binding site located the tertiary ammonium between W183 and Y234, and the quinoline ring towards the membrane, stabilised by a hydrogen bond with E129. For chloroquine, the quinoline ring was positioned between W183 and Y234 and the tertiary ammonium stabilised by interactions with F226. Conclusions and Implications: This study shows that quinine and chloroquine competitively inhibit 5-HT3 receptors, while mefloquine inhibits predominantly non-competitively. Both quinine and chloroquine can be docked into a receptor binding site model, consistent with their structural homology to 5-HT3 receptor antagonists.

Using psilocybin to investigate the relationship between attention, working memory, and the serotonin 1A and 2A receptors

Increasing evidence suggests a link between attention, working memory, serotonin (5-HT), and prefrontal cortex activity. In an attempt to tease out the relationship between these elements, this study tested the effects of the hallucinogenic mixed 5-HT1A/2A receptor agonist psilocybin alone and after pretreatment with the 5-HT2A antagonist ketanserin. Eight healthy human volunteers were rested on a multiple-object tracking task and spatial working memory task under the four conditions: placebo, psilocybin (215 mu g/kg), ketanserin (50 mg), and psilocybin and ketanserin. Psilocybin significantly reduced attentional tracking ability, but had no significant effect on spatial working memory, suggesting a functional dissociation between the two tasks. Pretreatment with ketanserin did not attenuate the effect of psilocybin on attentional performance, suggestinga primary involvement of the 5-HT1A receptor in the observed defecit. Based on physiological and pharmacological data,we speculate that this impaired attentional performance may reflect a reduced ability to suppress or ignore distracting stimuli rather than reduced attentional capacity. The clinical relevance of these results is also discussed.

An investigation of the 5-HT2C receptor gene as a migraine candidate gene

Migraine is a common complex disorder, currently classified into two main subtypes, migraine with aura (MA) and migraine without aura (MO). The strong preponderance of females to males suggests an X-linked genetic component. Recent studies have identified an X chromosomal susceptibility region (Xq24-q28) in two typical migraine pedigrees. This region harbours a potential candidate gene for the disorder, the serotonin receptor 2C (5-HT2C) gene. This study involved a linkage and association approach to investigate two single nucleotide variants in the 5-HT2C gene. In addition, exonic coding regions of the 5-HT2C gene were also sequenced for mutations in X-linked migraine pedigrees. Results of this study did not detect any linkage or association, and no disease causing mutations were identified. Hence, results for this study do not support a significant role of the 5-HT 2C gene in migraine predisposition. © 2003 Wiley-Liss, Inc.

Bone sialoprotein supports breast cancer cell adhesion proliferation and migration through differential usage of the αvβ3 and αvβ5 integrins

Bone sialoprotein (BSP), a secreted glycoprotein found in bone matrix, has been implicated in the formation of mammary microcalcifications and osteotropic metastasis of human breast cancer (HBC). BSP possesses an integrin-binding RGD (Arg-Gly-Asp) domain, which may promote interactions between HBC cells and bone extracellular matrix. Purified BSP, recombinant human BSP fragments and BSP-derived RGD peptides are shown to elicit migratory, adhesive, and proliferative responses in the MDA-MB-231 HBC cell line. Recombinant BSP fragment analysis localized a significant component of these activities to the RGD domain of the protein, and synthetic RGD peptides with BSP flanking sequences (BSPRGD) also conferred these responses. The fibronectin-derived RGD counterpart, GRGDSP (Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro), could not support these cellular responses, emphasizing specificity of the BSP configuration. Although most of the proliferative and adhesive responses could be attributed to RGD interactions, these interactions were only partly responsible for the migrational responses. Experiments with integrin-blocking antibodies demonstrated that BSP-RGD-induced migration utilizes the αvβ3 vitronectin receptor, whereas adhesion and proliferation responses were αvβ5-mediated. Using fluorescence activated cell sorting, we selected two separate subpopulations of MDA-MB-231 cells enriched for αvβ3 or αvβ5 respectively. Although some expression of the alternate αv integrin was still retained, the αvβ5-enriched MDA-MB-231 cells showed enhanced proliferative and adhesive responses, whereas the αvβ3-enriched subpopulation was suppressed for proliferation and adhesion, but showed enhanced migratory responses to BSP-RGD. In addition, similar analysis of two other HBC cell lines showed less marked, but similar RGD-dependent trends in adhesion and proliferation to the BSP fragments. Collectively, these data demonstrate BSP effects on proliferative, migratory, and adhesive functions in HBC cells and that the RGD-mediated component differentially employs αvβ3 and αvβ5 integrin receptors.

