ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ · 3.2.6.7 Πείραμα 7-Επίδραση του...

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ

ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗΣ ΣΤΑ ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ ΜΕΣΩ ΤΗΣ

ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΩΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ ΜΕ ΑΛΛΑ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΠΡΟΕΚΤΑΣΕΙΣ

ΤΟΥ ΡΟΛΟΥ ΤΗΣ ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗΣ ΣΤΗΝ ΠΑΘΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΟΣΩΝ ΤΟΥ ΚΝΣ

ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΑΝΤΩΝΙΑΣ Ε. ΜΑΡΑΖΙΩΤΗ

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΙΣ ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

ΗΡΑΚΛΕΙΟ 2007

Στη σεβαστή μνήμη της καθηγήτριάς μου Χριστίνας Σπυράκη

Που με αγκάλιασε με αγάπη και μου μετέδωσε τη βαθιά γνώση της σε

θέματα Φαρμακολογίας

Στους γονείς μου

Που με έμαθαν να στοχεύω ψηλά

i

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Η παρούσα διατριβή αφορά τη μελέτη του σωματοστατινεργικού συστήματος σε

πυρήνες των βασικών γαγγλίων. Εντάσσεται σε ένα ευρύτερο πλαίσιο ερευνητικών

ενδιαφερόντων της αναπληρώτριας καθηγήτριας κας Κ. Θερμού για το λειτουργικό ρόλο του

σωματοστατινεργικού συστήματος στο κεντρικό νευρικό σύστημα με έμφαση στα βασικά

γάγγλια. Η παρουσία μου στο εργαστήριο Φαρμακολογίας με υπεύθυνη την κα. Θερμού

ξεκίνησε κατά τη διάρκεια τρίμηνης εκπαίδευσής μου στα πλαίσια του Μεταπτυχιακού

Προγράμματος Σπουδών στις Νευροεπιστήμες όπου εκπαιδεύτηκα πάνω σε βασικές τεχνικές

μελέτης του εγκεφάλου του επίμυ. Κατά τη διάρκεια αυτή συνειδητοποίησα το ενδιαφέρον μου

για την νευροφαρμακολογία και προς μεγάλη μου χαρά η κα. Θερμού μου πρότεινε να

παραμείνω στο εργαστήριό της με σκοπό τη διεξαγωγή διδακτορικής διατριβής.

Το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε μέχρι τη λήψη του μεταπτυχιακού διπλώματος

μου ήταν πολύ σημαντικό, διότι χάρη στους καθηγητές του προγράμματος και τους συνεργάτες

τους μου δόθηκε η ευκαιρία να γνωρίσω τα διάφορα ερευνητικά πεδία των νευροεπιστημών,

να αποκτήσω το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο ενός νευροεπιστήμονα, να εκπαιδευτώ σε

βασικές αλλά και σύγχρονες τεχνικές, να αποκτήσω τον τρόπο σκέψης του ερευνητή και τέλος

να αγαπήσω την έρευνα και να αποφασίσω να ασχοληθώ με αυτήν.

Η διατριβή αυτή στηρίχθηκε οικονομικά από το εγκεκριμένο ερευνητικό πρόγραμμα με

τίτλο «Λειτουργική Χαρτογράφηση των Υποδοχέων Σωματοστατίνης στα Βασικά Γάγγλια μέσω

της Μελέτης των Αλληλεπιδράσεων του Πεπτιδίου με άλλα Νευροδιαβιβαστικά Συστήματα:

Προεκτάσεις του Ρόλου της Σωματοστατίνης στην Παθοφυσιολογία Νόσων του ΚΝΣ»

(Επιστημονικά Υπεύθυνη: κα Κ. Θερμού) στο πλαίσιο του Προγράμματος EΠEAEK

Ηράκλειτος: «Υποτροφίες Έρευνας με προτεραιότητα στην Βασική Έρευνα». Η

πραγματοποίηση της διατριβής όμως σίγουρα θα ήταν αδύνατη χωρίς την ουσιαστική βοήθεια,

την υποστήριξη και τη συνεχή συμπαράσταση των καθηγητών μου, της οικογένειάς μου, των

συνεργατών και των φίλων μου. Ένα μέρος της πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο

Φαρμακολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών υπό την επίβλεψη της

Καθηγήτριας κας Χ. Σπυράκη. Θα ήθελα να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου και ένα μεγάλο

ευχαριστώ σε όλους όσους στάθηκαν δίπλα μου σε αυτό το χρονικό διάστημα.

Ειδικότερα θα ήθελα να ευχαριστήσω:

Την Καθηγήτριά μου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Φαρμακολογίας κα. Κ. Θερμού για

τη συνεχή υποστήριξή της, τον ενθουσιασμό της, τις αστείρευτες ιδέες της και για την αγάπη

της. Η συνεργασία μας όλο αυτό τον καιρό υπήρξε πραγματικά άψογη. Της οφείλω μεγάλο

μέρος από τον ερευνητικό τρόπο σκέψης μου και αποτελεί για μένα ένα από τα υψηλότερα

πρότυπα επιστήμονα.

ii

Τον Καθηγητή Νευρολογίας κ. Ανδρέα Πλαϊτάκη, την αείμνηστη Καθηγήτρια

Φαρμακολογίας Χ. Σπυράκη, τον Επίκουρο Καθηγητή Βιοψυχολογίας κ. Γεώργιο Παναγή

μέλη της τριμελούς επιτροπής για το ενδιαφέρον τους και τις συμβουλές τους.

Τον Καθηγητή Φαρμακολογίας κ. Αχιλλέα Γραβάνη και την Καθηγήτρια Βιολογίας κ.

Φωτεινή Στυλιανοπούλου για την τιμή που μου έκαναν με το να συμμετάσχουν στην επταμελή

επιτροπή της διατριβής μου.

Τον Αναπληρωτή Καθηγητή Ψυχοφυσιολογίας κ. Ανδρέα Καστελλάκη για την

καθοδήγηση και τον πολύτιμο χρόνο που αφιέρωσε για την ανάγνωση και επιμελή διόρθωση

του κειμένου της διατριβής μου και τη Δρ. Κ. Αντωνίου, Λέκτορα του Εργ. Φαρμακολογίας της

Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, για τη βοήθειά της κυρίως με τη στατιστική

επεξεργασία των αποτελεσμάτων μου. Επιπλέον, ευχαριστώ και τους δύο για τη συμμετοχή

τους στην επταμελή επιτροπή της διατριβής μου.

Την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Φαρμακολογίας της Ιατρικής Σχολής του

Πανεπιστημίου Αθηνών κα. Ζ. Παπαδοπούλου-Νταϊφώτη, στο εργαστήριό της οποίας

πραγματοποιήθηκαν τα νευροχημικά κυρίως πειράματα της διατριβής μου.

Την τεχνικό του εργαστηρίου μας Δέσποινα Παπασάββα, την Δρ. Άννα Βασιλάκη,

Λέκτορα του Εργ. Φαρμακολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, τον Δρ.

Αντώνη Σταματάκη Λέκτορα του Εργαστηρίου Βιολογίας της Νοσηλευτικής Σχολής του

Πανεπιστημίου Αθηνών για τη βοήθεια τους στην εκπαίδευση μου σε τεχνικές που

χρησιμοποίησα στο πειραματικό μέρος της διατριβής μου.

Τους υποψήφιους διδάκτορες Νίκη Μαστροδήμου, Φωτεινή Καγιαδάκη, Τάκη

Πιτυχούτη, Αλεξία Πολυσίδη και Αντώνη Σιδέρη για την οποιαδήποτε βοήθεια και τη στήριξή

τους.

Iδιαίτερα, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου για τη συνεχή ηθική αλλά και

υλική υποστήριξη και την αγάπη τους. Τον πατέρα μου Ευάγγελο Μαραζιώτη συνεχή

υποστηρικτή της δουλειάς μου. Τον ευχαριστώ για τις πολύτιμες συμβουλές του και τη συνεχή

παρότρυνση. Τη μητέρα μου Γεωργία Μαραζιώτη που η αισιοδοξία της μου δίνει πάντα

δύναμη για ζωή. Τις αδερφές μου Πέγκυ και Νάντια Μαραζιώτη που σαν μεγαλύτερες και ήδη

διδάκτορες δεν θα μπορούσαν παρά να είναι τα καλύτερα πρότυπα για μένα.

Τον Ιωάννη Δήμου που καθημερινά μου μεταδίδει τον ενθουσιασμό του για την έρευνα

και που με αγάπη στηρίζει τις επιλογές μου.

Ιούνιος 2007

Ηράκλειο

iii

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Πρόλογος………………………………………………………………………….…i

Κατάλογος Σχημάτων……..………………..…………………………………….ix

Κατάλογος Πινάκων….……………………………………….……………….xviii Συντομογραφίες…………………………………………………………………..xx

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ………………………...………1

1.1 ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗ ΚΑΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ…………………………..…………1

1.1.1 Ανακάλυψη δραστικών μορφών σωματοστατίνης………………...……...1

1.1.2 Παραγωγή και δράσεις της σωματοστατίνης………………….………..…3

1.1.3 Υποδοχείς σωματοστατίνης………………………………..…….………....5

1.1.4 Κλωνοποίηση των υποδοχέων σωματοστατίνης……………………...….5

1.1.5 Αγωνιστές και ανταγωνιστές της σωματοστατίνης………………..………8

1.1.6 Κατανομή των υποδοχέων σωματοστατίνης………………….…………11

1.1.7 Μηχανισμός δράσης της σωματοστατίνης………………….…….……13

1.1.8 Φυσιολογικές δράσεις του σωματοστατινεργικού

συστήματος στο ΚΝΣ και εμπλοκή του στην

παθοφυσιολογία νόσων του ΚΝΣ……………………………….…….…14

1.2 ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ…………………………………………………….……16

1.2.1 Γενικά……………………………………………………………………..…16 1.2.2 Το ραχιαίο κύκλωμα των βασικών γαγγλίων…………………………....18 1.2.3 Το κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων…………………………..21 1.2.4 Φυσιολογική λειτουργία των πυρήνων των βασικών γαγγλίων……...26

1.2.5 Διαταραχές των βασικών γαγγλίων……………………………..………29

iv

1.3 ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ…………………………………...34 1.3.1 Κατανομή……………………………………………..……….……………34 1.3.2 Αλληλεπιδράσεις με άλλα νευροδιαβιβαστικά

συστήματα…………………………………………………….…………....35

1.3.3 Εντοπισμός υποτύπων……………………………….……………...……39

1.3.4 Μελέτη ρόλου της σωματοστατίνης στην λειτουργία

των βασικών Γαγγλίων……………………………..…………………....41

1.3.5 Ρόλος της σωματοστατίνης σε νόσους των

βασικών γαγγλίων………………………………………………………...43

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ………………..46

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ……………………….....48

3.1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΖΩΑ…………………………………………………..……….48

3.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ……………………………………….……..49

3.2.1 Χειρουργικές επεμβάσεις: Στερεοταξική εμφύτευση

Οδηγών Σωλήνων……………………………………………………...…49

3.2.2 Φάρμακα - Χορήγηση φαρμάκων…………………………………..……50

3.2.3 Ιστολογική ανάλυση…………………………………...…………………..52

3.2.4 Μέτρηση κινητικής δραστηριότητας…………………………………..…53 3.2.5 Στατιστική ανάλυση…………………………………………………….....54

3.2.6 Μελέτες κινητικής δραστηριότητας……………………………….……..54

3.2.6.1 Πείραμα 1- Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)…...54

3.2.6.2 Πείραμα 2- Επίδραση των sst1, sst2, sst3 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά

σφαίρα (GP)...……………………………………………………..…54

v

3.2.6.3 Πείραμα 3-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στη ωχρά

σφαίρα (GP)…………………………………………………….……55

3.2.6.4 Πείραμα 4-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (GP)……………………………………………………….…55

3.2.6.5 Πείραμα 5- Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)……………………………………………………..……55

3.2.6.6 Πείραμα 6-Επίδραση των sst1,sst2 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)…………………………….……..56

. 3.2.6.7 Πείραμα 7-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση

της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα (VP)……………………………………………...……56 3.2.6.8 Πείραμα 8-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της

σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα (VP)……………………………………..…………..…57

3.3 ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ

3.3.1 Προετοιμασία εγκεφαλικού ιστού……………………………………..….57

3.3.2 Ανοσοϊστοχημεία για την c-fos πρωτείνη…………………………….…58 3.3.3 Υπολογισμός θετικών κυττάρων για την πρωτείνη Fos…………….…59

3.3.4 Στατιστική ανάλυση…………………………………………………….…60

3.4 IN VIVO ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗ ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗ

3.4.1 Καθετήρας in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης……………………..61 3.4.2 Χειρουργικές επεμβάσεις: Στερεοταξική εμφύτευση καθετήρα in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης………………………..62 3.4.3 Συλλογή δειγμάτων in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης……………63

3.4.4 Προσδιορισμός συγκέντρωσης ντοπαμίνης στα δείγματα……………64

3.4.5 Ιστολογική ανάλυση……………………………………………………….65

3.4.6 Στατιστική ανάλυση……………………………………………………..…65

vi

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ……………………….67

4.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΤΗΝ ΩΧΡΑ ΣΦΑΙΡΑ……………………………..…………67

4.1.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ……………………………………………………67

4.1.1.1 Πείραμα 1-Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)……………………………………………………………67

4.1.1.2 Πείραμα 2 - Επίδραση των sst1, sst2, sst3 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)………………………..………71

4.1.1.3 Πείραμα 3-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (GΡ)………………………………………………76 .

4.1.1.4 Πείραμα 4-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (GΡ)……………………………………………………………77

4.1.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ C-FOS

4.1.2.1 Έκφραση του c-fos σε εγκεφαλικές περιοχές μετά από

χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα GP………………..…..78

4.1.2.1.1 Κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού…….…….…79

4.1.2.1.2 Ραβδωτό σώμα…………………………………………….……80

4.1.2.1.3 Ιππόκαμπος………………………………………………….….82

4.1.2.1.4 Επικλινής πυρήνας του διαφράγματος….…………………….84

4.1.3 ΜΕΛΕΤΕΣ IN VIVO ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗΣ………………………….……………86

4.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΤΗΝ ΚΟΙΛΙΑΚΗ ΩΧΡΑ ΣΦΑΙΡΑ……………………….…….89

4.2.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ…………………………………………………..…89 4.2.1.1 Πείραμα 5-Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)……………………………………………….…..…. 89

vii

4.2.1.2 Πείραμα 6-Επίδραση των sst1, sst2 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VΡ)………………..……….……………..94

4.2.1.2 Πείραμα 7-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη

δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VΡ)………………..…………………………...101

4.2.1.3 Πείραμα 8-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση

της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (VΡ)………………………………………………………104

4.2.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ C-FOS……………………………...107

4.2.2.1 Έκφραση του c-fos σε εγκεφαλικές περιοχές μετά από χορήγηση σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VΡ)………………………………………………….…………..107

4.2.2.1.1 Κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου

φλοιού………………………………………….……………..107

4.2.2.1.2 Ραβδωτό σώμα………………………….…………………..109

4.2.2.1.3 Επικλινής πυρήνας του διαφράγματος……..………….…110

4.2.2.1.4 Ιππόκαμπος……………………………………..………..…112

4.2.2.1.5 Κοιλιακή καλυπτρική περιοχή ……..………….…….…… 113

4.2.2.1.6 Βασικός πυρήνας του Μeynert………………..………...…115

4.2.3 ΜΕΛΕΤΕΣ IN VIVO ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗΣ ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗΣ…………….……117

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ…..121

5.1 ΣΥΖΗΤΗΣΗ……………………………………………………………..…121

5.1.1 Μελέτη του ρόλου της σωματοστατίνης και των υποδοχέων της

στην ωχρά σφαίρα στην κινητική συμπεριφορά………………………..121

5.1.2 Μελέτη επίδρασης της σωματοστατίνης μετά από έγχυσή της στην ωχρά σφαίρα στα επίπεδα ντοπαμίνης στο ραβδωτό

σώμα…………………………………………………………………...…125

viii

5.1.3 Εμπλοκή της GABAεργικής νευροδιαβίβασης στη δράση που ασκεί η σωματοστατίνη στην ωχρά σφαίρα στην κινητική δραστηριότητα………………………………………………………...…128

5.1.4 Έκφραση του c-fos στον εγκέφαλο μετά τη χορήγηση

σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα……………….………………….131

5.1.5 Μελέτη του ρόλου της σωματοστατίνης και των υποδοχέων της στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα στην κινητική συμπεριφορά…………...133

5.1.6 Μελέτη επίδρασης της σωματοστατίνης μετά από έγχυσή της στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα στα επίπεδα ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα……………………………………………….….135

5.1.7 Εμπλοκή της GABAεργικής νευροδιαβίβασης στη δράση που ασκεί η σωματοστατίνη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα στην κινητική δραστηριότητα………………………………………...…136


σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα……………………...…139 5.2 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ………………….…………………………………….…141

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ.……..146

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΠΕΡΙΛΗΨΗ……………………………..147

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ABSTRACT………………………….....150

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ....152

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α: ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ…………..177

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β: ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ………………….……184

ix

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

Σχήμα 1.1: Σχηματική αναπαράσταση των μορίων της σωματοστατίνης-14 και -28……………3

Σχήμα 1.2: Μοντέλο δομής των σωματοστατινεργικών υποδοχέων……………………………..6

Σχήμα 1.3: Κλωνοποίηση των σωματοστατινεργικών υποδοχέων. Διάγραμμα συγγένειας της

αλληλουχίας των αμινοξέων των υποδοχέων 5 διαφορετικών ειδών…………………………….7

Σχήμα 1.4. Φυσικοί και πεπτιδικοί αγωνιστές των υποδοχέων της σωματοστατίνης……….....9 Σχήμα 1.5. Εκλεκτικοί μη πεπτιδικοί αγωνιστές των σωματοστατινεργικών υποδοχέων……..10

Σχήμα 1.6: Σχηματική απεικόνιση των συστημάτων μετάδοσης σήματος των sst υποδοχέων

που οδηγούν στην αναστολή της έκκρισης και του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και στην

επαγωγή της απόπτωσης (Τροποποιημένη από Patel 1999)…………………………….…....14

Σχήμα 1.7: Κατά μέτωπο τομή των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, στην οποία φαίνονται τα βασικά

γάγγλια σε σχέση με τις γειτονικές δομές…………………………………………………..………18

Σχήμα 1.8: Σχηματική απεικόνιση του ραχιαίου κυκλώματος των βασικών γαγγλίων………..19

Σχήμα 1.9: Σχηματική απεικόνιση του κοιλιακού κυκλώματος των βασικών γαγγλίων……….23

Σχήμα 1.10: Το κύκλωμα των βασικών γαγγλίων και οι νευροχημικές συνδέσεις μεταξύ των

πυρήνων τους (Τροποποιημένη από Graybiel 2000)……………………………………..……...28

Σχήμα 1.11: Σχηματική απεικόνιση της άμεσης και έμμεσης οδού του κυκλώματος των

βασικών γαγγλίων (Τροποποιημένη από Graybiel 2001)………………………………….…….30

Σχήμα 1.12: Σχηματική απεικόνιση των κύριων συνδέσεων του κινητικού κυκλώματος των

βασικών γαγγλίων σε φυσιολογική κατάσταση, στη νόσο Parkinson και στη

χορεία-βαλλισμό (Τροποποιημένη από Obeso και συν 2002)……………………….……..……33

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3

Σχήμα 3.1: Επίμυς Sprague-Dawley………………………………………………………………48

Σχήμα 3.2: Επίμυς τοποθετημένος σε στερεοταξική συσκευή. Διακρίνεται o προς εμφύτευση

Οδηγός σωλήνας, τοποθετημένος σε ειδική υποδοχή, προσαρμοσμένη σε

Βραχίονα μετρονομημένο σε χιλιοστόμετρα με κλίμακα βερνιέρου……………………………...50

Σχήμα 3.3: Διαδικασία έγχυσης του φαρμάκου μέσω της αντλίας έγχυσης σταθερής ροής…52

Σχήμα 3.4: Πειραματική διάταξη του προτύπου μέτρησης της κινητικής δραστηριότητας σε

κλωβό με φωτοκύτταρα (Model 7420,Ugo Basile)…………………………………..……………53

Σχήμα 3.5: Ψυκτική μικροτόμος (Leica cryostat)…………………………….………………..…59

x

Σχήμα 3.6: Αναπαράσταση ενός συγκεντρικού καθετήρα κάθετου τύπου. Τα βέλη δείχνουν

την πορεία του τεχνητού ΕΝΥ, (Β) Φωτογραφία του καθετήρα μικροδιαπίδυσης που

χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα της in vivo μικροδιαπίδυσης…………………………………62

Σχήμα 3.7: Η πειραματική διάταξη της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης……..…………63

Σχήμα 3.8: Τα βασικά μέρη ενός συστήματος HPLC……………………………………………64

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

Σχήμα 4.1: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων στην ωχρά

σφαίρα σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλα των Paxinos & Watson 1998.Οι μαύρες κουκίδες

απεικονίζουν τις θέσεις έγχυσης των οδηγών σωλήνων μετά την εμφύτευσή τους στον κάθε

επίμυ……………………………………………………………………………………………...……68

Σχήμα 4.2: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού

ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης (120ng/0.5μl/πλευρά) στο GP. Οι τιμές στο διάγραμμα

αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό

διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05,

**Ρ<0.01) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα…………………………...69

Σχήμα 4.3: Δράση της σωματοστατίνης (SRIF, 60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα

αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το

διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης

*Ρ<0.05, ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………….69

Σχήμα 4.4: Επίδραση του SRA-880 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της SRIF

(120ng/0.5μl/πλευρά),μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP,στη κινητική

δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των

οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.), ###Ρ<0.001 ως προς την ομάδα της SRIF…………………………………………………………70 Σχήμα 4.5: Επίδραση του CYN154806 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της SRIF

(120ng/0.5μl/πλευρά),μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP, στη κινητική



**Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #Ρ<0.05 ως προς την ομάδα της SRIF……………………………………………………………71

Σχήμα 4.6. Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού

ορού (Φ.Ο.) ή L-797,591 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση

τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60

xi

λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05, ***Ρ<0.001)

ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα……………………………………….72

Σχήμα 4.7: Δράση του L-797,591 (60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή

(± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών

μέτρησης.