Intracellular Ca2+ release through ryanodine receptors contributes to AMPA receptor-mediated mitochondrial dysfunction and ER stress in oligodendrocytes

Overactivation of ionotropic glutamate receptors in oligodendrocytes induces cytosolic Ca2+ overload and excitotoxic death, a process that contributes to demyelination and multiple sclerosis. Excitotoxic insults cause well-characterized mitochondrial alterations and endoplasmic reticulum (ER) dysfunction, which is not fully understood. In this study, we analyzed the contribution of ER-Ca2+ release through ryanodine receptors (RyRs) and inositol triphosphate receptors (IP(3)Rs) to excitotoxicity in oligodendrocytes in vitro. First, we observed that oligodendrocytes express all previously characterized RyRs and IP(3)Rs. Blockade of Ca2+-induced Ca2+ release by TMB-8 following alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionate (AMPA) receptor-mediated insults attenuated both oligodendrocyte death and cytosolic Ca2+ overload. In turn, RyR inhibition by ryanodine reduced as well the Ca2+ overload whereas IP3R inhibition was ineffective. Furthermore, AMPA-triggered mitochondrial membrane depolarization, oxidative stress and activation of caspase-3, which in all instances was diminished by RyR inhibition. In addition, we observed that AMPA induced an ER stress response as revealed by alpha subunit of the eukaryotic initiation factor 2 alpha phosphorylation, overexpression of GRP chaperones and RyR-dependent cleavage of caspase-12. Finally, attenuating ER stress with salubrinal protected oligodendrocytes from AMPA excitotoxicity. Together, these results show that Ca2+ release through RyRs contributes to cytosolic Ca2+ overload, mitochondrial dysfunction, ER stress and cell death following AMPA receptor-mediated excitotoxicity in oligodendrocytes. Cell Death and Disease (2010) 1, e54; doi:10.1038/cddis.2010.31; published online 15 July 2010

Ginkgolide B and bilobalide block the pore of the 5-HT3 receptor at a location that overlaps the picrotoxin binding site

Extracts from the Ginkgo biloba tree are widely used as herbal medicines, and include bilobalide (BB) and ginkgolides A and B (GA and GB). Here we examine their effects on human 5-HT(3)A and 5-HT(3)AB receptors, and compare these to the effects of the structurally related compounds picrotin (PTN) and picrotoxinin (PXN), the two components of picrotoxin (PTX), a known channel blocker of 5-HT3, nACh and GABA(A) receptors. The compounds inhibited 5-HT-induced responses of 5-HT3 receptors expressed in Xenopus oocytes, with IC50 values of 470 mu M (BB), 730 mu M (GB), 470 mu M (PTN), 11 mu M (PXN) and > 1 mM (GA) in 5-HT(3)A receptors, and 3.1 mM (BB), 3.9 mM (GB), 2.7 mM (PTN), 62 mu M (PXN) and > 1 mM (GA) in 5-HT(3)AB receptors. Radioligand binding on receptors expressed in HEK 293 cells showed none of the compounds displaced the specific 5-HT3 receptor antagonist [H-3]granisetron, confirming that they do not act at the agonist binding site. Inhibition by GB at 5-HT(3)A receptors is weakly use-dependent, and recovery is activity dependent, indicating channel block. To further probe their site of action at 5-HT(3)A receptors, BB and GB were applied alone or in combination with PXN, and the results fitted to a mathematical model; the data revealed partially overlapping sites of action. We conclude that BB and GB block the channel of the 5-HT(3)A receptor. Thus these compounds have comparable, although less potent, behaviour than at some other Cys-loop receptors, demonstrating their actions are conserved across the family. (C) 2010 Published by Elsevier Ltd.

Comparaison des mécanismes de régulation des isoformes a et b des récepteurs 5-HT4

Les actions thérapeutiques des antidépresseurs, disponibles actuellement, requièrent plusieurs semaines de traitement. Ce délai est dû aux adaptations des sites pré et post-synaptiques qui, respectivement, augmentent la disponibilité synaptique des monoamines sérotonine et noradrénaline (5-HT et NA), et entraînent les changements neuroplastiques modifiant la fonction neuronales dans les régions limbiques. Il a été récemment observé, chez un modèle animal de dépression, que l’agoniste RS67333 des récepteurs sérotoninergiques de type 5-HT4 produisait des changements comportementaux, électrophysiologiques, cellulaires et biochimiques, tel qu’observé chez les antidépresseurs. Ces changements apparaissent seulement après 3 jours de traitement tandis que les antidépresseurs nécessitent souvent plusieurs semaines. De plus, l’activation des récepteurs 5-HT4 ne générait pas de tolérance, et cela pendant 21 jours de traitement. Seulement, les propriétés de signalisation et de régulation de ces récepteurs sont très loin d’êtres établies. Nous avons alors voulu mieux caractériser ces deux aspects de leur fonction, en se concentrant d’avantage sur les isoformes a et b, fortement exprimés dans le système limbique. Pour cela, nous avons voulu évaluer d’abord leur capacité de production d’AMPc dans un système hétérologue. Les essais d’accumulation d’AMPc démontrent que les deux isoformes sont capables de moduler positivement et négativement des niveaux d’AMPc en présence de 5-HT. Par contre, la stimulation au RS67333 induit seulement une augmentation du niveau d’AMPc dans les deux cas. Ensemble, ces observations indiquent que les deux isoformes sont capables de coupler à l’adénylate cyclase à travers les protéines Gαs et Gαi. La quantification des récepteurs internalisés a montré que l’isoforme b internalisait plus efficacement que l’isoforme a suite à l’incubation à la 5-HT (61 ± 3 % pour le b vs 40 ± 2 % pour le a). Les protéines kinases PKA et PKC n’étaient pas impliquées dans cette différence, toutefois, la PKC a été trouvée essentielle à l’internalisation des deux isoformes. L’internalisation de l’isoforme b par 5-HT n’a pas été affecté par la surexpression de forme inactive de GRK2 (GRK2- K220R) et a été partiellement inhibé par un mutant négative de la β-arrestine (βarr(319-418)), tandis que l’internalisation de l’isoforme a a été bloquée par les deux. Ces observations indiquent que les mécanismes d’internalisation des deux isoformes du récepteur 5-HT4 les plus abondants dans le système nerveux central sont distincts. Des comportements spécifiques à chaque isoforme ont aussi été constatés au niveau de la régulation fonctionnelle suite à l’exposition au RS67333, qui désensibilise seulement l’isoforme b. D’après nos observations, nous avons conclu que les isoformes a et b diffèrent dans leur propriétés de signalisation et de régulation. L’incapacité du RS67333 à désensibiliser l’isoforme a fournit un substrat moléculaire pour les effets antidépressifs prolongés de cet agoniste dans les études pré-cliniques.

Étude du rôle de la dopamine et de la sérotonine dans l’effet atténuateur des antipsychotiques et de l’OSU-6162 sur la récompense induite par la stimulation du faisceau médian prosencéphalique chez le rongeur