*Ρ<0.05, **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………72


ορού (Φ.Ο.) ή L-797,591 (240 ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση


λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01)

ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα………………………………………73

Σχήμα 4.9: Δράση του L-779,976 (120, 240 και 480ng/0.5μl/πλευρά) μετά από



διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

*Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………………….74


ορού (Φ.Ο.) ή L-803,087 (240 ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση


λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ( *Ρ<0.05) ανάμεσα στην

ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα………………………………………………………75

Σχήμα 4.11: Δράση του L-803,087 (120, 240 και 480ng/0.5μl/πλευρά) μετά από




*Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………………………75

Σχήμα 4.12: Δράση του L-796,778 (240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση

στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό

σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.…76

Σχήμα 4.13: Δράση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στο GP και της μπικουκουλίνης (BIC,120ng/0.5μl/πλευρά) μετά από

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο Str. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό

σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) ###P<0.001 ως προς την ομάδα της SRIF…………………………………………………………77

xii

Σχήμα 4.14: Δράση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στο GP και της φακλοφαίνης (PHACL,120ng/0.5μl/πλευρά) μετά από

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο Str. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό

σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

**Ρ<0.01, ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) ##P<0.01 ως προς την ομάδα της SRIF…………………………………………………………….78

Σχήμα 4.15: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στις κινητικές περιοχές του φλοιού μετά από τη

χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις

εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε

χορήγηση……………………………………………………………………………………………79

Σχήμα 4.16 Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών

για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο GP, σε ένα κομμάτι

της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν

μετρώντας τους θετικούς νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) .

P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)………………………………………………80

.Σχήμα 4.17: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο ραβδωτό σώμα μετά από τη χορήγηση

φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP.Στις εικόνες

παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε

χορήγηση……………………………………………………………………………………………81

Σχήμα 4.18: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών



μετρώντας τους θετικούς νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) .

P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)………………………………………………82

.Σχήμα 4.19: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στoν ιππόκαμπο μετά από τη χορήγηση

φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις εικόνες


χορήγηση……………………………………………………………………………………………83

Σχήμα 4.20:. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών



μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή)

P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………..……………….84

Σχήμα 4.21: Πρότυπα έκφρασης του c-fos γονιδίου στον επικλινή πυρήνα μετά από τη

χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις


χορήγηση………………………………………………………………………………………85

Σχήμα 4.22:.Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών


xiii


μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν

παρατηρητή)………………………………………………………………………………………… 85

Σχήμα 4.23: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του καθετήρα εγκεφαλικής

μικροδιαπίδυσης στο δεξιό ραβδωτό και του οδηγού σωλήνα στην δεξιά ωχρά σφαίρα με βάση

των στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos και Watson 1998…………………………………..……87

Σχήμα 4.24: Η επίδραση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl) στα επίπεδα της DA (Α), του

DOPAC (Β) και του HVA (Γ) στο ραβδωτό σώμα. Τα δεδομένα εκφράζονται ως το % ποσοστό

των βασικών επιπέδων και αντιπροσωπεύουν την μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των

μετρήσεων από 5 ζώα.

*Ρ<0.05 ως προς το 100% που ορίστηκε ως βασική απελευθέρωση………………………….89

Σχήμα 4.25: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλα των Paxinos και Watson 1986. Οι

μαύρες κουκίδες δείχνουν τα σημεία κατάληξης των οδηγών σωλήνων μετά την εμφύτευσή

τους στον κάθε επίμυ…………………………………………………………..……………………91


ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης (60ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την

μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60

λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05,

**Ρ<0.01,***Ρ<0.001) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα…………… 93

Σχήμα 4.27: Δράση της σωματοστατίνης (SRIF,15,30 60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά )μετά

από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα



*Ρ<0.05, **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………….. 93

Σχήμα 4.28: Επίδραση του SRA-880 (60ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της σωματοστατίνης

(SRIF, 60ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική

δραστηριότητα.. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των


*Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #P<0.05 ως προς την ομάδα της SRIF……………………………………………………………94

Σχήμα 4.29: Επίδραση του CYN154806 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της σωματοστατίνης

(SRIF, 60ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική



**Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………………… 94


ορού (Φ.Ο.) ή CH275 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή

των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι

xiv

αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01) ανάμεσα στην

ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα……………………………………………………...…95

Σχήμα 4.31: Δράση του CH275 (60, 180, 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά) μετά από

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα



***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)………………………………………………… 96

Σχήμα 4.32: Επίδραση του SRA-880 (240ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση του CH275

(240ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική



***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………….………………………… 97

Σχήμα 4.33: Δράση του SRA-880 (60, 180 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή


μέτρησης………………………………………………………………………………………………97


ορού (Φ.Ο.) ή ΜΚ678 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή

των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι

αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01,***Ρ<0.001)

ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα……………………………………….98

Σχήμα 4.35: Δράση του ΜΚ678 (120, 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή


μέτρησης.

***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………………….… 99

Σχήμα 4.36: Επίδραση του CYN154806 (240ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση του ΜΚ678

(240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα.

Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων

του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #P<0.05 ως προς την ομάδα MK678………………………………….………………………….99

Σχήμα 4.37: Δράση του CYN154806 (60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από



διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης………………………………………………………………100

Σχήμα 4.38: Δράση του L-803,087(240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση

στο VP στην κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό

σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης....100

xv

Σχήμα 4.39: Δράση της σωματοστατίνης (120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από




**Ρ<0.01 ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………..……… 101

Σχήμα 4.40: Η επίδραση της μπικουκουλίνης (Bicuculline, 10mg/kg, ip) στην επαγόμενη από

τη SRIF (240ng/0.5μl/πλευρά) κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη

μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30

λεπτών μέτρησης.

**Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………………..…….103

Σχήμα 4.41: Η επίδραση της μπικουκουλίνης (Bicuculline, 120ng/0.5μl/πλευρά,Nac) στην

επαγόμενη από τη SRIF (240ng/0.5μl/πλευρά) κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα



*Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………………… 103

Σχήμα 4.42: Η δράση της μπικουκουλίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από

ενδοπεριτοναϊκή και ενδοεγκεφαλική (NAc) χορήγηση. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη

μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

*P<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………………...…… 104

Σχήμα 4.43: Η επίδραση της φακλοφαίνης (Phaclofen, 10mg/kg, ip) στην επαγόμενη από την

σωματοστατίνη κινητική δραστηριότητα (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα

αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

**P<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου(Φ.Ο.) και την ομάδα SRIF+ φακλοφαίνης…………105

Σχήμα 4.44: Η επίδραση της φακλοφαίνης (Phaclofen, 120ng/0.5μl/πλευρά, NAc) στην δράση

της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά, VP) στην κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο

διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών

μέτρησης.

**P<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………….…… 106

Σχήμα 4.45: Η επίδραση της φακλοφαίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από

ενδοπεριτοναϊκή και ενδοεγκεφαλική (NAc) χορήγηση. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη

μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης…………....106

Σχήμα 4.46: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στις κινητικές περιοχές του φλοιού μετά από τη

χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις


χορήγηση………………………………………………………………………………………….…107


για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι


xvi


P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………..… 108

Σχήμα 4.48: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στo ραβδωτό σώμα μετά από τη χορήγηση

φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP. Στις εικόνες


χορήγηση……………………………………………………………………………………………109




μετρώντας τους θετικούςγια c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) .

P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……………………………………………...… 110

Σχήμα 4.50. Πρότυπα έκφρασης του c-fos στον επικλινή πυρήνα του διαφράγματος μετά από

τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις


χορήγηση………………………………………………………………………………………….…110




μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή).

P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………….……111

Σχήμα 4.52: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στον ιππόκαμπο μετά από τη χορήγηση

φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες


χορήγηση……………………………………………………………………………………….……112





P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)……..………………………………..……… 113

Σχήμα 4.54: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο VTA μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού

ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται

φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση…….…114




μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή). P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.)…………………………………………….… 115

Σχήμα 4.56: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο βασικό πυρήνα του Μeynert μετά από τη

χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις

xvii


χορήγηση…………………………………………………………………………………………….116




μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από

έναν παρατηρητή)…………………………………………………………………………….…… 117

Σχήμα 4.58: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του καθετήρα μικροδιαπίδυσης

στον δεξιό επικλινή πυρήνα και τoυ οδηγού σωλήνα στην δεξιά κοιλιακή ωχρά σφαίρα με

βάση τον στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos και Watson 1998…………………………..……118

Σχήμα 4.59: Η επίδραση της σωματοστατίνης στα επίπεδα της DA (Α), του DOPAC (Β) και

του HVA (Γ) στον επικλινή πυρήνα. Η χορήγηση της σωματοστατίνης έγινε στην δεξιά κοιλιακή

ωχρά σφαίρα στην δόση των 240ng/0.5μl. Τα δεδομένα εκφράζονται ως το % ποσοστό των

βασικών επιπέδων και αντιπροσωπεύουν την μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των μετρήσεων

από 6 ζώα.

*Ρ<0.05,**Ρ<0.01 ως προς το 100% που ορίστηκε ως βασική απελευθέρωση (3 πρώτα

δείγματα)……………………………………………………………………………………………. 120

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Σχήμα 5.1: Σχηματική απεικόνιση των συμπεριφορικών και νευροχημικών ευρημάτων στο

ραχιαίο κύκλωμα των βασικών γαγγλίων…………………………………………………………130

Σχήμα 5.2: Σχηματική απεικόνιση των συμπεριφορικών και νευροχημικών ευρημάτων στο

κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων………………………………………………………..138

Σχήμα 5.3: Σχηματική απεικόνιση των συνολικών αποτελεσμάτων της διατριβής…………. 143

Σχήμα 5.4: Σχηματική απεικόνιση των συνδέσεων των βασικών γαγγλίων στο άμεσο μονοπάτι

(Graybiel, 2000 τροποποιημένη)…………………………………………………………………..144 Σχήμα 5.5: Σχηματική απεικόνιση των συνδέσεων των βασικών γαγγλίων στο έμμεσο

μονοπάτι (Graybiel, 2000 τροποποιημένη)………………………………………..…………..…145

xviii

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ

Πίνακας 1.1: Θέσεις έκφρασης της σωματοστατίνης……………………………………………..4

Πίνακας 1.2: Δράσεις της σωματοστατίνης………………………………………………………..4

Πίνακας 1.3: Συγγένεια σωματοστατινεργικών αναλόγων με του υπότυπους των υποδοχέων

της σωματοστατίνης που έχουν αναγνωριστεί σε διάφορα είδη (τιμές IC50 σε nM)…………….10

Πίνακας 1.4: Κατανομή των sst υποτύπων σε περιοχές του Κ.Ν.Σ. αρουραίου…………….. 12

Πίνακας 4.1: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για

c-fos νευρώνων στην Μ1 και Μ2 κινητική περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού

(n=5 επίμυες)…………………………………………………………………………………………79


c-fos νευρώνων στην περιοχή του ραβδωτού (n=5 επίμυες)…………………………………...81


c-fos νευρώνων στην περιοχή του ιπποκάμπου (n=5 επίμυες)…………………………………83

Πίνακας 4.4. Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για

c-fos νευρώνων στην περιοχή του επικλινή πυρήνα (n=5 επίμυες)……………………………85


c-fos νευρώνων στην Μ1 και Μ2 περιοχή του φλοιού (n=5 επίμυες)…………………………108


c-fos νευρώνων στην περιοχή του ραβδωτού (n=5 επίμυες)…………………………………109


c-fos νευρώνων στην περιοχή του επικλινή πυρήνα (n=5 επίμυες)…………………………111


c-fos νευρώνων στην περιοχή του ιππόκαμπου (n=5 επίμυες)………………………………112

xix


c-fos νευρώνων στην περιοχή του VTA (n=4 επίμυες)…………………………………………114

Πίνακας 4.10: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών

για c-fos νευρώνων στην περιοχή του βασικού πυρήνα του Meynert (n=4

επίμυες)………………………………………………………………………………………………116

xx

ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ

Ach Acetylocholine, Ακετυλοχολίνη

AMPA α-Amino-3-hydroxy-5-Methylisoxazole-4-Propionic Acid, αλφα-αμινο-υδροξυ-μεθυλο-ισοξαζολοπροπιονικό οξύ

ANOVA Analysis Of Variance, ανάλυση μεταβλητότητας

AP AnterioPosterior, Προσθιοπίσθια

Bic Bicuculline, Μπικουκουλίνη (GABA-B ανταγωνιστής)

c-fos άμεσο πρώιμο ογκογονίδιο fos CH 275

des-AA1,2,5[Tyr2-DTrp8-IAmp9]SRIF (Ανάλογο της σωματοστατίνης εκλεκτικό για τον sst1 υπότυπο των υποδοχέων της)

DA Dopamine, Ντοπαμίνη

DAB 3,3- διαμινοβενζιδίνη

DMSO DiMethylSulfOxide, διμεθυλοσουλφοξείδιο

DOPAC 3-4DihydroxyPhenylacticAcid, 3,4 διυδροξυφαινυλοξικό οξύ

DV DorsoVentral, Ραχιαιοκοιλιακά

GABA γ-AminoButyric Acid, γ-αμινοβουτυρικό οξύ

GH Growth Hormone, Αυξητική ορμόνη

Glu Glutamate, Γλουταμικό οξύ

GP Globus Pallidus, Ωχρά Σφαίρα

G-protein GTP binding protein (Πρωτεΐνη που δεσμεύεται με τη GTP)

GTP Guanosine 5’-Triphate (5’-τριφωσφορική γουανοσίνη)

HPLC (-EC)

High Performance Liquid Chromatography with Electrochemical Detection, υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης σε συνδυασμό με ηλεκτροχημικό ανιχνευτή

hsst1,2Α,2Β,3-5 human somatostatin receptor subtype 1,2Α,2Β,3-5 (Ανθρώπινος υπότυπος των υποδοχέων σωματοστατίνης 1, 2Α, 2Β, 3-5)

HVA HomoVanillic Acid, Ομοβανιλλικό οξύ

xxi

i.p. intraperitoneal , ενδοπεριτοναϊκά

MK 678 c[N-Me-Ala-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe] (Ανάλογο της σωματοστατίνης με προτίμηση δέσμευσης στον sst2 υπότυπο των υποδοχέων της)

ML MedioLateral, Πλάγια

mRNA messenger RNA, αγγελιοφόρο RNA

NAc Nucleus Accumbens, Επικλινής πυρήνας

NADPH Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate- (Αναγμένη μορφή του φωσφορικού νικοταμιδο-αδενινο-δινουκλεοτιδίου)

NMDA N-Methyl-D-Aspartate, Ν-μέθυλο-D-ασπαρτικό οξύ

NO- Nitric Oxide (Ελεύθερη ρίζα του μονοξειδίου του αζώτου)

NRS Normal Rabbit Serum (Φυσιολογικός ορός κουνελιού)

PBS sodium phosphate buffer, ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών αλάτων

Phacl Phaclofen, Φακλοφαίνη (GABA-A ανταγωνιστής)

PTX Pertussis Toxin, Τοξίνη του κοκκύτη (βακτήριο Bordetella Pertussis)

rsst1,2Α,2Β,3-5 rat somatostatin receptor subtype 1,2Α,2Β,3-5 (Υπότυπος των υποδοχέων σωματοστατίνης 1,2Α,2Β,3-5, αρουραίου)

RT-PCR Reverse Transcriptase - Polymerase Chain Reaction (Αλυσιδωτή αντίδραση της ανάστροφης μεταγραφάσης)

SRIF Somatostatin, Σωματοστατίνη

Sst Somatostatin receptor, υποδοχέας σωματοστατίνης Str Striatum, ραβδωτό σώμα

TTX TetrodoToXin VP Ventral Pallidum, Κοιλιακή Ωχρά Σφαίρα

VTA Ventral Tegmental Area, Κοιλιακή Καλυπτρική περιοχή

ΕΝΥ Εγκεφαλονωτιαίο Υγρό

ΚΝΣ Κεντρικό Νευρικό Σύστημα

xxii

τΕΝΥ τεχνητό ΕγκεφαλοΝωτιαίο Υγρό

Φ.Ο. Φυσιολογικός Ορός

*Ρ<0.05 (95%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 95% ως προς την τιμή της ομάδας ελέγχου

**Ρ<0.01 (99%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 99% ως προς την τιμή της ομάδας ελέγχου

***Ρ<0.001 (99.5%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 99.5% ως προς την τιμή της ομάδας ελέγχου

#Ρ<0.05 (95%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 95% για στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφορετικών ομάδων των πειραμάτων

##Ρ<0.01 (99%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 99% για στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφορετικών ομάδων των πειραμάτων

###Ρ<0.001 (99.5%) Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας με διάστημα εμπιστοσύνης 99.5% για στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφορετικών ομάδων των πειραμάτων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.1 ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗ ΚΑΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ

Η σωματοστατίνη είναι ένα ρυθμιστικό πεπτίδιο που αναγνωρίστηκε αρχικά

στον υποθάλαμο το 1973 ως ο παράγοντας που είναι υπεύθυνος για την αναστολή

της έκκρισης της αυξητικής ορμόνης (GH) από την υπόφυση. Από τότε, η παρουσία

και οι φυσιολογικές δράσεις του συγκεκριμένου μορίου, σε όλα τα συστήματα του

οργανισμού, μελετήθηκαν και μελετούνται εκτενώς από πολλά ερευνητικά

εργαστήρια.

1.1.1 Ανακάλυψη δραστικών μορφών σωματοστατίνης

Η σωματοστατίνη (SRIF, Somatotropin Release Inhibitory Factor)

ανακαλύφθηκε αρχικά το 1968, όταν η ερευνητική ομάδα του L. Krulich εντόπισε μια

ουσία in vitro σε υποθαλαμικά παρασκευάσματα επίμυ, η οποία αναστέλλει την

έκκριση της αυξητικής ορμόνης, που παράγεται από την πρόσθια υπόφυση (Krulich

και συν 1968). Η απομόνωση και ο χαρακτηρισμός του μορίου έγινε ωστόσο το 1973

από τον Ρ. Brazeau και τους συνεργάτες του οι οποίοι ανίχνευσαν το κυκλικό

δεκατετραπεπτίδιο SRIF-14 σε καλλιέργειες κυττάρων της αδενοϋπόφυσης

αρουραίου (Brazeau και συν 1973).

Όπως όλα τα νευροδραστικά πεπτίδια, η σωματοστατίνη συντίθεται ως μέρος

ενός μεγαλύτερου προδρόμου μορίου 115-122 αμινοξέων (ανάλογα με το είδος του

οργανισμού). Ένα πεπτίδιο οδηγός (furin) αποκόβεται από την προ-

προσωματοστατίνη για να δώσει την προσωματοστατίνη (92 αμινοξέα). Η

προσωματοστατίνη μετά από ενδοπρωτεόλυση δύο περιοχών του καρβοξυτελικού

άκρου της δίνει δύο βιολογικά δραστικές μορφές της σωματοστατίνης: τη

σωματοστατίνη-14 και τη σωματοστατίνη-28 (Σχήμα 1.1).

Δομικές μελέτες απέδειξαν την ύπαρξη μιας χαρακτηριστικής θέσης πέψης

της προσωματοστατίνης (διβασική θέση αργινίνης-λυσίνης, Arg-Lys) δίπλα στην

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

2

αλληλουχία της σωματοστατίνης-14, υποδεικνύοντας ότι η σωματοστατίνη-28

αποτελεί πρόδρομο μόριο της σωματοστατίνης-14 (Pradayrol και συν 1980, Schally

και συν 1980). Η σωματοστατίνη αποδείχτηκε ότι περιέχει δύο κυστεΐνες οι οποίες

ενώνονται με δισουλφιδικό δεσμό. Ο δεσμός αυτός είναι σημαντικός για τη βιολογική

δράση του μορίου, όπως επίσης και τα αμινοξέα από 6 έως 9, τα οποία περιέχονται

μέσα στη δακτυλιοειδή δομή του μορίου (Tannenbaum και Epelbaum 2000).

Η σωματοστατίνη-14 επικρατεί στο πάγκρεας, το στομάχι και στους νευρικούς

ιστούς και αποτελεί τη μοναδική μορφή στον αμφιβληστροειδή, τα περιφερικά και

εντερικά νεύρα. Η σωματοστατίνη-28 αποτελεί την πιο σημαντική μορφή στο έντερο

ενώ αντιστοιχεί στο 20-30% της συνολικής σωματοστατινεργικής

ανοσοδραστικότητας στον εγκέφαλο χωρίς ωστόσο να είναι ξεκάθαρο εάν συντίθεται

μαζί με την σωματοστατίνη-14 ή εάν παράγεται σε ξεχωριστούς νευρώνες (Patel και

συν 1999).

Πρόσφατα, κλωνοποιήθηκε ένα γονίδιο που εντοπίζεται στο ανθρώπινο

χρωμόσωμα 1. Το γονίδιο αυτό κωδικοποιεί ένα νέο νευροπεπτίδιο, την κορτιστατίνη

που παρουσιάζει στενή ομοιότητα με την σωματοστατίνη. Αντίστοιχα με τη

σωματοστατίνη, η κορτιστατίνη υπάρχει σε δύο μορφές, την κορτιστατίνη-14 στον μυ

και τον επίμυ ή την κορτιστατίνη-17 στον άνθρωπο και την κορτιστατίνη-29 στον

επίμυ και τον άνθρωπο. Παρόλο που η σωματοστατίνη και η κορτιστατίνη είναι

προϊόντα διαφορετικών γονιδίων, η κορτιστατίνη-14 μοιράζεται 11 από τα 14

αμινοξέα με την σωματοστατίνη-14.

Στο ΚΝΣ, η έκφραση του mRNA της κορτιστατίνης είναι κυρίως περιορισμένη

στον εγκεφαλικό φλοιό και στον ιππόκαμπο. Μόνο στον εγκέφαλο του μυ χαμηλά

επίπεδα του mRNA της προ-προκορτιστατίνης ανιχνεύονται στην αμυγδαλή και τον

υποθάλαμο, περιοχές όπου αποτελούν σημαντικά σημεία έκφρασης της

σωματοστατίνης. Η κορτιστατίνη μοιράζεται πολλές φυσιολογικές ιδιότητες με τη

σωματοστατίνη, όπως την αναστολή της νευρωνικής λειτουργίας. Παρ’όλα αυτά,

μερικές βιολογικές λειτουργίες της κορτιστατίνης είναι μοναδικές, όπως η επαγωγή

των αργών-κυμάτων του ύπνου και η ελάττωση της κινητικής δραστηριότητας (Spier

και de Lecea 2000).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

3

SRIF-28 1-12

SRIF-28

SRIF-14

Ala Asp Ser Asn Pro Ala Met Ala Pro Arg Glu Arg Lys Ala Gly Cys Lys Asn Phe PheTrp

LysThrSerCys Thr Phe

Ser

Θέση ενδοπρωτεόλυσης14

1

SRIF-28 1-12

SRIF-28

SRIF-14

AlaAla AspAsp SerSer AsnAsn ProPro AlaAla Met Ala Pro Arg Glu Arg Lys AlaAla Gly Cys Lys Asn Phe PheTrpTrp

LysLysThrThrSerCys Thr Phe

SerSer

Θέση ενδοπρωτεόλυσης14

1

Σχήμα 1.1: Σχηματική αναπαράσταση των μορίων της σωματοστατίνης-14 και -28.

1.1.2 Παραγωγή και δράσεις της σωματοστατίνης

Η σωματοστατίνη παράγεται σε κύτταρα που βρίσκονται σε υψηλή πυκνότητα

στο κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα, στην ενδοκρινή μοίρα του παγκρέατος

και στο έντερο και σε μικρό αριθμό στο θυρεοειδή αδένα, τα επινεφρίδια, το συκώτι,

τον προστάτη και τον πλακούντα (Πίνακας 1.1) (Patel 1992, Patel και συν 1999,

Reichlin 1983). Η τυπική μορφολογική εμφάνιση ενός σωματοστατινεργικού κυττάρου

είναι αυτή ενός νευρώνα με πολλές διακλαδωτές απολήξεις ή ενός εκκριτικού

κυττάρου με κοντές, συχνά, κυτοπλασμικές προβολές (δ κύτταρα) (Finley και συν

1981, Larsson και συν 1979).

Οι σωματοστατινεργικοί νευρώνες και οι ίνες τους εντοπίζονται ευρέως στο

ΚΝΣ με αξιοσημείωτη εξαίρεση την παρεγκεφαλίδα (Finley και συν 1981, Johansson

και συν 1984). Εγκεφαλικές περιοχές πλούσιες σε σωματοστατίνη περιλαμβάνουν

τον υποθάλαμο, τις βαθύτερες στιβάδες του φλοιού, όλες τις δομές του μεταιχμιακού

συστήματος, το ραβδωτό και όλα τα επίπεδα των κύριων αισθητικών οδών (Patel

1999).

Η πολλαπλή ανατομική κατανομή της σωματοστατίνης εξηγεί ένα ευρύ φάσμα

δράσεών της, κυρίως ανασταλτικών, σε ποικίλες φυσιολογικές διεργασίες (Πίνακας

1.2).

Συστηματικά, η σωματοστατίνη δρα ως κλασική ορμόνη αναστέλλοντας την

βασική και επαγόμενη έκκριση ορμονών, όπως η αυξητική ορμόνη, η ινσουλίνη, το

γλυκογόνο, η γαστρίνη, η σεκρετίνη και το αγγειοδραστικό εντερικό πεπτίδιο (VIP).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

4

Επίσης, έχει μια γενική ανασταλτική δράση όσον αφορά την έκκριση των ορμονών

του εντέρου και την κινητική του δραστηριότητα (Tannenbaum και Epelbaum 2000).

Στο κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα η σωματοστατίνη δρα ως

νευροδιαβιβαστική και νευροτροποποιητική ουσία με επίδραση στη γνωστική,

κινητική, αισθητική και αυτόνομη λειτουργία, ενώ είναι βέβαιο ότι αποτελεί σημαντικό

παράγοντα ρύθμισης του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και της κυτταρικής

διαφοροποίησης (Tannenbaum και Epelbaum 2000).

Περιοχή Θέσεις Νευρικό σύστημα Νευρώνες: Υποθάλαμος Μεταιχμιακό σύστημα

Εγκεφαλικός φλοιός Μέσος εγκέφαλος Έξωπυραμιδικό σύστημα Νωτιαίος μυελός Αυτόνομα γάγγλια Γάγγλια της πρόσθιας ρίζας Έντερο D-κύτταρα: Βλεννογόνος Νευρώνες: Μυεντερικό πλέγμα Πάγκρεας D-κύτταρα: Νησίδια Langerhans Θυρεοειδής αδένας C-κύτταρα: Παραθυλακιώδη κύτταρα Υπογνάθιος αδένας D-κύτταρα: Εκφορητικά κύτταρα Επινεφρίδια Κύτταρα του μυελού Πλακούντας Κυτταροτροφοβλάστες Ουροποιητικό σύστημα Νεφρικά σπειράματα, αθροιστικά σωληνάρια Αναπαραγωγικά όργανα Όρχεις, επιδιδυμίδα, προστάτης

Πίνακας 1.1: Θέσεις έκφρασης της σωματοστατίνης (Τροποποίηση από Tannenbaum &

Epelbaum 2000)

Πρόσθια υπόφυση GH Εξωκρινικό Ένζυμα TSH πάγκρεας Δικαρβονικά

ACTH Γαστρεντερικός Γαστρίνη Prl σωλήνας Σεκρετίνη Κ.Ν.Σ. Νευροδιαβιβαστές CCK-πανκρεοζυμίνη CRH VIP TRH GIP Σωματοστατίνη Μοτουλίνη Διέγερση νευρώνων Γαστρικό οξύ Εγρήγορση Πεψίνη Τονικο-κλονικές κρίσεις Ρυθμός εκκένωσης γαστρικού Λήψη τροφής Κινητικότητα Ύπνος REM Ενδοκρινικό Ινσουλίνη Απορρόφηση ιόντων πάγκρεας Γλυκαγόνο Απορρόφηση τροφών Παγκρεατικά πολυπεπτίδια Πολλ/σμός βλεννογόνου Θυρεοειδής Τ3 Ροή αίματος Τ4 Επινεφρίδια Αλδοστερόνη Καλσιτονίνη Κατεχολαμίνες Νεφρό Ρενίνη Απορρόφηση νερού

Πίνακας 1.2: Δράσεις της σωματοστατίνης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

5

GH: Αυξητική ορμόνη, TSH: Θυρεοειδοτρόπος ορμόνη, ACTH: Αδρενοκορτικοτροπίνη, Prl: Προλακτίνη CRH: Εκλυτικός παράγοντας (ορμόνη) της Κορτικοτροπίνης, TRH: Εκλυτικός παράγοντας (ορμόνη) της θυρεοειδοτρόπου ορμόνης, Τ3: Τριιωδοθυρονίνη, Τ4: Τετραϊωδοθυρονίνη (Θυροξίνη), CCK: Χολοκυστοκινίνη VIP: Αγγειοδραστικό εντερικό πεπτίδιο GIP: Γαστρικό ανασταλτικό πολυπεπτίδιο (Τροποποίηση από Tannenbaum & Epelbaum 2000). 1.1.3 Υποδοχείς σωματοστατίνης

Η σωματοστατίνη πραγματοποιεί τις δράσεις της μέσω πρόσδεσής σε

ειδικούς σωματοστατινεργικούς υποδοχείς (ssts: somatostatin receptor subtype) που

εντοπίζονται στην επιφάνεια των κυττάρων-στόχων της (Σχήμα 1.2). Οι μεμβρανικοί

αυτοί υποδοχείς αναγνωρίστηκαν αρχικά σε μια κυτταρική σειρά υποφυσιακών

κυττάρων (GH4C1) με μελέτες αυτοραδιογραφίας (Schonbrunn και Tashjian 1978).

Επόμενες μελέτες χρησιμοποιώντας άλλες τεχνικές όπως αναλύσεις μεμβρανικής

δέσμευσης, in vivo και in vitro αυτοραδιογραφία, καθαρισμός διαλυτοποιημένων

υποδοχέων, έδειξαν έκφραση των υποδοχέων της σωματοστατίνης σε ποικίλες

πυκνότητες στον εγκέφαλο, το έντερο, την υπόφυση, την εξωκρινή και ενδοκρινή

μοίρα του παγκρέατος, τα επινεφρίδια, το θυρεοειδή αδένα, τους νεφρούς και τα

κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος (Epelbaum 1982, 1986, Strikant και Patel

1985, Thermos και Reisine 1988, Thermos και συν 1989, Thermos και συν 1990).

Αργότερα, διαπιστώθηκε ότι η δέσμευση ραδιοσημασμένων αναλόγων της

σωματοστατίνης είναι ευαίσθητη στα νουκλεοτίδια της γουανίνης υποδεικνύοντας ότι

οι υποδοχείς της σωματοστατίνης ανήκουν στην υπερ-οικογένεια των υποδοχέων

που συνδέονται με τις G-πρωτείνες (Demeulemeester 1985, Mahy και συν 1988, Law

και συν 1991, Law και Reisine 1992).

Το γεγονός ότι τα νευροπεπτίδια σωματοστατίνη-14 και σωματοστατίνη-28

παρουσιάζουν διαφορετική ικανότητα πρόσδεσης στους ssts και διαφορετικές

δράσεις σε περιοχές όπως ο εγκέφαλος, η υπόφυση και το πάγκρεας, οδήγησε στην

άποψη της ύπαρξης περισσοτέρων του ενός sst υποδοχέα (Mandarino και συν 1981,

Strikant και συν 1981, Thermos και Reisine 1988). Επόμενες μελέτες επιβεβαίωσαν

και επέκτειναν την άποψη ότι όχι μόνο υπάρχουν διαφορετικοί SRIF-14 και SRIF-28

εκλεκτικοί υποδοχείς αλλά και το ότι η θέση δέσμευσης του SRIF-14 είναι ετερογενής

και μπορεί να διακριθεί σε δύο ομάδες που είναι διαφορετικά ευαίσθητες στο

οκταπεπτίδιο sst ανάλογο SMS201-995 ή οκτρεοτίδιο (Reubi 1984).

1.1.4 Κλωνοποίηση των υποδοχέων σωματοστατίνης

Η ύπαρξη πολλαπλών υποδοχέων της σωματοστατίνης επιβεβαιώθηκε τελικά

με την κλωνοποίησή τους το 1992, οπότε και διαπιστώθηκε η ύπαρξη πέντε

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

6

διαφορετικών υποτύπων (Meyerhof και συν 1991,1992, Yamada και συν 1992,

Vanetti και συν 1992, Bruno και συν 1992, Kluxen και συν 1992, Xin και συν 1992,

O’Carroll και συν 1992, Rohrer και συν 1993, Xu και συν 1993, Yamada και συν

1993α,β, Bell και Reisine 1993, Yasuda και συν 1993, Corness και συν 1993,

Demchyshyn και συν 1993, Panetta και συν 1994, Matsumoto και συν 1994) που

ονομάστηκαν sst1-5 (Hoyer και συν 1994). Όλοι αυτοί οι υποδοχείς ανήκουν στην

υπεροικογένεια των υποδοχέων με εφτά διαμεμβρανικές περιοχές οι οποίοι

συνδέονται με G πρωτείνες (Bruno και συν 1992, Yamada και συν 1992, Bruno και

συν 1994, Reisine και Bell 1995).

LT F I

AI

N A V A Y IM I

V GL

VT V

M

VSG

F VI I

CT L

YA L N L

II D

G

F L IID A

A LLL G

LA

V

MV QY

Μ

R

K

VGG

CLN

I VV

F P

CR

V

Μ

D

T

D R

Μ

L

K T

I V L

V A

G

Y A K MIR

NTL

D

N L P E D A M D

ETQ

N S T N T S V V S G N L D F P I S L W T H S G

PYY

Μ

L

ST

I

T V

Y

S

T

I

Q

FS I

MLC

NI QF

GI

V G

S I SK

R

MS S R

M

S

K

G N L L T R N L R S K D

Μ Μ Μ

P

GC

I

R

A

Y A N S

S

A

NQ

W

P L

G

T I N

WS

W

G

SWE

AG

T

L R

Y

S

YFT G

I I

L VF I L

L TPF

M T I IIT

C LMK A

C A NP L Y

D

IA F L

N

S V S

C

S V NI Y

F

WF

IV

CF

LFV A

I VV

P

SC Y L

S P T P

F

MA

I ALKG F MD F V V

LV T

VN

V

Q

L

I K S

R

R

I

KW

SK

V

IV

H

V

P

P

SLD

MR

VK

K

KK

T

ES

F

FKK S

L

TDD

Q T E T T E Q K S D S R E G

53 205 291182 282104 116

68 230 316157 25779 141

369

COOH

NH2

CHOCHO CHO

Εξωκυτταρικήπλευρά

Ενδοκυτταρικήπλευρά

∆ΜΠ1 ∆ΜΠ7

∆ΜΠ2∆ΜΠ3

∆ΜΠ1

∆ΜΠ7∆ΜΠ6

∆ΜΠ5

∆ΜΠ4

1CHO

LT F I

AI

N A V A Y IM I

V GL

VT V

M

VSG

F VI I

CT L

YA L N L

II D

G

F L IID A

A LLL G

LA

V

MV QY

Μ

R

K

VGG

CLN

I VV

F P

CR

V

Μ

D

T

D R

Μ

L

K T

I V L

V A

G

Y A K MIR

NTL

D

N L P E D A M D

ETQ


PYY

Μ

L

ST

I

T V

Y

S

T

I

Q

FS I

MLC

NI QF

GI

V G

S I SK

R

MS S R

M

S

K


Μ Μ Μ

P

GC

I

R

A

Y A N S

S

A

NQ

W

P L

G

T I N

WS

W

G

SWE

AG

T

L R

Y

S

YFT G

I I

L VF I L

L TPF

M T I IIT

C LMK A

C A NP L Y

D

IA F L

N

S V S

C

S V NI Y

F

WF

IV

CF

LFV A

I VV

P

SC Y L

S P T P

F

MA

I ALKG F MD F V V

LV T

VN

V

Q

L

I K S

R

R

I

KW

SK

V

IV

H

V

P

P

SLD

MR

VK

K

KK

T

ES

F

FKK S

L

TDD


LT F I

AI

N A V A Y IM I

V GL

VT V

M

VSG

F VI I

CT L

YA L N L

II D

G

F L IID A

A LLL G

LA

V

MV QY

Μ

R

K

VGG

CLN

I VV

F P

CR

V

Μ

D

T

D R

Μ

L

K T

I V L

V A

G

Y A K MIR

NTL

D

N L P E D A M D

ETQ


PYY

Μ

L

ST

D

N L P E D A M D

ETQ


PYY

Μ

LD

N L P E D A M D

ETQ


PYY

Μ

L

ST

I

T V

Y

S

T

I

Q

FS I

MLC

NI QF

GI

V G

S I SK

R

MS S R

M

S

K


Μ Μ Μ

P

GC

I

R

A

Y A N S

S

A

NQ

W

P L

G

T I N

WS

W

G

SWE

AG

T

L R

Y

S

YFT G

I I

L VF I L

L TPF

M T I IIT

C LMK A

C A NP L Y

D

IA F L

N

S V S

C

S V NI Y

F

WF

IV

CF

LFV A

I VV

P

SC Y L

S P T P

F

MA

I ALKG F MD F V V

LV T

VN

V

Q

L

I K S

R

R

I

KW

SK

V

IV

H

V

P

P

SLD

MR

VK

K

KK

T

ES

F

FKK S

L

TDD


53 205 291182 282104 116

68 230 316157 25779 141

369

COOH

NH2

CHOCHO CHO

Εξωκυτταρικήπλευρά

Ενδοκυτταρικήπλευρά

∆ΜΠ1 ∆ΜΠ7

∆ΜΠ2∆ΜΠ3

∆ΜΠ1

∆ΜΠ7∆ΜΠ6

∆ΜΠ5

∆ΜΠ4∆ΜΠ2∆ΜΠ3

∆ΜΠ1

∆ΜΠ7∆ΜΠ6

∆ΜΠ5

∆ΜΠ4

1CHO

Σχήμα 1.2: Μοντέλο δομής των σωματοστατινεργικών υποδοχέων.

Τα γονίδια των sst υποδοχέων δεν περιέχουν ιντρόνια και κωδικοποιούν

πρωτεΐνες με 346 έως 428 αμινοξέα. Τα γονίδια αυτά βρίσκονται σε διαφορετικές

χρωμοσωμικές περιοχές στον άνθρωπο (14q13, 17q24, 22q13.1, 20p11.2 και

16p13.3 αντίστοιχα για τους sst1-5). Οι υποδοχείς σωματοστατίνης ανήκουν στην

ομάδα Ι των υποδοχέων που συνδέονται με τις G-πρωτεΐνες που φέρουν την

αλληλουχία Asp-Arg-Tyr (DRY) στον τρίτο ενδοκυττάριο βρόγχο (Σχήμα 1.2).

Διαφέρουν ως προς την αλληλουχία τους, από τα άλλα μέλη της υπεροικογένειας με

εξαίρεση τους υποδοχείς των οπιοειδών, από τους οποίους οι κ και οι δ υποδοχείς

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

7

κλωνοποιήθηκαν στην προσπάθεια ανεύρεσης των σωματοστατινεργικών

υποδοχέων (Yasuda και συν 1993α,β).

Η ομολογία των sst υποδοχέων μεταξύ τους ανέρχεται στο 70%. Με βάση τη

δομή και το φαρμακολογικό τους προφίλ χωρίζονται σε 2 ομάδες: την ομάδα sst1/sst4

και την ομάδα sst2/sst3/sst5 (Σχήμα 1-3). Όλοι οι υπότυποι των υποδοχέων

σωματοστατίνης παρουσιάζουν μεγάλη συγγένεια και για τα δύο ενδογενή πεπτίδια

σωματοστατίνης ss-14 και ss-28. Ο sst2 υποδοχέας έχει διαπιστωθεί ότι υπάρχει σε

δύο ισομορφές, sst2A και sst2B, στο μυ και στον επίμυ. Οι υποδοχείς αυτοί είναι

προϊόντα διαφορετικού ματίσματος (alternative splicing) του sst2 γονιδίου και

διαφέρουν ως προς το μήκος τους και τη σύσταση του καρβοξυτελικού άκρου τους

(Vanetti και συν 1992, Reisine και συν 1993, Schindler και συν 1998).

sst3sst3

sst5sst5

sst2sst2

sst4sst4

sst1sst1αρουραίοςποντίκιάνθρωπος

άνθρωποςαρουραίος

αρουραίος 2Bποντίκι 2B

χοίροςαρουραίοςποντίκι

άνθρωποςβόδιάνθρωπος 2B

άνθρωποςαρουραίοςποντίκι

άνθρωποςαρουραίος(“rSSTR4”)

sst3sst3

sst5sst5

sst2sst2

sst4sst4

sst1sst1αρουραίοςποντίκιάνθρωπος

άνθρωποςαρουραίος

αρουραίος 2Bποντίκι 2B

χοίροςαρουραίοςποντίκι

άνθρωποςβόδιάνθρωπος 2B

άνθρωποςαρουραίοςποντίκι

άνθρωποςαρουραίος(“rSSTR4”)

Σχήμα 1.3: Κλωνοποίηση των σωματοστατινεργικών υποδοχέων. Διάγραμμα συγγένειας της αλληλουχίας των αμινοξέων των υποδοχέων 5 διαφορετικών

ειδών.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

8

1.1.5 Αγωνιστές και ανταγωνιστές της σωματοστατίνης

Η κλωνοποίηση των υποτύπων των υποδοχέων σωματοστατίνης προώθησε

την ανάπτυξη αντισωμάτων και εκλεκτικών αναλόγων για κάθε υπότυπο με στόχο

τον εντοπισμό τους και την κατανόηση του φυσιολογικού τους ρόλου.

Ο κυτταρικός και ο υποκυτταρικός εντοπισμός των διαφόρων sst υποτύπων

στο κεντρικό νευρικό σύστημα θα μπορούσε να συνεισφέρει σημαντικά στην μελέτη

και αποσαφήνιση της σωματοστατινεργικής νευροδιαβίβασης. Για το λόγο αυτό την

τελευταία δεκαετία αναπτύχθηκαν αντισώματα και για τους πέντε sst υπότυπους στον

επίμυ και τον άνθρωπο. Αποτελούνται από πολυκλωνικά αντισώματα κουνελιού

(rabbit polyclonal serum) έναντι των πεπτιδικών αλληλουχιών των εξω- και ενδο-

κυτταρικών περιοχών του κάθε υποδοχέα (Helboe και συν 1997, Schulz και συν

1998, Handel και συν 1999, Schulz και συν 2000, Schreff και συν 2000).

Οι ποικίλες δράσεις της σωματοστατίνης-14 και σωματοστατίνης-28

επιτυγχάνονται μέσω της δέσμευσης τους στους σωματοστατινεργικούς υποδοχείς

με συγγένεια της τάξης των nM. Εξαιτίας της έλλειψης εκλεκτικότητας των πεπτιδίων

αυτών για κάποιο συγκεκριμένο υπότυπο των υποδοχέων τους και του μικρού

χρόνου ημιζωής τους, έγιναν πολλές προσπάθειες για την ανάπτυξη

σωματοστατινεργικών αναλόγων με αυξημένη σταθερότητα και με την ικανότητα να

δεσμεύονται εκλεκτικά σε καθένα από τους υπότυπους των υποδοχέων της

σωματοστατίνης.

Μελέτες δομής-δράσης του ενδογενούς πεπτιδίου σωματοστατίνη-14 έδειξαν

ότι τα αμινοξέα Phe, Trp, Lys και Thr, που αποτελούν την β-στροφή του μορίου, είναι

απαραίτητα για τη βιολογική του δράση, με τα Trp και Lys να είναι βασικά ενώ τα Phe

και Thr να μπορούν να υποστούν δευτερεύουσες υποκαταστάσεις. Η σύνθεση

σωματοστατινεργικών αναλόγων βασίστηκε στην διατήρηση του σημαντικού Phe-

Trp-Lys-Thr κομματιού και την ενσωμάτωση μιας ποικιλίας κυκλικών και δικυκλικών

κομματιών όπως ένας σουλφιδικός ή αμινικός δεσμός για την σταθεροποίηση της β

στροφής γύρω από τα συντηρημένα αμινοξέα (Σχήμα 1.4) (Bauer και συν 1982,

Taylor και συν 1997, Veber και συν 1984).

Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργήθηκε μια βιβλιοθήκη μικρότερων συνθετικών

μορίων, εκ των οποίων τα περισσότερα παρουσιάζουν μεγαλύτερη μεταβολική

σταθερότητα και εκλεκτικότητα ως προς τους υποδοχείς από τη σωματοστατίνη-14.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

9

Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα της Merck με επικεφαλής τον J. Schaffer (1998)

ανέπτυξε μη πεπτιδικά εκλεκτικά ανάλογα (πεπτιδομιμητικά) για κάθε υπότυπο

υποδοχέα (Σχήμα 1.5) (Rohrer και συν 1998, Yang και συν 1998). Η συγγένεια

ορισμένων από τα ανάλογα της σωματοστατίνης για τους διάφορους υπότυπους των

υποδοχέων της παρουσιάζεται στον Πίνακα1-3.

Η διαθεσιμότητα τέτοιων συνθετικών εκλεκτικών αναλόγων για τους sst

υποδοχείς είναι πολύ σημαντική τόσο για την αποσαφήνιση των φυσιολογικών

λειτουργιών του κάθε υποτύπου όσο και για την ανάπτυξη ενεργών, ειδικών για κάθε

υπότυπο, θεραπευτικών μορίων.

Σχήμα 1.4: Φυσικοί και πεπτιδικοί αγωνιστές των υποδοχέων της σωματοστατίνης.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

10

Σχήμα 1.5: Εκλεκτικοί μη πεπτιδικοί αγωνιστές των σωματοστατινεργικών υποδοχέων. hsst1 msst2A msst2B hsst2 hsst3 msst3 hsst4 hsst5 rsst5

SRIF-14 0.01 0.30 0.10 1.20 0.20 0.3

SRIF-28 0.01 0.40 0.10 0.30 0.05 0.05

SMS 201-995 >1000 0.40 0.20 150 >1000 32 0.20

MK 678 >1000 0.01 0.10 268 >1000 23 1.30

BIM 23014 800 2 6 >1000 14 0.50

NC4-28B >1000 0.001 0.001 100 >1000 1

BIM 23056 >1000 >1000 0.02 160 43

BIM 23052 23 32 0.40 18 4 0.004

L-362855 >1000 29 >1000 30 68 0.016 0.30

CH 275 1.80/4.90 >1000 874 632

L-796,778 1255 >10.000 24 8650 1200

L-803,087 199 4720 1280 0.7 3880

L-817,818 3.3 52 64 82 0.4

Πίνακας 1.3: Συγγένεια σωματοστατινεργικών αναλόγων με του υπότυπους των υποδοχέων της σωματοστατίνης που έχουν αναγνωριστεί σε διάφορα είδη (τιμές IC50 σε nM).