La voie mésocorticolimbique est constitutée d’un ensemble d’éléments nerveux issus de l’aire tegmentaire ventrale mésencéphalique et projettant vers des régions corticales et sous-corticales. Les neurones à dopamine (DA) qui en font partie modulent plusieurs fonctions cognitives dont l’attention, l’apprentissage et la récompense. L’activité nerveuse des cellules à DA augmente lorsque l’organisme anticipe et reçoit une récompense, ainsi qu’au cours de la phase d’apprentissage des comportements d’appétence. Or, si l’activité dopaminergique de la voie mésocorticolimbique est désordonnée, voire aberrante, des stimuli neutres deviennent saillants et prennent une signification erronée. Cette anomalie fonctionnelle du système dopaminergique pourrait être à l’origine des symptômes psychotiques observés dans la schizophrénie. Cette hypothèse est renforcée par le fait que les médicaments antipsychotiques efficaces ont tous une activité antagoniste aux récepteurs à DA de type 2 (D2); les antipsychotiques dits classiques (i.e. halopéridole) possèdent une forte affinité pour les récepteurs D2 tandis que les antipsychotiques dits atypiques (i.e. clozapine) présentent une plus forte affinité pour les récepteurs à sérotonine de type 2a (5-HT2a) que pour les récepteurs D2. Les antipsychotiques atypiques semblent plus efficaces contre les symptômes négatifs (i.e. anhédonie) de la schizophrénie et induisent moins d’effets moteurs extrapyramidaux et de dysphorie que les antipsychotiques classiques. Il a été proposé que l’efficacité des antipsychotiques atypiques soit expliqué par leur double action antagoniste aux récepteurs 5-HT2a et D2. Afin de mieux comprendre les mécanismes de ces médicaments, nous avons étudié leurs effets sur la récompense en utilisant le modèle d’autostimulation intracérébrale (ASI) chez le rongeur. Le but de la première étude était d’évaluer l’effet d’un antagoniste sélectif des récepteurs 5-HT2a, le M100907, sur la récompense et sur l’atténuation de la récompense induite par l’halopéridole. L’hypothèse était que l’atténuation de la récompense induite par l’ajout du M100907 à l’halopéridole serait similaire à celle induite par la clozapine. Dans une seconde étude, l’effet sur la récompense d’un agoniste partiel aux récepteurs D2, l’OSU-6162, a été caractérisé sous deux conditions : i) en condition de base et ii) lorsque la neurotransmission dopaminergique est altérée par l’administration systémique de quinpirole, un agoniste des récepteurs D2/D3. Les hypothèses étaient que l’OSU-6162 i) atténuerait la récompense induite par la stimulation et ii) empêcherait l’atténuation et la facilitation de la récompense induites par le quinpirole. Les données obtenues montrent que le M100907 n’altère pas la récompense par lui-même mais réduit l’atténuation de la récompense induite par l’halopéridole. La co-administration du M100907 et de l’halopéridole induit une atténuation de la récompense d’amplitude similaire à celle induite par la clozapine, ce qui suggère que l’activité antagoniste aux récepteurs 5-HT2a de la clozapine contribue à son efficacité. Les données de la seconde étude montrent que l’OSU-6162 atténue la récompense, de manière dose-dépendante, ainsi que la facilitation, mais pas l’atténuation de la récompense induite par le quinpirole. Cette dernière observation suggère que l’OSU-6162 agit comme un antagoniste fonctionnel aux récepteurs D2 post-synaptiques. Un ensemble de données suggèrent que le comportement d’ASI constitue un modèle valide permettant d’évaluer l’efficacité antipsychotique potentielle de nouvelles molécules. Le comportement d’ASI est atténué par les antipsychotiques cliniquement efficaces mais est peu ou pas modifié par des molécules dépourvues d’activité antipsychotique. Les données obtenues dans cette thèse permettent de supposer que l’OSU-6162 possède une activité antipsychotique de nature atypique, et cela sans altérer la neurotransmission sérotoninergique.

Mécanismes cellulaires de l'induction du facteur de transcription Nur77 après un traitement aux antipsychotiques

Les antipsychotiques sont utilisés en clinique depuis plus de 50 ans pour pallier aux symptômes de la schizophrénie. Malgré une recherche intensive, les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’effet clinique de cette médication demeurent encore nébuleux. Ces drogues sont reconnues comme des antagonistes des récepteurs D2 de la dopamine et peuvent moduler la transcription génique dans le striatum. Au cours des recherches qui ont mené à l'écriture de cette thèse, nous avons exploré l’expression de Nur77, un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires, afin de caractériser le rôle de la dopamine, la sérotonine, l’adénosine et le glutamate dans la régulation génique contrôlée par les antagonistes D2. En premier lieu, nous avons examiné l’impact de la co-administration d’agents sérotonergiques et adrénergiques sur l’expression de l’ARNm de Nur77 induite par l’halopéridol, un antipsychotique de première génération. Nous avons observé que le 8-OH-DPAT et le MDL11939 préviennent partiellement l’induction de Nur77 dans le striatum. Au contraire, l’idazoxan potentialise l’effet de l’halopéridol sur l’expression de Nur77 alors que le prazosin reste sans effet. Ces résultats démontrent que l’expression striatale de Nur77 induite par l’halopéridol peut être modulée à la baisse avec un agoniste 5-HT1A ou un antagoniste 5-HT2A. Par la suite, nous avons évalué dans divers paradigmes expérimentaux l’effet de l’éticlopride, un antagoniste spécifique D2, afin d’explorer davantage le mécanisme de l’effet transcriptionnel des antagonistes D2. Étonnamment, la suppression de l’isoforme D2L chez la souris D2L KO ne réduit pas la réponse de l’éticlopride dans le striatum. Par contre, une lésion corticale avec l’acide iboténique bloque l’effet de l’éticlopride sur la transcription de Nur77, suggérant un rôle du glutamate. La combinaison d’un antagoniste des récepteurs métabotropes du glutamate de types 5 (mGluR5) et d’un antagoniste des récepteurs de l’adénosine A2A abolit complètement l’augmentation de la transcription de Nur77 induit par l’éticlopride dans le striatum. La modulation directe de l’expression striatale de Nur77 par les récepteurs mGluR5 et A2A a été confirmée dans un modèle de cultures organotypiques de tranches cérébrales. Ces résultats démontrent clairement que la modulation de l’expression génique dans le striatum, à la suite d’un traitement avec un antagoniste D2 pourrait être indépendante d’une interaction directe avec les récepteurs D2 post-synaptiques, et reposerait plutôt sur son interaction avec les récepteurs D2 hétérosynaptiques des afférences corticostriées et l’activation subséquente des récepteurs post-synaptiques du glutamate et de l’adénosine. En résumé, nos résultats suggèrent que l’interaction des antipsychotiques atypiques avec les récepteurs 5-HT2A et 5-HT1A pourrait expliquer la différence dans le patron d’expression génique induit par ces drogues en comparaison avec les antipsychotiques typiques. De plus, nos résultats révèlent un nouveau mécanisme d’action des antagonistes D2 et supportent un rôle primordial du glutamate et de l’adénosine dans les effets des antipsychotiques de première génération.