Υπότυποι 1, 2Α, 2Β, 3, 4 και 5 των υποδοχέων σωματοστατίνης, ανθρώπου (hsst), ποντικού (msst) και αρουραίου (rsst). (Τροποποίηση από Reisine &Bell 1995, Liapakis και συν 1996, Rohrer και συν 1998)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

11

1.1.6 Κατανομή των υποδοχέων σωματοστατίνης

Η κυτταρική έκφραση του mRNA των sst υποτύπων έχει χαρακτηριστεί σε

ιστούς ανθρώπων και τρωκτικών καθώς και σε πολλούς όγκους και σε καρκινικές

κυτταρικές σειρές με τη χρήση διαφόρων τεχνικών όπως της ανάλυσης κατά Northen

(Northen blot), της προστασίας από RNAάση (RNA protection assay), της

αλυσιδωτής αντίδρασης της ανάστροφης μεταγραφάσης (RT-PCR) και της in situ

υβριδοποίησης (Breder και συν 1992, Bruno και συν 1993, Kong και συν 1994, Patel

και συν 1995, Reisine και συν 1995, Thoss και συν 1995, Thoss και συν 1996).

Όλοι οι υποδοχείς εκφράζονται στο K.N.Σ. και τα mRNA των sst1, sst2, sst3

και sst4 μπορούν εύκολα να εντοπιστούν με RNA ανοσοαποτύπωση. Tα επίπεδα

των sst5 mRNA είναι πολύ πιο χαμηλά από αυτά των υπόλοιπων και μπορούν να

εντοπιστούν με την πιο ευαίσθητη τεχνική της προστασίας από RNΑάση.

Μελέτες in situ υβριδοποίησης έδειξαν ότι υψηλή συγκέντρωση των sst1,2,3 και

sst4 υποδοχέων υπάρχει στις βαθύτερες στιβάδες του φλοιού, στις περισσότερες

περιοχές του μεταιχμιακού συστήματος, όπως ο ιππόκαμπος και η αμυγδαλή,

γεγονός που συνηγορεί υπέρ της πιθανότητας συμμετοχής της σωματοστατίνης σε

περίπλοκες διεργασίες όπως η κινητική δραστηριότητα, η μάθηση και η μνήμη

(Breder και συν 1992, Kong και συν 1994, Pérez και συν 1994, Dournaud και συν

1994).

Επίσης, περιοχές που σχετίζονται με αισθητικές λειτουργίες, όπως ο

αμφιβληστροειδής, η οσφρητική οδός (οσφρητικά φύματα, ο πρόσθιος οσφρητικός

πυρήνας), τα άνω και κάτω διδύμια, είναι πλούσιες σε σωματοστατινεργικούς

υποδοχείς υποδεικνύοντας κάποιο ειδικό ρόλο της σωματοστατίνης στην μετάδοση

της αισθητικής πληροφορίας (Mori και συν 1997, Vasilaki και συν 2001, Cristiani και

συν 2002, Thermos 2003).

Tα mRNAs των sst2 και sst4 εκφράζονται ειδικά και σε μεγάλα ποσοστά στην

ηνία (στη έσω ηνία έχουμε έκφραση του sst2 mRNA και στην έξω ηνία του sst4

mRNA). H παρουσία των sst2 και sst4 σ’ αυτήν την περιοχή δείχνει ότι πιθανόν η

σωματοστατίνη ρυθμίζει την επικοινωνία των βασικών γαγγλίων με τις

μεσομεταιχμιακές δομές και τους πυρήνες της ραφής. Στην παρεγκεφαλίδα,

εκφράζεται σε υψηλά ποσοστά το mRNA των sst3 υποδοχέων, οι οποίοι φαίνεται να

διαθέτουν χαμηλή συγγένεια για τη σωματοστατίνη (Bell και συν 1995). Μεσαία

επίπεδα υποδοχέων εντοπίζονται στο ραβδωτό και το θάλαμο.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

12

Έκφραση όλων των υποτύπων των υποδοχέων της σωματοστατίνης παρατηρείται

στον υποθάλαμο, όπου η σωματοστατίνη φαίνεται να εμπλέκεται σε λειτουργίες του

αυτόνομου και του ενδοκρινικού συστήματος (Πίνακας1.4) (Beaudet και Tannenbaum

1995, Tannenbaum και Epelbaum 2000).

Tο mRNA των σωματοστατινεργικών υποδοχέων έχει αναγνωριστεί και σε

περιφερικούς ιστούς. Αρκετοί ιστοί όπως η υπόφυση και ο σπλήνας εκφράζουν

όλους τους υπότυπους των υποδοχέων αυτών με τον sst2 να παρουσιάζει την

μεγαλύτερη έκφραση στην υπόφυση και τον sst3 να εκφράζεται κυρίαρχα στο σπλήνα

(Bruno και συν 1993). Tα επινεφρίδια εκφράζουν μεγάλα ποσοστά του sst2 mRNA

(Kong και συν 1994) και η καρδιά εκφράζει το sst4 mRNA (Bruno και συν 1993). Tο

mRNA των σωματοστατινεργικών υποδοχέων εκφράζεται επίσης στη γαστρεντερική

οδό (sst1), τους νεφρούς (sst3 και sst4) και τους πνεύμονες (sst4) (Bell και συν 1995).

Tο mRNA των σωματοστατινεργικών υποδοχέων έχει επίσης εντοπιστεί σε

όγκους διαφόρων οργάνων (Kubota και συν 1994, Greenman και Melmed 1994,

Reubi 1994). Η ικανότητα του σωματοστατινεργικού αναλόγου SMS 205-995

(SandostatinTM Novartis) να αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό και τις εκκρίσεις

ορμονών από αυτούς τους όγκους πιθανό να οφείλεται στην έκφραση των sst2

υποδοχέων σε αυτούς.

sst1 sst2 sst3 sst4 sst5

Περιοχές Εγκεφαλικός φλοιός ++++ ++++ ++ ++ + Παρεγκεφαλίδα ++ + +++++ ΔΕ ΔΕ Υποθάλαμος +++ +++ ++ + + Ιππόκαμπος +++ +++ ++ +++++ + Ραβδωτό σώμα + ++ ++ ++ + Αμυγδαλή +++++ +++ ++ ++ + Θάλαμος ++ ++ + + ΔΕ Οσφρητικός βολβός +++ +++ +++ +++ + Επικλινής πυρήνας ++ + + ++ ΔΕ

Πίνακας 1.4: Κατανομή των sst υποτύπων σε περιοχές του Κ.Ν.Σ. αρουραίου.

+ < ++ < +++ < ++++ < +++++: Σχέση συγκέντρωσης υποδοχέων ΔΕ: Δεν έχουν εντοπισθεί.

(Τροποποίηση από Bruno και συν 1993, Florio & Schettini 1996)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

13

1.1.7 Μηχανισμός δράσης της σωματοστατίνης

Σημαντικοί για τη δράση της σωματοστατίνης είναι οι ssts, οι οποίοι όπως και

οι άλλοι υποδοχείς ορμονών επιτελούν δύο λειτουργίες : (1) αναγνωρίζουν την ουσία

και τη δεσμεύουν με υψηλή συγγένεια και ειδικότητα και (2) δημιουργούν ένα

διαμεμβρανικό σήμα που προκαλεί μια βιολογική απόκριση (Patel 1999).

Οι σωματοστατινεργικοί υποδοχείς, μετά την πρόσδεσή τους σε ευαίσθητες ή

όχι στην τοξίνη του κοκκύτη (Pertussis toxin, PTX) G πρωτεΐνες, φαίνεται να

υποκινούν τρεις τύπους ενδοκυτταρικών μηχανισμών για την εκτέλεση των

πολλαπλών δράσεων του νευροπεπτιδίου: (1) αναστολή της μεμβρανικής αδενυλικής

κυκλάσης και μείωση των επιπέδων του cAMP, (2) αύξηση της αγωγιμότητας των

διαύλων Κ+ και μείωση της αγωγιμότητας των διαύλων Ca++, οδηγώντας σε μείωση

της ενδοκυττάριας συγκέντρωσης ελεύθερου Ca++ και (3) διέγερση της συνδεόμενης

με τη μεμβράνη φωσφατάσης της τυροσίνης (Patel 1999).

Η ικανότητα της σωματοστατίνης να μπλοκάρει την διαδικασία της

εξωκύτωσης οφείλεται εν μέρει στη μέσω των υποδοχέων της αναστολή των δύο

ενδοκυττάριων μεσολαβητών, του cAMP και των ιόντων Ca++. Επιπρόσθετα σε αυτή

την εγγύς δράση, η σωματοστατίνη μπορεί να αναστείλει την έκκριση μέσω δράσης

από απόσταση (Σχήμα 1.6) (Luini και συν 1990, Patel και συν 1992, Patel και συν

1995, Patel και συν 1990, Patel και συν 1980, Renstrom και συν 1996, Wollheim και

συν 1990). Αυτή η δράση επιτελείται μέσω της (εξαρτώμενης από τη σωματοστατίνη)

ενεργοποίησης της φωσφατάσης καλσινευρίνης και της φωσφατάσης σερίνης-

θρεονίνης (Renstrom και συν 1996). Από την άλλη πλευρά, η ενεργοποίηση της

φωσφατάσης της τυροσίνης (ΡΤΡ) από τη σωματοστατίνη παίζει σημαντικό ρόλο

στην αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, μέσω των υποδοχέων sst1,2,4,5

(Luttrell και συν 1999, Sharma και συν 1997) ή την ενίσχυση της διαδικασίας της

απόπτωσης μέσω του sst3 υποδοχέα (Σχήμα 1.6) (Pagliacci και συν 1991, Srikant

1995, Sharma και συν 1996, Sharma και Srikant 1998).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

14

Αδενυλική κυκλάση Φωσφατάση

Κανάλι Κ+/Ca2+

Αναστολή της έκκρισης

Εξωκύττωση ↓-

cAMP ↓Καλσινευρίνη ↑Ca2+ Φωσφατάση

Σερίνης-Θρεονίνης

Αδενυλική κυκλάση Φωσφατάση

Κανάλι Κ+/Ca2+

Αναστολή της έκκρισης

Εξωκύττωση ↓--

cAMP ↓Καλσινευρίνη ↑Ca2+ Φωσφατάση

Σερίνης-Θρεονίνης

Φωσφατάση της τυροσίνης

ΑπόπτωσηΑναστολή κυτταρικού πολλαπλασιασμού



ΑπόπτωσηΑπόπτωσηΑναστολή κυτταρικού πολλαπλασιασμού

Αναστολή κυτταρικού πολλαπλασιασμού

Σχήμα 1.6: Σχηματική απεικόνιση των συστημάτων μετάδοσης σήματος των sst υποδοχέων που οδηγούν στην αναστολή της έκκρισης και του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και στην

επαγωγή της απόπτωσης (Τροποποίηση από Patel 1999).

1.1.8 Φυσιολογικές δράσεις του σωματοστατινεργικού συστήματος στο

ΚΝΣ και εμπλοκή του στην παθοφυσιολογία νόσων του ΚΝΣ

Η σωματοστατίνη χαρακτηρίστηκε αρχικά ως ο αναστολέας της

σωματοτροπίνης (αυξητική ορμόνη) από την υπόφυση (Brazeau και συν 1973). Η

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

15

αυξητική ορμόνη ρυθμίζεται θετικά από την GHRH (GH-releasing hormone), η οποία

συντίθεται στον τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάμου, και αρνητικά από την

σωματοστατίνη, που συντίθεται στον τοξοειδή και στον περικοιλιακό πυρήνα του

υποθαλάμου (Zheng και συν 1997, Bluet-Pajot και συν 1998).

Η αναστολή της απελευθέρωσης της αυξητικής ορμόνης από την

σωματοστατίνη γίνεται έμμεσα μέσω της ρύθμισης της κεντρικής απελευθέρωσης της

GHRH (Zheng και συν 1997), μιας διαδικασίας που περιλαμβάνει την εμπλοκή

κυρίως των sst1 και sst2 υποδοχέων. Πρόσφατα, ανιχνεύτηκε σε νευρώνες του

τοξοειδούς και περικοιλιακού πυρήνα του υποθαλάμου και ο sst4 υπότυπος

(Stepanyan και συν 2003), υποδεικνύοντας ένα πιθανό ρόλο του στη ρύθμιση της

απελευθέρωσης της GH. Η ποσοτική ανάλυση της έκφρασης των ssts στην υπόφυση

έδειξε έναν κυρίαρχο ρόλο των sst2 και sst5 υποτύπων στην άμεση ρύθμιση της

απελευθέρωσης της GH (Kumar και συν 1997). Οι Rohrer και συν (1998), Parmar και

συν (1999) με μελέτες σε καλλιέργειες κυττάρων της υπόφυσης και χρησιμοποιώντας

τα νεοσυντιθέμενα μη πεπτιδικά εκλεκτικά ανάλογα L-779,976 (sst2) και L-817,818

(sst5) έδειξαν ότι πράγματι οι sst2 και sst5 υποδοχείς ρυθμίζουν την έκκριση της GH

από τα κύτταρα της υπόφυσης.

Επιπροσθέτως της αυξητικής ορμόνης, η σωματοστατίνη επηρεάζει επίσης

την έκκριση άλλων ορμονών της υπόφυσης μέσω των υποδοχέων της. Ενώ, και o

sst2 και o sst5 υποδοχέας εμπλέκονται στην απελευθέρωση της TSH (thyroid-

stimulating hormone), η έκκριση της προλακτίνης από τα εμβρυϊκά κύτταρα της

υπόφυσης πραγματοποιείται ειδικά από τον sst2 υποδοχέα (Shimon και συν 1997).

Πρόσφατα, παρατηρήθηκε αναστολή της έκκρισης της προλακτίνης μετά από

εκλεκτική ενεργοποίηση του sst1 υποδοχέα (Zatelli και συν 2003).

Η ευρεία κατανομή των σωματοστατινεργικών νευρώνων και των sst

υποδοχέων στον εγκέφαλο υποδηλώνουν ότι η σωματοστατίνη εμπλέκεται και σε

άλλες νευρωνικές λειτουργίες εκτός του νευροενδοκρινικού ελέγχου. Στην

πραγματικότητα, η σωματοστατίνη δρα ως ένας σημαντικός ρυθμιστής της

νευρωνικής δραστηριότητας. Συχνά απελευθερώνεται μαζί με το GABA από τους

νευρώνες του ιπποκάμπου ή τις νευραξονικές απολήξεις της αμυγδαλής (Vezzani και

Hoyer 1999, McDonald και Mascagni 2002, Saha και συν 2002).

Παρόλο που στον ιππόκαμπο δεν επηρεάζει την ανασταλτική διαβίβαση που

μεσολαβείται από τους GABA υποδοχείς (Tallent και Siggins 1999), στο αισθητικό

τμήμα του θαλάμου η σωματοστατίνη μέσω προσυναπτικού μηχανισμού αναστέλλει

αυτήν τη διαβίβαση του GABA (Leresche και συν 2000).

Από την άλλη πλευρά, η σωματοστατίνη αλληλεπιδρά με τους

νευροδιαβιβαστές ακετυλοχολίνη και γλουταμικό οξύ. Ενισχύει τις αποκρίσεις των

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

16

νευρώνων του ιπποκάμπου ή του φλοιού στην ακετυλοχολίνη (Vezzani και Hoyer

1999), ενώ καταστέλλει τα διεγερτικά γλουταμινεργικά μετασυναπτικά ρεύματα στις

CA1 και CA3 περιοχές του ιπποκάμπου (Tallent και Siggins 1999). Περαιτέρω

μελέτες ωστόσο προτείνουν αντίθετη δράση των sst1 (διεγερτική) και sst2

(ανασταλτική) υποδοχέων στην απελευθέρωση του γλουταμικού οξέος (Vezzani και

Hoyer 1999).

Αλλαγές στο σωματοστατινεργικό σύστημα σχετίζονται με διαφορετικές

νευρολογικές ασθένειες όπως η νόσος Alzheimer (Craft και συν 1999; Davis και συν

1999; Van de Nes και συν 2002), Parkinson (Eve και συν 1997), Huntington (Norris

και συν 1996; Timmers και συν 1996) και η επιληψία. Για παράδειγμα, ασθενείς που

πάσχουν από επιληψία του κροταφικού λοβού έχουν λιγότερους ανασταλτικούς

διάμεσους νευρώνες που εκφράζουν σωματοστατίνη στον ιππόκαμπο σε σχέση με

τους φυσιολογικούς. Επίσης, τα επίπεδα της σωματοστατίνης στο φλοιό και τον

ιππόκαμπο είναι μειωμένα σε ασθενείς που πάσχουν από νόσο Parkinson και νόσο

Alzheimer, γεγονός που εμπλέκει τo πεπτίδιο αυτό στην άνοια που σχετίζεται με τις

δύο αυτές διαταραχές (Sagar και συν 1984, Beal και συν 1988).

Συμπεριφορικές μελέτες σε ποντίκια με έλλειψη της σωματοστατίνης

συντέλεσαν στην κατανόηση του λειτουργικού ρόλου της στο ΚΝΣ. Συγκεκριμένα,

μεταλλαγμένα ποντίκια με έλλειψη της σωματοστατίνης παρουσίασαν δυσκολία στη

μάθηση της κίνησης, γεγονός που οφειλόταν στην αδυναμία έκφρασης

σωματοστατίνης κατά την ανάπτυξη της παρεγκεφαλίδας (Zeyda και συν 2001).

Επίσης, στον ιππόκαμπο ο sst2 υποδοχέας φαίνεται να παίζει ρόλο στην

εξαρτώμενη από το γλουταμικό οξύ χωρική μάθηση και στην νευρωνική

πλαστικότητα (Dutar και συν 2002). Τέλος, η σωματοστατίνη έχει δειχτεί ότι

συμβάλλει στη ρύθμιση της απόκρισης στον πόνο τόσο σε ζώα όσο και σε

ανθρώπους (Selmer και συν 2000, Du Carlton και συν 2001, Malcangio 2003). Σε

αυτή τη διεργασία εμπλέκεται, με τα μέχρι τώρα δεδομένα, ο sst2 υπότυπος, ο οποίος

εντοπίζεται σε εγκεφαλικές περιοχές ρύθμισης του πόνου καθώς και στα γάγγλια της

ραχιαίας ρίζας (Schindler και συν 1998, Schulz και συν 1998).

Οι ξεχωριστές in vivo λειτουργίες των υποδοχέων της σωματοστατίνης δεν

έχουν ακόμα αποσαφηνιστεί, παρά το γεγονός ότι η ανάπτυξη εκλεκτικών αγωνιστών

και ανταγωνιστών και ειδικών για κάθε υποδοχέα αντισωμάτων, η βελτίωση της

γενετικής τεχνολογίας και η δημιουργία knockout ποντικών αποτέλεσαν ένα

σημαντικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση. Οι ποικίλες δράσεις της

σωματοστατίνης, η έκφραση συνήθως περισσότερων του ενός υποτύπων από ένα

κύτταρο ή τύπο ιστού καθώς και η επίδραση άλλων ορμονών και νευροπεπτιδίων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

17

στο σωματοστατινεργικό σύστημα καθιστούν δύσκολο τον καθορισμό των

λειτουργιών για τον κάθε sst υπότυπο.

Η παρούσα διατριβή εστίασε στη μελέτη του ρόλου της σωματοστατίνης και

των υποδοχέων της στα βασικά γάγγλια. Στη συνέχεια γίνεται εκτενής αναφορά

στους πυρήνες των βασικών γαγγλίων όσον αφορά στην ανατομία, τη νευροχημεία

και τη λειτουργία τους.

1.2 ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ

Η σωματοστατίνη, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ασκεί ποικίλες δράσεις

στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ). Εντοπίζεται σε πυρήνες του ΚΝΣ, όπως τα

βασικά γάγγλια, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την κινητικότητα και το συναίσθημα και

η δυσλειτουργία των οποίων έχει σχετιστεί με την παθοφυσιολογία νευρολογικών

(Νόσος Parkinson) και ψυχιατρικών (κατάθλιψη) νόσων.

1.2.1 Γενικά

Τα βασικά γάγγλια (Σχήμα 1.7) είναι ένα σύνολο δομών του πρόσθιου

εγκεφάλου που παίζουν ρόλο στον έλεγχο της στάσης και των εκούσιων κινήσεων.

Βρίσκονται στο εσωτερικό κάθε εγκεφαλικού ημισφαιρίου, δέχονται ίνες από τον

φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων και στέλνουν ίνες μέσω του θαλάμου στον

προμετωπιαίο, τον προκινητικό και τον κινητικό φλοιό. Όπως η παρεγκεφαλίδα, έτσι

και τα βασικά γάγγλια παίζουν έμμεσο ρόλο στον έλεγχο των κινήσεων, μιας και δε

στέλνουν ίνες απευθείας στο νωτιαίο μυελό.

Περιέχουν υψηλά επίπεδα πολλών νευροδιαβιβαστών και νευρορυθμιστικών

μορίων, αλλαγές των οποίων έχουν σχετιστεί με διαταραχές των βασικών γαγγλίων.

Η ύπαρξη στα βασικά γάγγλια μεγάλης ποικιλίας νευροδιαβιβαστών πιθανότατα

αντανακλά το ρόλο τους στη δυναμική ρύθμιση της συμπεριφοράς που βασίζεται σε

αισθητικά, κινητικά και σε σχετιζόμενα με την μνήμη σήματα, προερχόμενα από το

νεοφλοιό και το μεταιχμιακό σύστημα (Graybiel 1990).

Τα βασικά γάγγλια αποτελούνται από πέντε πυρήνες με εκτεταμένες

διασυνδέσεις: τον κερκοφόρο πυρήνα, το κέλυφος, την ωχρά σφαίρα, τον

υποθαλάμιο πυρήνα και τη μέλαινα ουσία. Ο κερκοφόρος πυρήνας και το κέλυφος

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

18

είναι οι περιοχές εισόδου των βασικών γαγγλίων και συναποτελούν το ραβδωτό

σώμα (Kandel και συν. 1999).

Νεότερα δεδομένα έχουν οδηγήσει στη διαμερισματοποίηση των βασικών

γαγγλίων σε ραχιαία και κοιλιακά τμήματα. Έτσι, μπορούν να διαχωριστούν δύο

βασικά κυκλώματα εντός των βασικών γαγγλίων, το ραχιαίο και το κοιλιακό.

Σχήμα 1.7: Κατά μέτωπο τομή των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, στην οποία φαίνονται τα βασικά

γάγγλια σε σχέση με τις γειτονικές δομές.

1.2.2 Το ραχιαίο κύκλωμα των βασικών γαγγλίων Το ραχιαίο κύκλωμα περιλαμβάνει το ραβδωτό, την ωχρά σφαίρα, τον

υποθαλάμιο πυρήνα και τη μέλαινα ουσία, και σχετίζεται κυρίως με τις κινητικές και

γνωστικές λειτουργίες των βασικών γαγγλίων (Σχήμα 1.8).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

19

Ωχρά σφαίρα

Μέλαινα ουσία

Ραβδωτό

DA

DA

GABA

GABAGABAGABA



Ραβδωτό

DA

DA

GABA

GABAGABAGABA

Σχήμα 1.8: Σχηματική απεικόνιση του ραχιαίου κυκλώματος των βασικών γαγγλίων.

Ραβδωτό (Striatum)

Το ραβδωτό είναι το μεγαλύτερο τμήμα των βασικών γαγγλίων και αποτελεί

την κύρια είσοδο. Αποτελείται από τον κερκοφόρο πυρήνα και το κέλυφος, τα οποία

διαχωρίζονται από νευρικές ίνες της έσω κάψας. Δέχεται μαζικές προβολές από τον

εγκεφαλικό φλοιό, το θάλαμο και τη συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας, και

λιγότερες προβολές από την ωχρά σφαίρα, τον υποθαλάμιο πυρήνα και το ραχιαίο

πυρήνα της ραφής (Parent 1990, Gerfen 1992, Graybiel 1995).

Αν και το ραβδωτό εμφανίζεται ομοιογενές στις συνηθισμένες χρώσεις,

ανατομικά και λειτουργικά εμφανίζει μεγάλη ετερογένεια. Αποτελείται από δύο

διακριτά μέρη, τη μήτρα (matrix) και το ραβδόσωμα (striosome). Τα τμήματα αυτά

διαφέρουν ιστοχημικά μεταξύ τους και έχουν διαφορετικούς υποδοχείς. Το

ραβδόσωμα δέχεται ίνες κυρίως από το μεταιχμιακό φλοιό και προβάλει κυρίως στη

συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας (Graybiel 1995).

Οι νευρώνες του ραβδωτού διακρίνονται σε: (1) μεσαίου μεγέθους

ακανθωτούς προβλητικούς νευρώνες, που συνθέτουν GABA και νευροπεπτίδια

όπως ουσία Ρ, δυνορφίνη και εγκεφαλίνη, (2) μεγάλου μεγέθους μη ακανθωτούς

διάμεσους νευρώνες, που συνθέτουν ακετυλοχολίνη, (3) μη ακανθωτούς διάμεσους

νευρώνες που περιέχουν την ασβεστιοδεσμευόμενη πρωτεΐνη παρβαλβουμίνη και

παράγουν GABA και (4) μεσαίου μεγέθους μη ακανθωτούς διάμεσους νευρώνες,

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

20

που συνθέτουν σωματοστατίνη, ΝΟ και νευροπεπτίδιο Υ. Αυτοί οι νευρώνες

πιθανότατα να απελευθερώνουν και GABA (Kawaguchi 1997).

Το ραβδωτό δέχεται σημαντική νεύρωση από το φλοιό. Οι φλοιοραβδωτές

αυτές προβολές είναι πολύ σημαντικές αφού του επιβάλλουν ένα πρότυπο

τοπογραφικής οργάνωσης των λειτουργιών. Με αυτόν τον τρόπο το κέλυφος έχει

σχέση κυρίως με τον κινητικό έλεγχο αφού δέχεται ίνες από τον αισθητικοκινητικό

φλοιό, ενώ ο κερκοφόρος πυρήνας μετέχει στον έλεγχο των κινήσεων των οφθαλμών

και σε ορισμένες γνωστικές λειτουργίες δεχόμενο ίνες από τον προμετωπιαίο, τον

κροταφικό, το βρεγματικό και το φλοιό του προσαγωγίου.

Ωχρά σφαίρα (GP, Globus pallidus)

Η ωχρά σφαίρα εντοπίζεται εσωτερικά του κελύφους και αποτελείται από μια

εσωτερική (GPi) και μια εξωτερική μοίρα (GPe). Περιλαμβάνει ένα σχετικά μικρό

αριθμό μεγάλου μεγέθους GABA-εργικών νευρώνων με μακριούς δισκοειδείς

δενδρίτες. Ουσιαστικά, όλοι οι νευρώνες της ωχράς σφαίρας χρησιμοποιούν το

GABA ως νευροδιαβιβαστή (Parent 1990).

Η ωχρά σφαίρα (GP) (ή εξωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας (GPe) στα

θηλαστικά) κατέχει κεντρική θέση στα μακροκυκλώματα του βρόχου φλοιός-βασικά

γάγγλια–θάλαμος-φλοιός, και αποτελεί έναν από τους πυρήνες που μελετήθηκαν

στην παρούσα διατριβή. Παραδοσιακά, η ωχρά σφαίρα θεωρούταν ως ο ενδιάμεσος

σταθμός μεταξύ του ραβδωτού και των πυρήνων εξόδου των βασικών γαγγλίων,

μέσω της σύνδεσής της με τον υποθαλάμιο πυρήνα, και επομένως τμήμα της

λεγόμενης έμμεσης οδού (Albin και συν 1989, DeLong 1990). Παρ’όλα αυτά, η

μορφολογία των νευρώνων της ωχράς σφαίρας δεν συμφωνεί με την απλή

μονόδρομη μεταβίβαση της πληροφορίας του ραβδωτού όπως προτείνεται από το

κλασικό μοντέλο άμεσης/έμμεσης οδού οργάνωσης των βασικών γαγγλίων (Albin

και συν 1989, DeLong 1990).

Είναι πλέον γνωστό ότι η ωχρά σφαίρα μεταφέρει διαφορετικές τοπογραφικά

και λειτουργικά πληροφορίες σε όλους τους άλλους πυρήνες των βασικών γαγγλίων.

Πράγματι, οι νευρώνες της ωχράς σφαίρας, προβάλλουν εκτός του υποθαλάμιου

πυρήνα και σε όλους τους πυρήνες των βασικών γαγγλίων που βρίσκονται ουραίως

της ωχράς σφαίρας, ενώ περίπου το 15-30% των νευρώνων προβάλλουν πίσω στο

ραβδωτό (Nauta 1979, Iwahori και Mizuno 1981, Smith και Bolam 1989,1990, Kita

και Kitai 1994, Bevan και συν 1997, 1998, Sato και συν 2000, Kita και Kita 2001). Με

αυτόν τον τρόπο, οι νευρώνες της ωχράς σφαίρας είναι σε θέση να επηρεάζουν

δυναμικά τη δραστηριότητα του δικτύου και τη ροή της φλοιικής πληροφορίας σε

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

21

πολλά επίπεδα μέσα στα βασικά γάγγλια (Bolam και Smith 1992, Bevan και συν

1996, 1997, 1998, Shink και συν 1996, Celada και συν 1999, Paladini και συν 1999).

Ως συστατικά του κυκλώματος των βασικών γαγγλίων, οι νευρώνες της

ωχράς σφαίρας (GP) συμβάλλουν στην εκτέλεση και τελειοποίηση των κινήσεων.

Καταστροφή ή φαρμακολογική απενεργοποίηση της εξωτερικής μοίρας της ωχράς

σφαίρας των θηλαστικών (ωχρά σφαίρα των τρωκτικών) προκαλεί αλλαγές της

κινητικής δραστηριότητας σε ανθρώπους και ζώα (Scheel-Kruger και συν 1981a,b;

Ossowska και συν 1983; Amalric και Koob 1989; Bhatia και Maarsden 1994; Hauber

και συν 1998).

Η ωχρά σφαίρα συνδέεται εκτενώς με διαφορετικούς πυρήνες των βασικών

γαγγλίων που εμπλέκονται στην πραγματοποίηση της κινητικής συμπεριφοράς.

Δέχεται GABAεργικές ίνες από το ραβδωτό, γλουταμινεργικές ίνες από τον

υποθαλάμιο πυρήνα και ντοπαμινεργικές ίνες από τη μέλαινα ουσία, ενώ στέλνει

πίσω σε αυτούς τους πυρήνες GABAεργικές ίνες (Hoover και Marshall 2002). Οι

GABAεργικές αυτές απολήξεις στο επίπεδο του ραβδωτού συνάπτονται με

διάμεσους GABAεργικούς νευρώνες, που περιέχουν την ασβεστιοεξαρτώμενη

πρωτείνη παρβαλβουμίνη, οι οποίοι με τη σειρά τους ελέγχουν τη δραστηριότητα των

προβλητικών νευρώνων του ραβδωτού, καθώς και με διάμεσους νευρώνες, που

πιθανότατα να ρυθμίζουν την δραστηριότητα του ραβδωτού μέσω απελευθέρωσης

GABA, ΝΟ (Nitric oxide) και νευροπεπτιδίων (Bolam και συν 2000).

Αντιστοίχως, στην περιοχή της μέλαινας ουσίας καταλήγουν στους

GABAεργικούς νευρώνες της δικτυωτής μοίρας οι οποίοι με τη σειρά τους

προβάλλουν στα σώματα και τους δενδρίτες των ντοπαμινεργικών νευρώνων της

μελαινοραβδωτής οδού (Smith και Bolam 1990). Επομένως, η ωχρά σφαίρα μαζί με

το ραβδωτό και τη μέλαινα ουσία αποτελούν το ραχιαίο «κινητικό» κύκλωμα των

βασικών γαγγλίων που θεωρείται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της

έκφρασης των κινητικών αποκρίσεων (Hooks και Kalivas 1995).

Μέλαινα ουσία (SN, Substantia nigra)

Η μέλαινα ουσία αποτελεί τμήμα του μέσου εγκεφάλου και υποδιαιρείται σε

δύο μοίρες, μια κοιλιακή ωχρή, τη δικτυωτή μοίρα (SNr, substantia nigra pars

reticulatα) και μια ραχιαία σκοτεινόχρωμη, τη συμπαγή μοίρα (SNc, substantia nigra

pars compacta). Η δικτυωτή μοίρα μοιάζει στην κυτταροαρχιτεκτονική με την ωχρά

σφαίρα. Η συμπαγής μοίρα αποτελείται από ντοπαμινεργικούς νευρώνες των οποίων

τα κυτταροσώματα περιέχουν έγκλειστα κοκκία μελανίνης (προϊόν μεταβολισμού της

ντοπαμίνης). Σε αντίθεση με την ωχρά σφαίρα, η μέλαινα ουσία δέχεται περισσότερη

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

22

εννεύρωση από τη γνωστική περιοχή του ραβδωτού, που καταλήγει ρυγχαία-έσω

(rostromedial), παρά από την αισθητικοκινητική περιοχή που καταλήγει ουραία-έξω

(caudolateral). Οι προβλητικοί νευρώνες από τη μεταιχμιακή περιοχή του ραβδωτού

(Nac) καταλήγουν κυρίως στο έσω τμήμα (Parent 1990).

H δικτυωτή μοίρα της μέλαινας ουσίας στέλνει GABA-εργικούς νευρώνες στο

θάλαμο ενώ η συμπαγής μοίρα της μέλαινας ουσίας είναι πλούσια σε ντοπαμινεργικά

κύτταρα των οποίων οι προβολές στο ραβδωτό καταλήγουν στο ραχιαίο τμήμα του

κερκοφόρου πυρήνα και στο κάτω μέρος του κελύφους. Στην νόσο Parkinson κυρίως

εκφυλίζεται η μελαινοραβδωτή ντοπαμινεργική οδός.

Υποθαλάμιος πυρήνας (STN, subthalamic nucleus)

Ο υποθαλάμιος πυρήνας βρίσκεται κάτω από το θάλαμο, στο όριο μεταξύ

θαλάμου και μέσου εγκεφάλου. Αποτελείται από μεγάλο αριθμό μεσαίου μεγέθους

πυκνούς προβλητικούς νευρώνες και από μερικούς μικρούς διάμεσους νευρώνες.

Όπως το ραβδωτό, δέχεται τοπογραφικά οργανωμένες προβολές από τον

εγκεφαλικό φλοιό. Επίσης, δέχεται ίνες από την εξωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας

και προβάλλει και στα δύο μέρη της ωχράς σφαίρας καθώς και στο ραβδωτό και τη

δικτυωτή μοίρα της μέλαινας ουσίας. Οι προβλητικοί νευρώνες του υποθαλάμιου

πυρήνα είναι γλουταμινεργικοί. Καταστροφή του έχει ως αποτέλεσμα την εκδήλωση

ημιβαλλισμού στο ετερόπλευρο ημιμόριο του σώματος (Parent 1990).

1.2.3 Το κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων Το κοιλιακό κύκλωμα περιλαμβάνει το κοιλιακό ραβδωτό και συναφείς

πυρήνες (επικλινής πυρήνας, οσφρητικά φύματα), την ανώνυμη ουσία με την

κοιλιακή ωχρά σφαίρα και το κοιλιακό καλυπτρικό πεδίο (Σχήμα 1.9) (Παναγής

2002). Το κοιλιακό διαμέρισμα θεωρείται τμήμα ενός ευρύτερου μεταιχμιακού

κυκλώματος, που συνδέεται ανατομικά με κλασικές περιοχές του μεταιχμιακού

συστήματος, όπως η αμυγδαλή. Υποστηρίζεται ότι το κοιλιακό κύκλωμα είναι ο

χώρος αλληλοσυσχέτισης και απαρτίωσης μεταιχμιακών και κινητικών πληροφοριών.

Πειραματικές ενδείξεις υποδεικνύουν ότι συμμετέχει στα κίνητρα, στη συγκινησιακή

συμπεριφορά, στο συναίσθημα και στη συναισθηματική-συγκινησιακή πλευρά της

κίνησης (Graybiel 1995).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

23

Κοιλιακή ωχρά σφαίραΚοιλιακήκαλυπτρικήπεριοχή

Επικλινής πυρήνας

DA

DA

GABA

GABAGABAGABA

Κοιλιακή ωχρά σφαίραΚοιλιακήκαλυπτρικήπεριοχή


DA

DA

GABA

GABAGABAGABA

Σχήμα 1.9: Σχηματική απεικόνιση του κοιλιακού κυκλώματος των βασικών γαγγλίων.

Κοιλιακό ραβδωτό

Το κοιλιακό ραβδωτό περιλαμβάνει ένα σύνολο δομών του βασικού πρόσθιου

εγκεφάλου: την κοιλιακή προέκταση του κερκοφόρου πυρήνα και του κελύφους, τον

επικλινή πυρήνα και τα οσφρητικά φύματα. Το κοιλιακό ραβδωτό έχει σχέση με το

συναίσθημα και τις συγκινησιακές λειτουργίες δεχόμενο ίνες από δομές του

μεταιχμιακού συστήματος όπως ο ιππόκαμπος, ο ενδορινικός φλοιός και η

αμυγδαλή. Προβάλλει στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα, τον υποθάλαμο και το κοιλιακό

καλυπτρικό πεδίο (Parent 1990).

Ο επικλινής πυρήνας (Nac, nucleus accumbens) είναι ένας μικρός πυρήνας

που βρίσκεται κοντά στη μέση γραμμή στη βάση του διαφράγματος. Αποτελεί την

προς τα κάτω συνέχεια του ραβδωτού και εκτείνεται κοιλιακά στα οσφρητικά φύματα.

Υποδιαιρείται σε δύο μοίρες: μια κεντρική, το κέντρο (core) και μια περιφερική, το

κέλυφος (shell), με διαφορετική δομή και διαφορετική συμμετοχή στις διάφορες

φυσιολογικές λειτουργίες (Parent 1990).

Το κέντρο αποτελεί την κοιλιακή και έσω προέκταση του ραβδωτού και είναι

μέρος της μελαινοραβδωτής ντοπαμινεργικής οδού, σχετιζόμενο κυρίως με την

κινητικότητα (Sellings και Clarke 2003). Το κέλυφος περιβάλλει το κέντρο στο έσω

και κοιλιακό τμήμα του ραβδωτού, είναι μέρος της μεσομεταιχμιακής ντοπαμινεργικής

οδού, αποτελεί τμήμα του μεταιχμιακού συστήματος και σχετίζεται με λειτουργίες

ευχαρίστησης και ανταμοιβής, συναισθήματα και γνωσιακές λειτουργίες (Di Chiara

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

24

και συν 1991, Di Chiara και συν 1994, Fenu και συν 2001, Fenu και Di Chiara 2003,

Bassareo και συν 2002).

Κοιλιακή ωχρά σφαίρα (Ventral pallidum) Η κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) αποτελεί μέρος του κυκλώματος των βασικών

γαγγλίων φλοιός-επικλινής πυρήνας-θάλαμος-φλοιός, και το δεύτερο πυρήνα που

εξετάστηκε στην παρούσα διατριβή.

Μέχρι πρόσφατα η κοιλιακή ωχρά σφαίρα θεωρούταν ότι ήταν ένας απλός

σταθμός διέλευσης της πληροφορίας προερχόμενης από τον επικλινή πυρήνα και

επανερχόμενης στο φλοιό (Mogenson 1987, Mogenson και συν 1993). Αποτελεί την

κοιλιακή προέκταση της ωχράς σφαίρας και περιλαμβάνει μεγάλα τμήματα περιοχών

που παλιότερα αναγνωρίζονταν ως ανώνυμη ουσία, την έξω προοπτική περιοχή και

την πολυμορφική στιβάδα των οσφρητικών φυμάτων (Haber και συν 1990).

Διακρίνεται σε δύο τμήματα, το έσω-κοιλιακό και το έξω-ραχιαίο, με βάση τον

ανοσοϊστοχημικό εντοπισμό των νευροπεπτιδίων σε αυτή (Zahm και Heimer 1988).

Οι εγκεφαλινεργικές ίνες είναι πιο πυκνές στο έξω-ραχιαίο τμήμα, η νευροτενσίνη

κατανέμεται κυρίως στο έσω τμήμα ενώ οι ίνες της ουσίας Ρ κατανέμονται το ίδιο και

στα δύο μέρη (Zahm και συν 1988).

Οι προβολές από τον επικλινή πυρήνα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα

παρουσιάζουν τοπογραφική οργάνωση. Με αυτόν τον τρόπο, η κοιλιακή και έσω

περιοχή του επικλινή πυρήνα, που αποτελούν το κέλυφος (shell), προβάλλουν στο

έσω τμήμα της κοιλιακής ωχράς σφαίρας, ενώ το έξω-ραχιαίο κομμάτι, που αποτελεί

το κέντρο (core) του επικλινή πυρήνα, και το έσω-κοιλιακό ραβδωτό προβάλλουν

κυρίως στο έξω-ραχιαίο τμήμα της κοιλιακής ωχράς σφαίρας (Churchill και συν 1990,

Zahm και Brog 1992).

Διατηρώντας αυτήν την τοπογραφική οργάνωση, η έσω-κοιλιακή περιοχή της

κοιλιακής ωχράς σφαίρας στέλνει GABAεργικές προβολές πίσω στο κέλυφος του

επικλινούς πυρήνα καθώς και στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή, ενώ η έξω-ραχιαία

περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας στέλνει GABAεργικές προβολές στο κέντρο

του επικλινούς πυρήνα καθώς και στη μέλαινα ουσία (Churchill and Kalivas 1994,

Zahm 1989). Επίσης, η κοιλιακή ωχρά σφαίρα, όπως και ο επικλινής πυρήνας,

δέχεται εκτενή εννεύρωση τόσο από τις μεταιχμιακές γλουταμινεργικές δομές όσο και

από τις μεσεγκεφαλικές ντοπαμινεργικές δομές προσδίδοντάς της έναν σημαντικό

ρόλο σε διαφορετικές συμπεριφορικές αποκρίσεις (Fuller και συν 1987, Klitenick και

συν 1992).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

25

Το γλουταμικό οξύ και η ντοπαμίνη που απελευθερώνονται από τις

παραπάνω δομές αλληλεπιδρούν με τους NMDA, AMPA, D1 και D2 υποδοχείς,

αντίστοιχα, στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (Boyson και συν 1986, Albin και συν 1992,

Page και συν 1995). Από την άλλη πλευρά, δέχεται GABAεργικές ίνες από τον

επικλινή πυρήνα με την ουσία Ρ και την εγκεφαλίνη ως συν-διαβιβαστές

(Groenewegen και Russchen 1984). Ωστόσο, όλες οι προσαγωγές ίνες στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα καταλήγουν σε GABAεργικούς και χολινεργικούς πυρήνες εξόδου, οι

οποίοι νευρώνουν περιοχές του μεταιχμιακού συστήματος, τον έσω-ραχιαίο θάλαμο,

τις μεσεγκεφαλικές ντοπαμινεργικές δομές και τις κινητικές περιοχές του στελέχους

(Groenewegen και συν 1993).

Ηλεκτροφυσιολογικές μελέτες αποκαλύπτουν ότι η νευρωνική δραστηριότητα

των απαγωγών ινών μπορεί να μειωθεί από την έγχυση των αγωνιστών των GABA,

μ και δ οπιοειδών και των D2 ντοπαμινεργικών υποδοχέων ενώ μπορεί να ενισχυθεί

από την έγχυση αγωνιστών του γλουταμικού, της ουσίας Ρ και του D1 υποδοχέα

(Napier και Potter 1989, Maslowski και Napier 1991, Chrobak και Napier 1993,

Mitrovic και Napier 1995).

Η κεντρική θέση της κοιλιακής ωχράς σφαίρας στο κύκλωμα φλοιός-επικλινής

πυρήνας-θάλαμος-φλοιός καθώς και η εκτεταμένη αλληλεπίδραση των

νευροδιαβιβαστών (ντοπαμίνη, γλουταμικό οξύ, GABA, νευροπεπτίδια) στην ίδια

δομή υποδεικνύουν ότι η διεργασία απαρτίωσης της συμπεριφορικής πληροφορίας

είναι πολύ πιθανό να πραγματοποιείται στο επίπεδο της κοιλιακής ωχράς σφαίρας

(Kretschmer 2000).

Το κύκλωμα κοιλιακή καλυπτρική περιοχή-επικλινής πυρήνας- κοιλιακή ωχρά

σφαίρα έχει αναγνωριστεί ότι σχετίζεται με την κινητική συμπεριφορά (Mogenson

1987), εμπλεκόμενο κυρίως στην διαδικασία της έναρξης της κίνησης (Hooks και

Kalivas 1995). Ανάλογα διαφορετικών νευροδιαβιβαστικών συστημάτων στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα ρυθμίζουν την αυθόρμητη αλλά και τη φαρμακοεπαγόμενη

κινητική δραστηριότητα. Παρ’όλα αυτά δεν υπάρχει ξεκάθαρη συσχέτιση των

αναλόγων που αυξάνουν την κινητικότητα με αυτά που αυξάνουν τη δραστηριότητα

των νευρώνων της κοιλιακής ωχράς σφαίρας.