Les récepteurs 5-HT4b adoptent différentes conformations ligand-spécifique ayant des propriétés de signalisation et de régulation distinctes

Les antidépresseurs actuels sont très similaires au niveau de leur mécanisme d’action et sont plus ou moins efficaces. Un des problèmes majeurs est leur long temps de latence à fournir une action thérapeutique dû aux adaptations des sites pré et post synaptiques. Dans un modèle animal, nous avons récemment découvert que l’agoniste RS67333 des récepteurs 5-HT4 était en mesure de produire en trois jours les mêmes effets antidépresseurs qui normalement prennent de deux à trois semaines à apparaître avec les antidépresseurs actuellement disponibles. De plus, nous avons constaté que les effets antidépresseurs de cet agoniste possédaient une résistance à la tolérance. Il y a d’autres agonistes du même récepteur, tel que le prucalopride qui ne produit pas d’effets antidépresseurs comme RS67333. Étant donné que l’efficacité du Prucalopride à stimuler les 5-HT4Rs est similaire sinon plus grande que celle de RS67333, nous avons énoncé l’hypothèse que le récepteur 5-HT4 pourrait adopter différentes conformations actives suite à son activation par différents agonistes. Nous avons ainsi décidé d’explorer les principales réponses fonctionnelles des récepteurs 5-HT4B en observant leurs propriétés de régulation et de signalisation. Nous avons montré que l’isoforme B du récepteur 5-HT4, étant hautement exprimé dans le système limbique, détient une signalisation et une régulation différentes dépendant du ligand activateur. Nos résultats indiquent que chacun des agonistes testés (5-HT, RS67333, ML10302, Zacopride, Prucalopride) modulent distinctivement la production d’AMPc et l’internalisation du récepteur. Les résultats nous ont clairement permis de déterminer que les agonistes possèdent une efficacité et ou puissance différentes les uns par rapport aux autres. De plus, l’ordre d’efficacité des agonistes à moduler la voie de l’AMPc était (Prucalopride > Zacopride = ML10302 = 5-HT > RS67333) et est différente de leur ordre d’efficacité à induire la régulation du récepteur par internalisation (5-HT > Zacopride > Prucalopride > ML10302 = RS67333). Ainsi, nous avons montré que les 5-HT4Rs adoptent des conformations qui sont ligand-spécifiques. Cela implique que la sélectivité fonctionnelle serait un facteur important à considérer dans les mécanismes d’action antidépresseur des agonistes de ce récepteur.