Μελέτες έχουν δείξει ότι η ενδοεγκεφαλική χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά

σφαίρα των αγωνιστών των γλουταμινεργικών υποδοχέων AMPA, καϊνικού οξέος

και NMDA (Shreve και Uretsky 1989, Hooks και Kalivas 1994, Johnson και συν 1996,

Gong και συν 1997b, Kretschmer και συν 1999), της ντοπαμίνης και των

ντοπαμινεργικών αναλόγων (Napier και Chrobak 1992, Klitenick και συν 1992,

Johnson και συν 1996, Gong και συν 1996, Fletcher και συν 1998) και των

αγωνιστών των μ και δ οπιοειδών υποδοχέων ( Austin και Kalivas 1990, Hoffman και

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

26

συν 1991, Anagnostakis και συν 1992) ενισχύει την αυθόρμητη κινητικότητα. Η

κινητικότητα που προκαλείται από το AMPA και το DAMGO αναστέλλεται από την

ταυτόχρονη έγχυση του GABA-Β αγωνιστή μπακλοφαίνης στο VTA.

Επίσης, την παραπάνω επίδραση του DAMGO ανταγωνίζεται και η

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στη κοιλιακή ωχρά σφαίρα του GABA-Α αγωνιστή

μουσκιμόλη (Johnson και συν 1996; Austin και Kalivas 1990). Με αυτόν τον τρόπο, η

αυξημένη δραστηριότητα της κοιλιακής καλυπτρικής περιοχής και της GABA-εργικής

νευροδιαβίβασης στη κοιλιακή ωχρά σφαίρα εμπλέκονται στην κινητική απόκριση

που επάγεται από τις προαναφερθείσες ουσίες.

Από την άλλη πλευρά, η κινητική δραστηριότητα αναστέλλεται μετά την

ενδοεγκεφαλική χορήγηση στη κοιλιακή ωχρά σφαίρα του GABA (Jones και

Mogenson 1980), του D2 αγωνιστή κουϊνπιρόλη (Gong και συν 1998a) ή του

αγωνιστή των κ οπιοειδών υποδοχέων U50,488H (Hoffman και συν 1991). Μελέτες

των επιδράσεων του GABA υποδεικνύουν ότι μειώνεται μόνο η αυθόρμητη

κινητικότητα και όχι η κινητικότητα των εξοικειωμένων ζώων μετά την έγχυση στη

κοιλιακή ωχρά σφαίρα του GABA-Α αγωνιστή μουσκιμόλη (Austin και Kalivas 1990;

Hooks και Kalivas 1995). Επιπλέον, ο αποκλεισμός των GABA υποδοχέων στη

κοιλιακή ωχρά σφαίρα έχει αντίθετη δράση, π.χ. οι GABA-Α ανταγωνιστές

πικροτοξίνη και μπικουκουλίνη ενισχύουν την κινητική δραστηριότητα, ενώ ο GABA-Β

ανταγωνιστής φακλοφαίνη δεν έχει καμία επίδραση (Mogenson και Nielsen 1983;

Austin και Kalivas 1990).

Πέραν της κινητικής δραστηριότητας, η κοιλιακή ωχρά σφαίρα συμμετέχει στη

ρύθμιση και άλλων συμπεριφορών όπως της ανταμοιβής (Panagis και συν 1995,

1997) και της ενίσχυσης, καθώς και των διεργασιών μάθησης και μνήμης (Robbins

και συν 1989, Ennaceur και συν 1998). Επομένως, η κοιλιακή ωχρά σφαίρα

παρουσιάζει παρόμοιες ιδιότητες με τον επικλινή πυρήνα – την κύρια δομή εισόδου

στο κύκλωμα φλοιός, επικλινής πυρήνας, θάλαμος, φλοιός- στην διεργασία

απαρτίωσης μεταιχμιακών και κινητικών πληροφοριών, ξεπερνώντας την θεωρία ότι

αποτελεί απλά έναν σταθμό διέλευσης της πληροφορίας (Kretschmer 2000).

Κοιλιακό καλυπτρικό πεδίο

Το κοιλιακό καλυπτρικό πεδίο αποτελεί δομή του μέσου εγκεφάλου. Περιέχει,

όπως και η μέλαινα ουσία, τα κυτταρικά σώματα ντοπαμινεργικών νευρώνων, οι

οποίοι μέσω της έσω τηλεγκεφαλικής δεσμίδας προβάλλουν σε περιοχές του

μεταιχμιακού συστήματος (επικλινής πυρήνας-μεσομεταιχμιακή οδός) και στον

προμετωπιαίο φλοιό (μεσοφλοιική οδός). Η πρώτη οδός εμπλέκεται στην ανταμοιβή,

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

27

ενώ έχει ενοχοποιηθεί στην παθοφυσιολογία του εθισμού. Επίσης τα θετικά

συμπτώματα της σχιζοφρένειας έχουν σχετιστεί με υπερδραστηριότητα του

μεσομεταιχμιακού ντοπαμινεργικού συστήματος, ενώ η υποδραστηριότητα του

προμετωπιαίου φλοιού με τα αρνητικά συμπτώματα (Julien, 2003).

1.2.4 Φυσιολογική λειτουργία των πυρήνων των βασικών γαγγλίων

Τα βασικά γάγγλια αποτελούν μέρος ενός σύνθετου δικτύου νευρωνικών

κυκλωμάτων, οργανωμένων παράλληλα ώστε να ενοποιούν την δραστηριότητα από

διαφορετικές περιοχές του φλοιού (Alexander και συν 1986). Έχουν οριστεί πέντε

κυκλώματα φλοιός-βασικάγάγγλια-θάλαμος-φλοιός: (1) κινητικό, (2) οφθαλμοκινητικό,

(3) αισθητικό, (4) μεταιχμιακό και (5) κογχομετωπιαίο. Επιπρόσθετα, τα βασικά

γάγγλια συνδέονται στενά με πυρήνες του στελέχους, όπως ο υπομέλανας τόπος

(νοραδρενεργικός), οι πυρήνες της ραφής (σεροτονινεργικοί) και ο δικτυωτός

σχηματισμός (Obeso και συν 2002).

Σύμφωνα με τα παραπάνω, τα βασικά γάγγλια συμμετέχουν όχι μόνο απλά

σε αισθητικοκινητικές διαστάσεις της κίνησης αλλά επίσης στον προγραμματισμό των

κινήσεων, στην οργάνωσή τους καθώς και στην κινητική μνήμη και ανάκτησή τους

(Graybiel 2000). Το κινητικό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων σχετίζεται άμεσα με την

παθοφυσιολογία της κίνησης, και αυτό το κύκλωμα αποτελεί τον κύριο στόχο της

παρούσας μελέτης. Συγκεκριμένα, οι κινητικές περιοχές του φλοιού (ο προκινητικός

φλοιός και η συμπληρωματική κινητική περιοχή) καθώς και ο πρωτοταγής

σωματοαισθητικός φλοιός στέλνουν γλουταμινεργικές (διεγερτικές) προβολές στο

κέλυφος του ραβδωτού, όπου συνάπτονται κυρίως με τους GABAεργικούς

ακανθωτούς νευρώνες. Η απελευθέρωση του γλουταμικού μετά από φλοιϊκή

διέγερση ρυθμίζεται από τις μελαινοραβδωτές ντοπαμινεργικές απολήξεις. Οι

GABAεργικοί νευρώνες του ραβδωτού προβάλλουν στους δύο κύριους πυρήνες

εξόδου των βασικών γαγγλίων, την εσωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας και τη

δικτυωτή μοίρα της μέλαινας ουσίας GPi/SNr (Σχήμα 1.10) (Obeso 2002).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

28

Φλοιός

Θάλαμος



Υποθ. πυρήνας

Ραβδωτό

Φλοιός

Θάλαμος



Υποθ. πυρήνας

Ραβδωτό

Σχήμα 1.10: Το κύκλωμα των βασικών γαγγλίων και οι νευροχημικές συνδέσεις

μεταξύ των πυρήνων τους (Τροποποίηση από Graybiel 1990).

Υπάρχουν δύο διαφορετικά μονοπάτια που συνδέουν το ραβδωτό με τους

δύο πυρήνες εξόδου, το άμεσο και το έμμεσο (direct και indirect pathway) (Σχήμα

1.11). Οι νευρώνες της άμεσης οδού (direct pathway) πραγματοποιούν

μονοσυναπτικές, ανασταλτικές συνδέσεις από το ραβδωτό προς το GPi/SNr. Αυτοί

οι νευρώνες χαρακτηρίζονται βιοχημικά από την παρουσία των D1 υποδοχέων της

ντοπαμίνης και από την συν-έκφραση των πεπτιδίων ουσία Ρ και δυνορφίνη (Gerfen

1992). Οι νευρώνες της έμμεσης οδού (indirect pathway) στέλνουν GABAεργικές

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

29

προβολές στην εξωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας, η οποία συνδέεται με τον

υποθαλάμιο πυρήνα.

Ο υποθαλάμιος πυρήνας στη συνέχεια προβάλλει στο GPi/SNr. Ο πυρήνας

αυτός ασκεί διεγερτική δράση στο GPi/SNr καθώς και σε άλλους πυρήνες του

στελέχους με τους οποίους συνδέεται (PPT και συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας).

Οι νευρώνες του ραβδωτού της έμμεσης οδού χαρακτηρίζονται από την έκφραση

των D2 υποδοχέων της ντοπαμίνης και του πεπτιδίου της εγκεφαλίνης (Obeso 2002).

Η έξοδος του κινητικού κυκλώματος από το GPi/SNr είναι ανασταλτική και

καταλήγει στο έξω-κοιλιακό πυρήνα του θαλάμου (“motor thalamus”) και στο

εγκεφαλικό στέλεχος (ΡΡΤg). Η νευρωνική δραστηριότητα των πυρήνων εξόδου των

βασικών γαγγλίων φαίνεται να υπόκειται σε διπλό έλεγχο. Με αυτόν τον τρόπο,

αυξημένη λειτουργία της άμεσης οδού οδηγεί σε αναστολή της νευρωνικής

δραστηριότητας των GPi/SNr, προκαλώντας άρση της αναστολής (διέγερση) των

προβλητικών τους πυρήνων. Αντίθετα, αυξημένη λειτουργία της έμμεσης οδού οδηγεί

σε διέγερση του υποθαλάμιου πυρήνα και επακόλουθη αναστολή από το GPi/SNr

των πυρήνων του θαλάμου και του στελέχους (Σχήμα 1.11) (Albin και συν 1989,

DeLong MR 1990, Obeso 2002).

Το ντοπαμινεργικό σύστημα νευρώνει όλους τους πυρήνες των βασικών

γαγγλίων και πιθανότατα ασκεί σημαντικό ρυθμιστικό έλεγχο στα παραπάνω

κυκλώματα. Το μεσεγκεφαλικό ντοπαμινεργικό σύστημα προέρχεται από τρεις κύριες

κυτταρικές ομάδες , γνωστές ως Α8 (ερυθρός πυρήνας της καλύπτρας), Α9 (μέλαινα

ουσία) και Α10 (κοιλιακή καλυπτρική περιοχή, VTA). Η ντοπαμίνη θεωρείται ότι

ρυθμίζει την δραστηριότητα του ραβδωτού, κυρίως αναστέλλοντας την έμμεση και

διεγείροντας την άμεση οδό (Σχήμα 1.11) (Obeso 2002).

Glu

Φλοιός

Ωχρά σφαίρα(έσω μοίρα) ΘάλαμοςΡαβδωτό

GABAGABA

Glu

DA

Διέγερση

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DA

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DA

Διέγερση

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

30

Glu

Φλοιός


GABA

Glu

DAGABA

GABAΩχρά σφαίρα

(έξω μοίρα)Υποθαλάμιοςπυρήνας

Glu

Αναστολή

Glu

Φλοιός


GABA

Glu

DAGABA



Glu

Αναστολή

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DAGABA



Glu

Ισορροπία

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DAGABA



Glu

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DAGABA



Glu

Ισορροπία

Σχήμα 1.11: Σχηματική απεικόνιση της άμεσης και έμμεσης οδού του κυκλώματος των βασικών γαγγλίων (Τροποποίηση από Graybiel 2001).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

31

1.2.5 Διαταραχές των βασικών γαγγλίων

Η δυσλειτουργία των παραπάνω κυκλωμάτων οδηγεί στη μη φυσιολογική

λειτουργία των βασικών γαγγλίων και την εκδήλωση κινητικών διαταραχών όπως τη

νόσο Parkinson και το σύνδρομο Παρκινσονισμού (“Parkinsonian syndrome”), τη

χορεία, το βαλλισμό και τη δυστονία (Obeso 2002). Επιπλέον, η μη φυσιολογική

λειτουργία των βασικών γαγγλίων μπορεί να σχετίζεται και με άλλες διαταραχές

όπως η ελλειμματική προσοχή, η κατάθλιψη, η μανία κλπ.

Νόσος Parkinson (PD, Parkinson Disease)

Τα κλινικά χαρακτηριστικά της νόσου Parkinson αποτελούν η μειωμένη

κινητικότητα (υποκινησία), η βραδύτητα της κίνησης (βραδυκινησία), η ακαμψία και ο

τρόμος σε κατάσταση ηρεμίας.

Το κύριο παθολογικό χαρακτηριστικό της νόσου Parkinson είναι η απώλεια

των μέλαινων νευρώνων της συμπαγούς μοίρας της μέλαινας ουσίας και η παρουσία

ενδοκυτταρικών εγκλεισμάτων, των σωματίων Lewy. Η απώλεια νευρώνων της

συμπαγούς μοίρας της μέλαινας ουσίας προκαλεί ένα σημαντικό έλλειμμα

ντοπαμίνης στο ραβδωτό, και κυρίως στο έξω-ραχιαίο τμήμα του κελύφους,

προσβάλλοντας κατευθείαν το κινητικό κύκλωμα (Obeso 2002).

Το παθοφυσιολογικό γνώρισμα του παρκινσονισμού είναι η αυξημένη

νευρωνική δραστηριότητα των πυρήνων εξόδου των βασικών γαγγλίων (Gpi/SNr),

γεγονός που οδηγεί σε αναστολή των θαλαμοφλοιικών και στελεχικών κινητικών

συστημάτων. Η έλλειψη ντοπαμίνης προκαλεί μειωμένη αναστολή των GABA-

εργικών νευρώνων του ραβδωτού στην έμμεση οδό (indirect pathway) και μειωμένη

διέγερση των GABA-εργικών νευρώνων της άμεσης οδού (Σχήμα 1.12) (Gerfen CR

1992, Guridi και συν 1996).

Μειωμένη αναστολή των νευρώνων στην έμμεση οδό οδηγεί σε αναστολή της

εξωτερικής μοίρας της ωχράς σφαίρας, άρση της αναστολής του υποθαλάμιου

πυρήνα και αυξημένη διέγερση της εσωτερικής μοίρας της μέλαινας ουσίας και της

δικτυωτής μοίρας της μέλαινας ουσίας (Gpi/SNr).

Μειωμένη ενεργοποίηση των νευρώνων στην άμεση οδό ελαττώνει την

ανασταλτική τους δράση στο Gpi/SNr και συνεισφέρει με αυτόν τον τρόπο στην

αυξημένη δραστηριότητά τους (Obeso 2002).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

32

Δυσκινησίες

Το κύριο χαρακτηριστικό των δυσκινησιών είναι η ύπαρξη ακούσιας κινητικής

δραστηριότητας που αποδυναμώνει την εκτέλεση των φυσιολογικών κινητικών

εντολών. Το παθοφυσιολογικό γνώρισμα των δυσκινησιών είναι η μειωμένη

ανασταλτική δράση του ραβδωτού προς την εξωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας, η

οποία οδηγεί σε αυξημένη δραστηριότητα της περιοχής αυτής, με επακόλουθη

αναστολή του υποθαλάμιου πυρήνα (Albin και συν 1989, Crossman 1987, DeLong

1990). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, μειωμένη δράση της εσωτερικής μοίρας της ωχράς

σφαίρας, άρση της αναστολής των θαλαμοφλοιικών κυκλωμάτων και εμφάνιση των

δυσκινησιών (Σχήμα 1.12) (Obeso 2002).

Οι διαταραχές που παρατηρούνται μετά από βλάβη των βασικών γαγγλίων

δεν μπορούν να θεωρηθούν αποτέλεσμα της δυσλειτουργίας ενός απλού

συστήματος που μεταφέρει την πληροφορία μονόδρομα. Τα βασικά γάγγλια

θεωρούνται ότι αποτελούν ένα υψηλής οργάνωσης δίκτυο, με λειτουργικά

χαρακτηριστικά που διεγείρουν ένα μη γραμμικό δυναμικό σύστημα. Ανάλογα με τις

συνθήκες ενεργοποιούνται διαφορετικά μέρη του πολύπλοκου αυτού δικτύου

(Hikosaka και συν 1999). Το ντοπαμινεργικό σύστημα και τα εσωτερικά κυκλώματα

των βασικών γαγγλίων διατηρούν την σταθερότητα του κινητικού ελέγχου του δικτύου

(Gimenez-Amaya και συν 2000, Obeso και συν 2000).

Η ελάττωση των επιπέδων της ντοπαμίνης διαταράσσει την ισορροπία στο

δίκτυο και οδηγεί σε μη φυσιολογική νευρωνική λειτουργία πολλών βρόγχων των

βασικών γαγγλίων. Χειρουργικές μικροκαταστροφές του υποθαλάμιου πυρήνα ή της

εσωτερικής μοίρας της ωχράς σφαίρας αποκαθιστούν σε κάποιο βαθμό την

ισορροπία(Obeso 2002).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

33

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΝΟΣΟΣ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ ΧΟΡΕΙΑ- ΒΑΛΛΙΣΜΟΣ

Cx Cx Cx

Str Str Str

Αναστολή

Διέγερση

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΝΟΣΟΣ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ ΧΟΡΕΙΑ- ΒΑΛΛΙΣΜΟΣ

Cx Cx Cx

Str Str Str

Αναστολή

Διέγερση

Σχήμα 1.12: Σχηματική απεικόνιση των κύριων συνδέσεων του κινητικού κυκλώματος των βασικών γαγγλίων σε φυσιολογική κατάσταση, στη νόσο Parkinson και στη χορεία-βαλλισμό

(Τροποποιημένη από Obeso και συν 2002).

Συμπεριφορικές διαταραχές

Τα βασικά γάγγλια και οι γειτονικές τους δομές παίζουν σημαντικό ρόλο στην

πρόβλεψη μελλοντικών γεγονότων, στην ενίσχυση της επί σκοπώ συμπεριφοράς και

την καταστολή της μη επί σκοπώ συμπεριφοράς (Schultz και συν 1997) ενώ

εμπλέκονται επίσης στη μνήμη εργασίας (working memory) (Postle και συν 1997).

Εφόσον τα βασικά γάγγλια εμπλέκονται σε γνωστικές και συναισθηματικές

λειτουργίες, αναμενόμενο είναι η κλινική συμπτωματολογία να μην περιορίζεται στο

κινητικό σύστημα. Δυσλειτουργία των βασικών γαγγλίων σχετίζεται με διαταραχές της

συμπεριφοράς καθώς και με διαταραχές της διάθεσης και της σκέψης, όπως η

κατάθλιψη, η σχιζοφρένεια και η ψυχαναγκαστική καταναγκαστική διαταραχή (Afifi

1994, Graveland και συν 1985, Pitman 1987, Percheron και συν 1994, Selden και

συν 1994, Nakano 2000, Hererro και συν 2002).

Παρά την ογκώδη βιβλιογραφία σχετικά με τα βασικά γάγγλια, ο ρόλος τους

τόσο σε φυσιολογικές όσο και σε παθολογικές καταστάσεις παραμένει υπό μελέτη.

Λαμβάνοντας υπόψη και το γεγονός ότι τα βασικά γάγγλια βρίσκονται πολύ κοντά

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

34

στο θάλαμο και συνδέονται στενά με τον φλοιό και το θάλαμο, δεν πρέπει να

θεωρούνται πυρήνες με ρόλο ανεξάρτητο από τις δύο αυτές δομές (Hererro και συν

2002).

1.3 ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ

1.3.1 Κατανομή

Οι πυρήνες των βασικών γαγγλίων περιέχουν πολλά και διαφορετικά

νευροδιαβιβαστικά συστήματα. Εκτενώς μελετημένα είναι το ντοπαμινεργικό και το

GABAεργικό σύστημα, κυρίως στους μεγαλύτερους πυρήνες αυτού του συστήματος,

τόσο σε φυσιολογικές όσο και σε παθολογικές καταστάσεις. Ωστόσο, ορισμένες

μελέτες αφορούν λιγότερο «διαδεδομένους» νευροδιαβιβαστές αποδεικνύοντας

σταδιακά την σημαντικότητά τους. Ένας τέτοιος νευροδιαβιβαστής είναι και η

σωματοστατίνη.

Τη δεκαετία του 1980 πραγματοποιήθηκαν πολλές ανοσοϊστοχημικές μελέτες

με αντισώματα έναντι της σωματοστατίνης οι οποίες βοήθησαν στην επέκταση της

γνώσης πάνω στη μορφολογία και την κατανομή του σωματοστατινεργικού

συστήματος στον νευρικό ιστό. Συγκεκριμένα, ο Vincent και οι συνεργάτες του (1982,

1983) με μελέτες ανοσοϊστοχημείας και ιστοχημείας έδειξαν ότι η σωματοστατίνη

συνυπάρχει με τη συνθάση του μονοξειδίου του αζώτου σε νευρώνες του

ραβδωτού και του επικλινή πυρήνα.

Περαιτέρω μελέτες της ίδιας ερευνητικής ομάδας στο ραβδωτό έδειξαν ότι η

σωματοστατίνη σε αυτόν τον πυρήνα συνεντοπίζεται με το παγκρεατικό

πολυπεπτίδιο πτηνών (Avian Pancreatic Polypeptide, APP) ενώ βρίσκεται σε

διαφορετικούς νευρώνες από την ακετυλοχολίνη. Επίσης, χαρακτήρισαν τους

νευρώνες του ραβδωτού που περιέχουν τα δύο νευροπεπτίδια, και οι οποίοι

διαθέτουν μακριούς δενδρίτες χωρίς άκανθες, έχουν ωοειδές σχήμα και δέχονται

λίγες αξοσωματικές συνδέσεις (αντιστοιχούν στους μεσαίου μεγέθους μη

ακανθωτούς διάμεσους νευρώνες του ραβδωτού όπως προσδιορίστηκαν με τη

μέθοδο Golgi).