5-HT1A AND 5-HT2C RECEPTOR GENE EXPRESSION AND FUNCTIONAL REGULATION DURING RAT HEPATOCYTE PROLIFERATION AND APOPTOSIS

The work is an attempt to understand the role of 5-HT, 5-HT1A and 5-HT2C receptors in the regulation of liver cell proliferation using in vivo and in vitro models. The work also focuses on the brain serotonergic changes associated with hapatocyte proliferation and apoptosis to delineate its regulatory function. The investigation of mechanisms involving different models of hepatocyte proliferation contributes to our knowledge about serotonergic regulation of cell growth, apoptosis and carcinogenesis of liver. The study reveals that the alteration of the 5-HT1A and 5-HT2C receptor function and gene expression in the brain stem, cerebral cortex and hypothalamus play an important role in the sympathetic regulation of cell proliferation, neoplastic transformation and apoptosis. The functional balance between 5-HT1A and 5-HT2C receptor plays an important role in regulating hepatocyte proliferation, neoplastic transformation and hepatic apoptosis. The regulatory role of 5-HT1A and 5-HT2C receptor during neoplastic transformation and apoptosis could lead to possible therapeutic intervention in the treatment of cancers and have immense clinical importance.

Increased 5-HT2C Receptor Binding in the Brain Stem And Cerebral Cortex During Liver Regeneration And Hepatic Neoplasia In Rats

In the present study, serotonin 2C (5-HT2c) receptor binding parameters in the brainstem and cerebral cortex were investigated during liver generation after partial hepatectomy (PH) and N-nitrosodiethylamine (NDEA) induced hepatic neoplasia in male Wistar rats. The serotonin content increased significantly (p<0.01) in the cerebral cortex after PH and in NDEA induced hepatic neoplasia. Brain stem serotonin content increased significantly (p<0.05) after PH and (p<0.001) in NDEA induced hepatic neoplasia. The number and affinity of the 5-HT2c receptors in the crude synaptic membrane preparations of the brain stem showed a significant (p<0.001) increase after PH and in NDEA induced hepatic neoplasia. The number and affinity of 5-HT2c receptors increased significantly (p<0.001) in NDEA induced hepatic neoplasia in the crude synaptic membrane preparations of the cerebral cortex. There was a significant (p<0.01) increase in plasma norepinephrine in PH and (p<0.001) in NDEA induced hepatic neoplasia, indicating sympathetic stimulation. Thus, our results suggest that during active hepatocyte proliferation 5-HT2c receptor in the brain stem and cerebral cortex are up-regulated which in turn induce hepatocyte proliferation mediated through sympathetic stimulation.

Involvement of serotoninergic receptors in the anteroventral preoptic region on hypoxia-induced hypothermia

Hypoxia causes a regulated decrease in body temperature (Tb). There is circumstantial evidence that the neurotransmitter serotonin (5-HT) in the anteroventral preoptic region (AVPO) mediates this response. However, which 5-HT receptor(s) is (are) involved in this response has not been assessed. Thus, we investigated the participation of the 5-HT receptors (5-HT(1), 5-HT(2), and 5-HT(7)) in the AVPO in hypoxic hypothermia. To this end, Tb of conscious Wistar rats was monitored by biotelemetry before and after intra-AVPO microinjection of methysergide (a 5-HT(1) and 5-HT(2) receptor antagonist, 0.2 and 2 mu g/100 nL), WAY-100635 (a 5-HT(1A) receptor antagonist, 0.3 and 3 mu g/100 nL), and SB-269970 (a 5-HT(7) receptor antagonist, 0.4 and 4 mu/100 nL), followed by 60 min of hypoxia exposure (7% O(2)). During the experiments, the mean chamber temperature was 24.6 +/- 0.7 degrees C (mean +/- SE) and the mean room temperature was 23.5 +/- 0.8 degrees C (mean +/- SE). Intra-AVPO microinjection of vehicle or 5-HT antagonists did not change Tb during normoxic conditions. Exposure of rats to 7% of inspired oxygen evoked typical hypoxia-induced hypothermia after vehicle microinjection, which was not affected by both doses of methysergide. However, WAY-100635 and SB-269970 treatment attenuated the drop in Tb in response to hypoxia. The effect was more pronounced with the 5-HT7 antagonist since both doses (0.4 and 4 mu g/0.1 mu L) were capable of attenuating the hypothermic response. As to the 5-HT(1A) antagonist, the attenuation of hypoxia-induced hypothermia was only observed at the higher dose. Therefore, the present results are consistent with the notion that 5-HT acts on both 5-HT(1A) and 5-HT7 receptors in the AVPO to induce hypothermia, during hypoxia. (c) 2005 Elsevier B.V All rights reserved.