Οι Desjardins και Parent το 1992 χρησιμοποιώντας ειδικό πολυκλωνικό

αντίσωμα έναντι της σωματοστατίνης-28 στον πίθηκο squirrel έδωσαν μια

τοπογραφική κατανομή της σωματοστατίνης στην περιοχή των βασικών γαγγλίων και

της αμυγδαλής (Desjardins και Parent 1992).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

35

Συγκεκριμένα, στο ραβδωτό παρατηρήθηκε ένα μετρίως πυκνό και υψηλής

ετερογένειας δίκτυο σωματοστατινεργικών ινών. Αυξημένη ανοσοδραστικότητα

βρέθηκε στο κοιλιακό μέρος του ραβδωτού σε σχέση με το ραχιαίο, με τον

κερκοφόρο πυρήνα να παρουσιάζει μικρότερη έκφραση από το κέλυφος. Στον

επικλινή πυρήνα η χρώση ήταν μέτρια και τα ανοσοδραστικά κυτταρικά σώματα για

σωματοστατίνη ήταν εξίσου διασκορπισμένα σε όλη την έκταση αυτής της περιοχής

(Desjardins και Parent 1992). Ανοσοϊστοχημικές μελέτες στον άνθρωπο επίσης

έδειξαν έντονη ανοσοδραστικότητα στη σωματοστατίνη στην περιοχή του επικλινή

πυρήνα (Gaspar και συν 1987, Kowall και συν 1987), ενώ ραδιοανοσολογική

ανάλυση σε τρωκτικά έδειξε ότι το κοιλιακό τμήμα του ραβδωτού και συγκεκριμένα ο

επικλινής πυρήνας, περιείχε υψηλότερα επίπεδα του πεπτιδίου από ότι το υπόλοιπο

ραβδωτό (Beal και συν 1986).

Σε αντίθεση με το ραβδωτό σώμα, η ωχρά σφαίρα στον πίθηκο squirrel

στερείται, στο μεγαλύτερο μέρος της, ανοσοδραστικότητα στη σωματοστατίνη. Τα

μόνα ανοσοδραστικά στοιχεία στο επίπεδο της ωχράς σφαίρας ήταν : (i) ένας μικρός

αριθμός ινών στο κεντρικό τμήμα της εξωτερικής μοίρας της ωχράς σφαίρας και (ii)

λίγες ίνες κατά μήκος του έσω-κοιλιακού μέρους της εσωτερικής μοίρας της ωχράς

σφαίρας, μεταξύ των οποίων βρίσκονταν διάσπαρτα μερικά ανοσοδραστικά

κυτταρικά σώματα (Desjardins και Parent 1992).

Πρόσφατες ανατομικές μελέτες υποστηρίζουν την παρουσία

σωματοστατινεργικών διάμεσων νευρώνων σε βασικούς πυρήνες του πρόσθιου

εγκεφάλου, όπως η κοιλιακή ωχρά σφαίρα και η ανώνυμη ουσία (SI, substantia

innominata) (Furuta και συν 2004). Η ανώνυμη ουσία περιέχει ομοιόμορφα

διάσπαρτα κυτταρικά σώματα ανοσοδραστικά για σωματοστατίνη ενώ διασχίζεται

από πολλές ίνες που καταλήγουν στο έσω μυελώδες πέταλο, διαχωρίζοντας το

εσωτερικό και εξωτερικό τμήμα της ωχράς σφαίρας. Τέλος, στην περιοχή της

αμυγδαλής οι διάφοροι πυρήνες της έδειξαν μεγάλη ποικιλία ανοσοδραστικότητας

(Desjardins και Parent 1992).

1.3.2 Αλληλεπιδράσεις με άλλα νευροδιαβιβαστικά συστήματα

Στο ραβδωτό, τα επίπεδα της σωματοστατίνης επηρεάζονται από

νευροδιαβιβαστές όπως η ντοπαμίνη και το γλουταμικό οξύ. Οι Garside και Mazurek

(1997) πραγματοποιώντας μελέτες σε καλλιέργειες νευρώνων του ραβδωτού έδειξαν

ότι το καϊνικό οξύ, αγωνιστής των ιοντοτροπικών υποδοχέων του γλουταμικού οξέος

(υποδοχείς καϊνικού οξέος), διεγείρει την απελευθέρωση της σωματοστατίνης. Το

αποτέλεσμα αυτό βρίσκεται σε πλήρη συμφωνία με προηγούμενες μελέτες που

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

36

απέδειξαν ότι τα κύτταρα του ραβδωτού που παράγουν σωματοστατίνη είναι πιο

ευαίσθητα στις επιδράσεις της μεσολαβούμενης από τους μη NMDA υποδοχείς

γλουταμικής διέγερσης (Choi και συν 1987, Freese και συν 1990, Koh και συν 1990).

Υπάρχουν αντικρουόμενα αποτελέσματα σχετικά με τον ρυθμιστικό ρόλο της

ντοπαμίνης στην έκφραση της σωματοστατίνης. Ο Tatsuoka και οι συνεργάτες του

(1987) έδειξαν ότι η αυξημένη απελευθέρωση της ντοπαμίνης φαίνεται να προκαλεί

σημαντική μείωση της απελευθέρωσης του νευροπεπτιδίου στην περιοχή του

ραβδωτού. Επίσης, η συνεχής έγχυση του D2 αγωνιστή, κουϊνπιρόλη, ελάττωσε τα

επίπεδα της σωματοστατίνης στο ραβδωτό (Engber και συν 1992). Ωστόσο, η χρόνια

χορήγηση της αλοπεριδόλης, που είναι D2 ανταγωνιστής, προκάλεσε μείωση της

ανοσοδραστικότητας στη σωματοστατίνη στο ραβδωτό επίμυων (Beal και Martin

1983) καθώς και ελάττωση του mRNA της προ-προσωματοστατίνης σε νευρώνες του

έσω ραβδωτού (Salin και συν 1990). Επιπρόσθετα, η περιοδική χορήγηση του D1

αγωνιστή SKF38393 είχε την ίδια επίδραση στη σωματοστατίνη με τον D2 αγωνιστή

μειώνοντας τα επίπεδά της (Engber και συν 1992).

Έχει δειχθεί ότι διάφοροι νευροδιαβιβαστές ρυθμίζουν την απελευθέρωση της

ντοπαμίνης από τους ντοπαμινεργικούς μελαινοραβδωτούς νευρώνες στο ραβδωτό

(Giorguieff-Chesselet και συν 1980). Η σωματοστατίνη χορηγούμενη

ενδοεγκεφαλοκοιλιακά προκαλεί αύξηση στη σύνθεση της ντοπαμίνης καθώς και

στην επαναπρόσληψή της σε διάφορες εγκεφαλικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένου

του ραβδωτού (Garcia-Sevilla και συν 1978). Οι Chesselet και Reisine το 1983

χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σύρατε-ωθήσατε (push-pull cannula) σε

αναισθητοποιημένες γάτες καθώς και με in vitro πειράματα σε τομές ιστού από επίμυ

απέδειξαν ότι η σωματοστατίνη στο ραβδωτό παίζει ρόλο στον έλεγχο της

απελευθέρωσης της ντοπαμίνης από τις απολήξεις των ντοπαμινεργικών νευρώνων

της μελαινοραβδωτής οδού (Chesselet και Reisine 1983). Συγκεκριμένα, η χορήγηση

αρκετά χαμηλών συγκεντρώσεων σωματοστατίνης προκάλεσε μια δοσο- εξαρτώμενη

αύξηση της απελευθερούμενης ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα (Chesselet και

Reisine 1983).

Μελέτες in vivo μικροδιαπίδυσης σε επίμυες που βρίσκονταν σε εγρήγορση

έδειξαν ότι η σωματοστατίνη τροποποιεί τη λειτουργία των ντοπαμινεργικών

νευρώνων στο ραβδωτό και συγκεκριμένα η σωματοστατίνη-14 αυξάνει την

απελευθέρωση της ντοπαμίνης. Αντίθετα, η ντοπαμίνη φάνηκε να μην παίζει

σημαντικό ρόλο στην ρύθμιση των σωματοστατινεργικών νευρώνων στον ίδιο

πυρήνα (Thermos και συν 1996).

Στη συνέχεια, περαιτέρω in vivo μελέτες επιβεβαίωσαν ότι η σωματοστατίνη

στο ραβδωτό αυξάνει την απελευθέρωση της ντοπαμίνης καθώς και άλλων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

37

νευροδιαβιβαστών όπως το ασπαρτικό οξύ, το γλουταμικό οξύ, το GABA και η

ταυρίνη ενώ δεν ασκεί καμία επίδραση στα εξωκυττάρια επίπεδα της ακετυλοχολίνης

και της σεροτονίνης. Το γεγονός ότι η σωματοστατίνη δεν προκαλεί αλλαγές στην

απελευθέρωση της ακετυλοχολίνης υποδεικνύει ότι οι χολινεργικοί νευρώνες του

ραβδωτού έχουν λίγους, ή και καθόλου, λειτουργικούς sst υποδοχείς. Επίσης,

αποκλείει την πιθανότητα οι αλλαγές στα επίπεδα της ντοπαμίνης να

πραγματοποιούνται έμμεσα μέσω ρύθμισης της απελευθέρωσης της ακετυλοχολίνης

(Hathway και συν 1998).

Η δράση της σωματοστατίνης αποδείχθηκε τελικά ότι γίνεται έμμεσα μέσω

ενεργοποίησης της απελευθέρωσης του γλουταμικού οξέος, πιθανότατα μέσω

σωματοστατινεργικών υποδοχέων που εντοπίζονται στις απολήξεις των

φλοιοραβδωτών γλουταμινεργικών προβλητικών νευρώνων (Hathway και συν 1998).

Επομένως, η ενεργοποίηση των υποδοχέων σωματοστατίνης στο ραβδωτό οδηγεί

σε απελευθέρωση γλουταμικού οξέος και ενεργοποίηση γλουταμινεργικών

υποδοχέων (NMDA, ΑΜΡΑ/ καϊνικού) που βρίσκονται σε απολήξεις ντοπαμινεργικών

νευρώνων (Wullner και συν 1994, Τarazi και Baldessarini 1999). Το τελικό

αποτέλεσμα σε βιοχημικό επίπεδο είναι η απελευθέρωση της ντοπαμίνης και σε

συμπεριφορικό επίπεδο η αύξηση της κινητικής δραστηριότητας (Hathway και συν

1998). Φαρμακολογικός αποκλεισμός εξάλλου των AMPA και ΝΜDA υποδοχέων του

γλουταμικού οξέος, αποτρέπει την προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη και τους

αγωνιστές της, μεταβολή της έκλυσης ντοπαμίνης (Ηathway και συν 1998, 1999).

Επιπλέον, η προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη απελευθέρωση της

ντοπαμίνης στο ραβδωτό βρέθηκε ότι γίνεται μετά από ενεργοποίηση των sst2

υποδοχέων, που πιθανότατα βρίσκονται στα τελικά κομβία κυττάρων γλουταμικού

οξέος που εννευρώνουν το ραβδωτό από το φλοιό, αποδεικνύοντας με αυτόν τον

τρόπο την παρουσία των sst2 υποδοχέων στο ραβδωτό καθώς και τη λειτουργική

σημασία τους (Hathway και συν 1999).

Όπως έχει γενικά προταθεί, η ντοπαμίνη και η ακετυλοχολίνη έχουν αντίθετες

δράσεις στο εξωπυραμιδικό σύστημα. Δημιουργήθηκε επομένως η άποψη μιας

κατάστασης ισορροπίας μεταξύ των δύο νευροδιαβιβαστών υπό φυσιολογικές

συνθήκες. Στην νόσο Parkinson, η ντοπαμινεργική είσοδος στο ραβδωτό

δυσλειτουργεί λόγω εκφυλισμού και επικρατεί ο χολινεργικός τόνος. Το αντίθετο

συμβαίνει στην περίπτωση της σχιζοφρένειας και άλλων ψυχικών ασθενειών, όπου

κυριαρχεί ο ντοπαμινεργικός τόνος. Πρόσφατα δεδομένα νευροχημικών πειραμάτων

υποστηρίζουν την υπόθεση ότι η σωματοστατίνη, όπως πολλά άλλα ενδογενή

νευροπεπτίδια, μπορεί να λειτουργεί ως νευροδιαβιβαστής ή ως νευροτροποποιητής

στο κεντρικό νευρικό σύστημα, παίζοντας σημαντικό ρόλο σε αυτήν την ισορροπία.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

38

Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ σωματοστατίνης και ντοπαμίνης καθώς και

σωματοστατίνης και ακετυλοχολίνης πιθανότατα να είναι σημαντικές σε συνθήκες

όπου η ανασταλτική ντοπαμινεργική είσοδος στο ραβδωτό είναι με κάποιο τρόπο

αυξημένη (π.χ. σχιζοφρένεια, κατάθλιψη κλπ). Η σωματοστατίνη φαίνεται να αυξάνει

το ρυθμό πυροδότησης των χολινεργικών διάμεσων νευρώνων και να εμπλέκεται

έτσι στην αποκατάσταση της ισορροπίας μεταξύ ντοπαμίνης- ακετυλοχολίνης

(Rakovska και συν 2003). Επομένως, το νευροπεπτίδιο αυτό φαίνεται να

παρεμβαίνει στη φυσιολογική ρύθμιση των εξωπυραμιδικών συστημάτων που

παίζουν ρόλο στην αισθητική και κινητική ολοκλήρωση.

Επίσης, τα επίπεδα του νευροπεπτιδίου Υ και της σωματοστατίνης σε

διάφορες εγκεφαλικές περιοχές επηρεάζονται από τη σεροτονινεργική

νευροδιαβίβαση. Συγκεκριμένα, η ενδοεγκεφαλοκοιλιακή χορήγηση του 5,7-DHT,

μιας εκλεκτικής νευροτοξίνης του σεροτονινεργικού συστήματος, προκαλεί αύξηση

της έκφρασης του mRNA αυτών των πεπτιδίων στο ραβδωτό σώμα,

αποκαλύπτοντας μια ανασταλτική δράση της σεροτονίνης στην βιοσύνθεση του

νευροπεπτιδίου Υ και της σωματοστατίνης σε αυτόν τον πυρήνα (Bendotti και συν

1993). Αυτό επιβεβαιώνεται και από μελέτες αντικαταθλιπτικής δράσης, όπου η οξεία

και χρόνια χορήγηση της σιταλοπράμης (παράγοντας αναστολής της

επαναπρόσληψης της σεροτονίνης) μειώνει σημαντικά τα επίπεδα της

σωματοστατίνης στην περιοχή του ραβδωτού (Prosperini και συν 1997).

Από την άλλη πλευρά, ο επικλινής πυρήνας αποτελεί δομή του

μεσομεταιχμιακού-ντοπαμινεργικού συστήματος όπου προβάλλουν ντοπαμινεργικοί

νευρώνες από το κοιλιακό καλυπτρικό πεδίο. Η ντοπαμίνη σε αυτήν την περιοχή

εμπλέκεται στις ενισχυτικές ιδιότητες των φυσικών ενισχυτών καθώς και των

εξαρτησιογόνων φαρμάκων. Αρκετές μελέτες αποδεικνύουν την παρουσία πληθώρας

νευροδιαβιβαστών στον επικλινή πυρήνα όπως για παράδειγμα σεροτονίνης, GABA,

σωματοστατίνης και ακετυλοχολίνης (Herrera-Marschitz και συν 1992, Rada και συν

1993).

Συμπεριφορικές μελέτες έδειξαν ότι, η έγχυση της σωματοστατίνης στον

επικλινή πυρήνα επίμυων, προκάλεσε αύξηση της κινητικής δραστηριότητας των

πειραματόζωων (Raynor και συν 1993). Δεδομένου ότι η κινητική δραστηριότητα

ρυθμίζεται από την ντοπαμίνη μπορεί να υποτεθεί ότι η σωματοστατίνη επηρεάζει τα

επίπεδα της ντοπαμίνης σε αυτόν τον πυρήνα. Η υπόθεση αυτή αποδείχθηκε όταν

μεταγενέστερες φαρμακολογικές μελέτες, έδειξαν ότι, η χορήγηση της

σωματοστατίνης στον επικλινή πυρήνα και στο ραβδωτό επίμυων – δομές που

ρυθμίζουν την κινητική δραστηριότητα – επέφερε ως αποτέλεσμα την αύξηση της

απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και στις δύο δομές (Pallis και συν 2001).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

39

1.3.3 Εντοπισμός υποτύπων

Η γνώση μας πάνω στη λειτουργία των υποτύπων των υποδοχέων της

σωματοστατίνης στο κεντρικό νευρικό σύστημα είναι περιορισμένη σε σχέση με την

αντίστοιχη που αφορά στις λειτουργίες τους στο ενδοκρινικό σύστημα. Παρόλο που η

κλωνοποίηση των υποτύπων των υποδοχέων προώθησε την ανάπτυξη

συγκεκριμένων εργαλείων (αντισώματα, εκλεκτικά ανάλογα) για την μελέτη του κάθε

υποτύπου, λίγα είναι γνωστά για την κατανομή και τον ρόλο των

σωματοστατινεργικών υποδοχέων στον εγκέφαλο.

Η κατανομή του mRNA και της πρωτείνης των σωματοστατινεργικών

υποδοχέων στο κεντρικό νευρικό σύστημα έχει μελετηθεί ευρέως στον άνθρωπο και

τον επίμυ με μελέτες in situ υβριδοποίησης, αυτοραδιογραφίας, RT-PCR (Reverse

Transcriptase Polymerase Chain Reaction) ανάλυσης και πιο πρόσφατα με

ανοσοϊστοχημική ανάλυση.

Η ανοσοϊστοχημική ανάλυση χρησιμοποιώντας αντίσωμα ενάντια στον sst1

υποδοχέα έδειξε μια γενική κατανομή στο κεντρικό νευρικό σύστημα με κυρίαρχη

ανοσοδραστικότητα στον οσφρητικό βολβό, την ηνία, το διάφραγμα, την αμυγδαλή,

τον υποθάλαμο, τον μεσοσκελιαίο πυρήνα, την κοκκιώδη στιβάδα του φλοιού, τον

πυρήνα της μονήρους δεσμίδας, το νωτιαίο τριδυμικό δεμάτιο, τις επιφανειακές

στιβάδες του νωτιαίου μυελού, και τις ραχιαίες περιοχές του προμήκους και του

νωτιαίου καθώς και στην υπόφυση. Ιδιαίτερα, στην περιοχή των βασικών γαγγλίων ο

sst1 υπότυπος εντοπίζεται στον επικλινή πυρήνα, την ωχρά σφαίρα, την κοιλιακή

ωχρά σφαίρα και τη μέλαινα ουσία (Schulz και συν 2000).

Στις περισσότερες εγκεφαλικές περιοχές ο sst1 υποδοχέας εντοπίζεται

κυρίως στο προσυναπτικό τμήμα του νευρώνα και σε θέση που ρυθμίζει την

απελευθέρωση είτε της σωματοστατίνης (αυτοϋποδοχέας) είτε άλλων

νευροδιαβιβαστών (Schulz και συν 2000). Συγκεκριμένα, η Vasilaki και οι συνεργάτες

της (2004) χρησιμοποιώντας τον sst1 αγωνιστή CH275 και με την μέθοδο της in vivo

εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης απέδειξαν ότι στον επικλινή πυρήνα ο sst1 υποδοχέας

λειτουργεί ως αυτοϋποδοχέας.

Η κατανομή του sst2A υποδοχέα στον εγκέφαλο του επίμυ μελετήθηκε

χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικά αντισώματα ενάντια σε μερικώς επικαλυπτόμενη

περιοχή αμινοξέων από το καρβοξυτελικό άκρο του sst2A υποδοχέα (Selmer και συν

2000). Περιοχές που εκφράζουν τον sst2A υποδοχέα είναι η ηνία, η αμυγδαλή, ο

υπομέλας τόπος, οι εν τω βάθει στιβάδες του εγκεφαλικού φλοιού, το υπόθεμα, το

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

40

προτείχισμα, ο απιοειδής πυρήνας και ο ιππόκαμπος ενώ ο sst2Β υποδοχέας έδειξε

ισχυρό σωματοδενδριτικό σήμα σε εγκεφαλικές περιοχές όπως ο οσφρητικός

βολβός, ο εγκεφαλικός φλοιός, ο ιπποκάμπειος σχηματισμός, το διάφραγμα, η

αμυγδαλή, ο υποθάλαμος, ο υπομέλας τόπος και ο προσθιοραχιαίος θάλαμος

(Selmer και συν 2000, Fehlmann και συν 2000).

Στην περιοχή των βασικών γαγγλίων στον επίμυ οι Hervieu και Emson (1998)

χρησιμοποιώντας αντίσωμα έναντι του αμινοτελικού άκρου του sst2 υποδοχέα

έδειξαν ότι βρίσκεται στο ραβδωτό, τη μέλαινα ουσία και την ωχρά σφαίρα.

Ιστοχημική ανάλυση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έδειξε ότι τα σώματα και οι

δενδρίτες των περιοχών όπου εντοπίζεται ο sst2 υποδοχέας δέχονται πυκνή

εννεύρωση σωματοστατινεργικών απολήξεων, αποδίδοντας ένα μετασυναπτικό

ρόλο σε αυτούς τους υποδοχείς (Selmer και συν 2000, Schulz και συν 2000).

Πειράματα νευροχημείας έχουν δείξει ότι ο sst2 υποδοχέας ρυθμίζει την

απελευθέρωση της ντοπαμίνης στο ραβδωτό (Hathway και συν 1999), ενώ

πειράματα συμπεριφοράς έχουν δείξει την παρουσία του στον επικλινή πυρήνα και

τη σημασία του στην πραγματοποίηση της- επαγόμενης από την σωματοστατίνη-

κινητικής δραστηριότητας σε αυτόν τον πυρήνα (Raynor και συν 1993). Εντοπίζεται

στους μεσαίου μεγέθους ακανθωτούς προβολικούς νευρώνες (GABAergic) και τους

χολινεργικούς διάμεσους νευρώνες του ραβδωτού, στο κέλυφος και το κέντρο του

επικλινή πυρήνα (Allen και συν 2003).

Ο sst3 υποδοχέας σύμφωνα με ανοσοϊστοχημικές μελέτες απαντάται σε

εγκεφαλικές περιοχές, όπως το ραβδωτό, η μέλαινα ουσία και ο υποθαλάμιος

πυρήνας, (Fehlmann και συν 2000). Αναλύσεις με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έδειξαν

ότι ο sst3 υποδοχέας εντοπίζεται στην πλασματική μεμβράνη των νευρικών κροσσών

(μικροσκοπικές τριχοειδής προεκβολές της κυτταρικής επιφάνειας, που αποτελούνται

από 9 ζεύγη μικροσωληνίσκων γύρω από έναν πυρήνα από 2 μικροσωληνίσκους, οι

οποίες πάλλονται ρυθμικά και μετακινούν το κύτταρο ή απομακρύνουν υγρό ή

βλέννα από την κυτταρική επιφάνεια). Συνεπώς, ο σωματοστατινεργικός sst3

υποδοχέας αποτελεί ένα μοναδικό παράδειγμα υποδοχέα συζευγμένου με G-

πρωτεΐνη που δεν εντοπίζεται στις «κλασικές» προ- και μετασυναπτικές θέσεις αλλά

εκλεκτικά τοποθετείται στους νευρικούς κροσσούς. Η παρουσία του sst3 υποδοχέα σε

αυτά υποδεικνύει ότι δεν αποτελεί εξελικτικό κατάλοιπο αλλά πιθανότατα λειτουργεί

ως χημικός αισθητήρας του άμεσου περιβάλλοντος (Schulz και συν 2000).

Ανοσοϊστοχημικές μελέτες σε εγκέφαλο επίμυ αλλά και ανθρώπου έδειξαν ότι

ο sst4 υποδοχέας βρίσκεται σε πολλές περιοχές του πρόσθιου εγκεφάλου

περιλαμβανομένου του ραβδωτού, του επικλινή πυρήνα, της ωχράς σφαίρας και της

μέλαινας ουσίας (Schulz και συν 2000, Selmer και συν 2000, Schreff και συν 2000).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

41

Αναλύσεις με την βοήθεια ηλεκτρονικού μικροσκοπίου αποκάλυψαν ότι η πρωτείνη

του sst4 υποδοχέα εντοπίζεται κυρίως στην σωματοδενδριτική περιοχή του νευρώνα,

συμμετέχοντας στις μετασυναπτικές δράσεις της σωματοστατίνης (Schreff κι συν,

2000, Selmer και συν 2000). Επιπρόσθετα, μελέτες σε μοντέλα πειραματόζωων με

τραυματισμό νευρικού ιστού έχουν δείξει έναν ρόλο του sst4 υποδοχέα κατά την

διαδικασία της νευρωνικής εκφύλισης –αναγέννησης ( Schreff και συν 2000).

Η έκφραση του mRNA και της πρωτείνης του sst5 υποδοχέα στις εγκεφαλικές

περιοχές στον επίμυ είναι πολύ περιορισμένη. Μία περιοχή όπου ο sst5 υποδοχέας

εκφράζεται κυρίαρχα είναι η υπόφυση ενώ χαμηλά επίπεδα συναντώνται στον

ιππόκαμπο, τον υποθάλαμο, τον φλοιό, την αμυγδαλή και το ραβδωτό ( Schulz και

συν 2000, Selmer και συν 2000).

1.3.4 Μελέτη του ρόλου της σωματοστατίνης στη λειτουργία των

βασικών γαγγλίων Από τη δεκαετία του 1970 που χαρακτηρίστηκε για πρώτη φορά ποικίλες

μελέτες απέδωσαν διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες στο πεπτίδιο της

σωματοστατίνης, γεγονός που ερχόταν σε συμφωνία με την ευρεία κατανομή του

τόσο στο περιφερικό νευρικό σύστημα όσο και στον εγκέφαλο. Στο κεντρικό νευρικό

σύστημα, η σωματοστατίνη παίζει ρόλο σε ποικίλες κινητικές και γνωστικές

λειτουργίες. Συμπεριφορικά, η σωματοστατίνη εμπλέκεται στην κεντρική ρύθμιση της

κινητικής λειτουργίας. Η ενδοεγκεφαλοκοιλιακή χορήγηση της σωματοστατίνης έχει

βρεθεί να αυξάνει αλλά και να μειώνει την αυθόρμητη κινητική δραστηριότητα στον

επίμυ. Μικρές δόσεις σωματοστατίνης αυξάνουν τις μετακινήσεις, ενώ υψηλότερες

δόσεις προκαλούν σοβαρές κινητικές διαταραχές (Havlicek και συν 1976, Rezek και

συν 1976,1977, Vecsei και συν 1983, 1984).

Ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις της σωματοστατίνης παρατηρούνται σε

πυρήνες των βασικών γαγγλίων, όπως στον κερκοφόρο πυρήνα και τον επικλινή

πυρήνα όπου εντοπίζεται σε μεσαίου μεγέθους μη ακανθωτούς νευρώνες (Vincent

και συν 1983). Η έγχυση της σωματοστατίνης στο ραβδωτό προκαλεί στερεοτυπίες

και αυξάνει την αυθόρμητη κινητική δραστηριότητα (Fink και Martin 1984). Η

περιφερική και κεντρική χορήγηση της κυστεαμίνης- παράγοντα ελάττωσης της

σωματοστατίνης- μειώνει την στερεοτυπία και την κινητκή δραστηριότητα που

προκαλούν οι ντοπαμινεργικοί αγωνιστές (Martin-Iverson και συν 1986, Lee και συν

1988).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

42

Το γεγονός ότι η σωματοστατίνη προκαλεί αύξηση στην απελευθέρωση της

ντοπαμίνης, στο ραβδωτό και τον επικλινή πυρήνα, υποδηλώνει πιθανή εμπλοκή του

πεπτιδίου αυτού τόσο σε κινητικές όσο και σε γνωστικές λειτουργίες.

Η πρώτη απόδειξη εμπλοκής της σωματοστατίνης στην κινητική

δραστηριότητα σε επίμυες δόθηκε από την Raynor και τους συνεργάτες της το 1993.

Γνωρίζοντας το ρόλο του επικλινή πυρήνα (NΑc) στην μεσολάβηση της κινητικής

δραστηριότητας και τον εντοπισμό υψηλών επιπέδων σωματοστατίνης και

υποδοχέων της στην περιοχή αυτή, χορήγησε σωματοστατίνη και τους sst2 και sst1

αγωνιστές ΜΚ678 και CGP23996 στον επικλινή πυρήνα και μελέτησε την κινητική

δραστηριότητα επίμυων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η χορήγηση της

σωματοστατίνης και του sst2 αγωνιστή στον επικλινή πυρήνα προκάλεσε αύξηση της

κινητικής δραστηριότητας. Με άλλα λόγια, φάνηκε ότι η σωματοστατίνη μέσω του sst2

υποδοχέα στον επικλινή πυρήνα προκαλεί αύξηση της κινητικότητας σε επίμυες

(Raynor και συν 1993).

Όσον αφορά στο ραβδωτό σώμα, τα δεδομένα για το ρόλο της

σωματοστατίνης στην κινητικότητα είναι αντικρουόμενα. Το 2001 ο Tashev και οι

συνεργάτες του έδειξαν ότι έγχυση σωματοστατίνης αμφοτερόπλευρα στο ραβδωτό

σώμα, σε αρουραίους Wistar έχει διφασική δράση, μειώνοντας την κινητικότητα στα

πρώτα πέντε λεπτά και αυξάνοντας την στη συνέχεια (Tashev και συν 2001). Η ίδια

ομάδα το 2004 έδειξε ότι μονόπλευρη έγχυση σωματοστατίνης μειώνει την

κινητικότητα (Tashev και συν 2004). Αντιθέτως ο Hathway και οι συνεργάτες του

έδειξαν ότι μονόπλευρη έγχυση σωματοστατίνης σε ποντίκια αυξάνει την κινητική

δραστηριότητα (Hathway και συν 2003).

Παράλληλα, για την αποτελεσματικότερη μελέτη του ρόλου της

σωματοστατίνης χρησιμοποιήθηκε και η μοριακή γενετική τεχνολογία. Με αυτόν τον

τρόπο δημιουργήθηκαν μοντέλα ποντικιών με τροποποιημένη λειτουργία της

σωματοστατίνης στα οποία έγιναν φαρμακολογικοί χειρισμοί και πραγματοποιήθηκαν

πειράματα συμπεριφοράς.

Συμπεριφορικές μελέτες σε μεταλλαγμένα ποντίκια που αναπτύχθηκαν χωρίς

να διαθέτουν sst2 υποδοχείς έδειξαν μια ιδιαίτερα αγχογόνο (anxiety) συμπεριφορά,

συνοδευόμενη από μειωμένη κινητική δραστηριότητα και συμπεριφορά εξερεύνησης,

υποδεικνύοντας ότι η σωματοστατίνη μέσω του sst2 υποδοχέα παίζει ρόλο στην

κινητικότητα (Viollet και συν 2000).

Επιπρόσθετα, ποντίκια που αναπτύχθηκαν χωρίς να διαθέτουν sst2

υποδοχείς (knock-out), παρουσίαζαν μειωμένο κινητικό συντονισμό. Παρατηρήθηκε

επίσης, αδυναμία της σωματοστατίνης να προκαλέσει απελευθέρωση της ντοπαμίνης

και του γλουταμικού οξέος στο ραβδωτό (Allen και συν 2003). Αυτό ενισχύει την

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

43

άποψη ότι ο sst2 υποδοχέας είναι ο κύριος υποδοχέας που μεσολαβεί για τις

κινητικές κυρίως επιδράσεις της σωματοστατίνης.

Από τα παραπάνω ευρήματα φαίνεται καθαρά ότι η σωματοστατίνη

εμπλέκεται στον έλεγχο της κινητικότητας, έμμεσα κυρίως μέσω της επίδρασής της

στα επίπεδα της ντοπαμίνης. Στην περιοχή των βασικών γαγγλίων οι μέχρι τώρα

μελέτες στο ραβδωτό και τον επικλινή πυρήνα έδειξαν ότι η σωματοστατίνη ενισχύει

την κινητική συμπεριφορά. Η παρουσία ωστόσο της σωματοστατίνης και σε άλλους

πυρήνες των βασικών γαγγλίων ανοίγει νέους δρόμους πάνω στη μελέτη της

εμπλοκής της στην κινητική δραστηριότητα σε αυτούς τους πυρήνες (παρούσα

διατριβή).

1.3.5 Ρόλος της σωματοστατίνης σε νόσους των βασικών γαγγλίων

Μέχρι πρόσφατα η μελέτη της νευροχημικής βάσης διαφόρων νευροψυχικών

ασθενειών αφορούσε κλασικούς νευροδιαβιβαστές τόσο σε μεταιχμιακές όσο και σε

κινητικές περιοχές του εγκεφάλου, όπως η ντοπαμίνη, το GABA και η σεροτονίνη.

Ωστόσο, ολοένα και περισσότερο ενδιαφέρον παρουσιάζεται για την μελέτη της

αλλαγής των επιπέδων νευροπεπτιδίων, όπως της σωματοστατίνης, στις παραπάνω

περιοχές κατά την εκδήλωση διαφόρων νευροψυχιατρικών ασθενειών.

Η μελέτη της συμμετοχής και του ρόλου της σωματοστατίνης σε παθήσεις

του κεντρικού νευρικού συστήματος ξεκίνησε από τη διαπίστωση των μεταβολών στα

επίπεδά της, στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό σε διάφορες νευρολογικές και ψυχιατρικές

παθήσεις, συμπεριλαμβανομένων της κατάθλιψης, της επιληψίας, της μηνιγγίτιδας,

της χορείας Huntington, της νόσου Alzheimer, της γεροντικής άνοιας και της νόσου

Parkinson (Epelbaum 1986, Rubinow 1986).

Συγκεκριμένα, στην κατάθλιψη τα επίπεδα σωματοστατίνης φαίνεται να είναι

μειωμένα στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό ασθενών σε σύγκριση με φυσιολογικούς

μάρτυρες (Rubinow, 1986). Δεδομένα από προκλινικές έρευνες δείχνουν μειωμένα

επίπεδα σωματοστατίνης σε πειραματικά πρότυπα μελέτης της κατάθλιψης

(Hamanaka και συν. 1998), μείωση που μπορεί να αντιστραφεί με τη χορήγηση

κάποιου αντικαταθλιπτικού (Bissette, 2001). Επιπλέον, μια πρόσφατη μελέτη δείχνει

ότι η χρόνια αντικαταθλιπτική αγωγή αυξάνει τα επίπεδα σωματοστατίνης στον

επικλινή πυρήνα του εγκεφάλου του αρουραίου (Pallis και συν. 2006). Όλα αυτά

συνηγορούν υπέρ της άποψης για εμπλοκή της σωματοστατίνης στην κατάθλιψη.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

44

Ωστόσο, ολοένα και περισσότερες μελέτες συνδυάζουν τις αλλαγές στα

επίπεδα του πεπτιδίου της σωματοστατίνης, σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων, με

τις κινητικές διαταραχές διαφόρων νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

O Aronin και οι συνεργάτες του το 1983 περιέγραψαν αλλαγές στο

σωματοστατινεργικό σύστημα στην χορεία Huntington, προτείνοντας ότι οι αλλαγές

αυτές είναι η αιτία των κινητικών διαταραχών που σχετίζονται με αυτή τη νόσο

(Aronin και συν 1983). Συγκεκριμένα, τα επίπεδα σωματοστατίνης είναι αυξημένα στο

νεοραβδωτό ασθενών με χορεία Huntington σε σύγκριση με φυσιολογικούς

μάρτυρες. Σημαντικό χαρακτηριστικό της νόσου είναι η απώλεια των νευρώνων του

ραβδωτού με εκλεκτική ωστόσο διατήρηση μιας υποκατηγορίας νευρώνων όπου

συνεντοπίζονται το ένζυμο NADPH διαφοράση, η σωματοστατίνη και το

νευροπεπτίδιο Υ. Σε αυτούς τους νευρώνες παρατηρείται 3 έως 5 φορές αύξηση της

ανοσοδραστικότητας σε σωματοστατίνη και νευροπεπτίδιο Υ (Beal 1990).

Η νόσος Parkinson αποτελεί μια ετερογενή εγκεφαλική διαταραχή, όπου

παρατηρείται εκφύλιση διαφόρων νευρωνικών στοιχείων, περιλαμβανομένων των

σωματοστατινεργικών νευρώνων. Μελέτες σε ασθενείς με το σύνδρομο του

Παρκινσονισμού έδειξαν ότι η συγκέντρωση της σωματοστατίνης στα αρχικά στάδια

αυξάνεται στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό, πιθανότατα λόγω της νευροεκφυλιστικής

ελάττωσης της σωματοστατίνης από τους νευρώνες του ραβδωτού ή του φλοιού

(Espino και συν 1995).

Η ποσοτικοποίηση της έκφρασης του mRNA της σωματοστατίνης, σε τομές

εγκεφάλου ασθενών με νόσο Parkinson, αποκάλυψε σημαντική αύξησή της στην

ωχρά σφαίρα σε σχέση με τους φυσιολογικούς μάρτυρες. Επίσης, η έκφραση του

mRNA της σωματοστατίνης ήταν υψηλότερη στο έξω-ραχιαίο από ότι στο έσω-

κοιλιακό τμήμα του κελύφους στους φυσιολογικούς μάρτυρες, αλλά η διαφορά αυτή

δεν διαπιστώθηκε στους ασθενείς με την νόσο Parkinson (Eve και συν 1997).

Συμπεριφορικά δεδομένα από φυσιολογικούς επίμυες υποδεικνύουν ότι η

σωματοστατίνη, χορηγούμενη ενδοεγκεφαλοκοιλιακά ή απευθείας σε διάφορες

περιοχές του εγκεφάλου, οδηγεί σε “barrel rotation” και ρυθμίζει τις μεσολαβούμενες

από την ντοπαμίνη συμπεριφορές. Μερικές από τις συμπεριφορικές εκδηλώσεις μετά

την ενδοεγκεφαλοκοιλιακή χορήγηση της σωματοστατίνης, όπως ο τρόμος και οι

δυσκολίες συντονισμού σε επίμυες ομοιάζουν με τον Παρκινσονισμό στον άνθρωπο

(Havlicek και συν 1976, Rezek και συν 1977).

Από την άλλη πλευρά, καταστροφές της μελαινοραβδωτής οδού οδηγούν σε

αλλαγές όχι μόνο του περιεχομένου της ντοπαμίνης και της λειτουργίας των

υποδοχέων της αλλά και της λειτουργικής ισορροπίας μεταξύ της ντοπαμίνης και

άλλων νευροδιαβιβαστικών συστημάτων όπως το γλουταμικό οξύ. Επίσης, είναι

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

45

πιθανό να αλλάζουν και οι λειτουργικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υποδοχέων

σωματοστατίνης και ντοπαμίνης (Lu και Stoessl 2002).

Το γεγονός ότι η σωματοστατίνη φυσιολογικά αυξάνει τα επίπεδα της

ντοπαμίνης στο ραβδωτό, δείχνει ότι πιθανότατα στη νόσο Parkinson η αύξηση των

επιπέδων της σωματοστατίνης να αποτελεί έναν αντισταθμιστικό μηχανισμό που

προσπαθεί να φέρει τη ντοπαμίνη στα κανονικά επίπεδα στην περιοχή του

ραβδωτού. Η πιθανότητα αυτή υποστηρίζεται από την απόδειξη ότι στα ζώα με

παρκινσονισμό η συγκέντρωση της σωματοστατίνης αυξάνεται την πρώτη εβδομάδα

μετά την καταστροφή του ντοπαμινεργικού συστήματος, αλλά στη συνέχεια

ακολουθείται από βαθμιαία μείωση (Asanuma και συν 1990, Lu και Stoessl 2002).

Συμπερασματικά, η εξωγενώς χορηγούμενη σωματοστατίνη ή τα εκλεκτικά

ανάλογά της, δρώντας απευθείας στους ειδικούς sst υποδοχείς κυρίως στο ραβδωτό,

επηρεάζει τις επιδράσεις της ενεργοποίησης των ντοπαμινεργικών και GABAεργικών

υποδοχέων κατά την εκδήλωση των διαφόρων νευροεκφυλιστικών κινητικών

ασθενειών. Τα παραπάνω υποδεικνύουν ότι φάρμακα που τροποποιούν τη

λειτουργία του σωματοστατινεργικού συστήματος μπορεί να αποτελέσουν

αποτελεσματική θεραπευτική αγωγή σε νόσους των βασικών γαγγλίων, όπως τη

νόσο Parkinson και Huntington.

ΣΚΟΠΟΣ

46

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ

Η σωματοστατίνη ανακαλύφθηκε το 1973 και από τότε έχουν

πραγματοποιηθεί πολλές μελέτες που έδωσαν σημαντικά ευρήματα σχετικά με την

παρουσία και τις δράσεις του νευροπεπτιδίου αυτού στα διάφορα όργανα. Τις δύο

τελευταίες δεκαετίες το ενδιαφέρον ολοένα και περισσότερων μελετών στράφηκε στη

διερεύνηση του ρόλου του σωματοστατινεργικού συστήματος στον εγκέφαλο.

Στο εργαστήριό μας, η μελέτη του ρόλου της σωματοστατίνης στην περιοχή

των βασικών γαγγλίων είχε μέχρι τώρα εστιαστεί στους δύο μεγαλύτερους πυρήνες,

το ραβδωτό σώμα και τον επικλινή πυρήνα. Κατά την έναρξη της παρούσας

διατριβής λίγα ήταν γνωστά για την παρουσία και το ρόλο της σωματοστατίνης και

των υποδοχέων της σε εξίσου σημαντικές δομές των βασικών γαγγλίων, όπως η

κοιλιακή ωχρά σφαίρα και η ωχρά σφαίρα.

Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη του σωματοστατινεργικού

συστήματος στους δύο παραπάνω πυρήνες των βασικών γαγγλίων. Καθώς η

περιοχή αυτή, συμβάλλει σημαντικά στην εκδήλωση της κινητικής συμπεριφοράς

εστιάσαμε στη μελέτη του ρόλου των σωματοστατινεργικών υποδοχέων στη

συγκεκριμένη συμπεριφορά. Η προσέγγιση αυτή θεωρήσαμε ότι μπορεί να

συνεισφέρει στην κατανόηση του υποστρώματος και στην αντιμετώπιση των

κινητικών συμπτωμάτων που παρατηρούνται σε νόσους των βασικών γαγγλίων.

Πιο συγκεκριμένα, στόχος της παρούσας μελέτης ήταν ο προσδιορισμός:

• του ρόλου των υποτύπων υποδοχέων της σωματοστατίνης στο φυσιολογικό

εγκέφαλο με εστίαση σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων (κοιλιακή ωχρά

σφαίρα, ωχρά σφαίρα) και

• των αλληλεπιδράσεων της σωματοστατίνης με άλλα νευροδιαβιβαστικά

συστήματα των βασικών γαγγλίων, όπως της ντοπαμίνης και του GABA, που

είναι γνωστά για το ρόλο τους στην παθοφυσιολογία νόσων του ΚΝΣ.

ΣΚΟΠΟΣ

47

Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου μελετήσαμε:

α) την επίδραση της σωματοστατίνης και εκλεκτικών αναλόγων της στην αυθόρμητη

κινητικότητα πειραματόζωων μετά από άμεση χορήγηση σε πυρήνες των βασικών

γαγγλίων και την εμπλοκή των GABAεργικών υποδοχέων στη μεσολαβούμενη από

τη σωματοστατίνη κινητική δραστηριότητα (μελέτες συμπεριφοράς-κινητικότητας)

β) την τροποποίηση της νευρωνικής λειτουργίας του εγκεφάλου μετά τη χορήγηση

σωματοστατίνης σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων (c-fos ανοσοϊστοχημεία) και

γ) τις νευροχημικές αλλαγές που προκύπτουν (αύξηση ή μείωση των επιπέδων

ντοπαμίνης) μετά από την ενεργοποίηση των υποδοχέων της σωματοστατίνης (in

vivo μικροδιαπίδυση).

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

48

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3


3.1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΖΩΑ

Τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη ήταν

ενήλικοι άρρενες επίμυες Sprague-Dawley (Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ), βάρους

300-350g την ημέρα της εγχείρησης (Σχήμα 3.1). Οι συνθήκες διαβίωσης

περιελάμβαναν σταθερό εναλλασσόμενο φωτισμό (08.00-20.00 φως και 20.00-08.00

σκοτάδι) και σταθερή θερμοκρασία (20-230C). Τα πειραματόζωα είχαν ελεύθερη

πρόσβαση σε τροφή και νερό. Τα ζώα τοποθετούνταν σε κλωβούς ανά τρεις, ενώ

μετά την χειρουργική επέμβαση τοποθετούνταν μεμονωμένα σε ατομικούς κλωβούς.

Όλα τα πειράματα συμπεριφοράς διεξήχθησαν σε σταθερή θερμοκρασία, κατά τη

διάρκεια της φωτεινής φάσης του 24ωρου κύκλου και καθημερινά ξεκινούσαν μια

ώρα μετά την έναρξη της φωτεινής φάσης ενώ ολοκληρώνονταν τουλάχιστον μια

ώρα πριν την έναρξη της σκοτεινής φάσης. Ο χειρισμός των ζώων σε όλα τα

πειράματα έγινε σύμφωνα με τον κώδικα δεοντολογίας του Εθνικού Ινστιτούτου

Υγείας των ΗΠΑ και τις ευρωπαϊκές οδηγίες για τη φροντίδα και τη χρησιμοποίηση

των πειραματόζωων (EEC Council 86/609, 27/01/1992, No 116).

Σχήμα 3.1: Επίμυς Sprague-Dawley.


49

3.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η κινητική συμπεριφορά συνδέεται άμεσα

με ποικίλες άλλες συμπεριφορές, μπορεί κανείς να αναλογιστεί τη σπουδαιότητά της

για τον οργανισμό. Δεδομένης της σημασίας της, η μελέτη της είναι δυνατό να μας

προσφέρει σημαντικές πληροφορίες τόσο για υγιή υποκείμενα και το νευρωνικό

υπόστρωμα της κινητικότητας, όσο και για τα αίτια πρόκλησης κινητικών διαταραχών

ή παθήσεων με εμφανή τα κινητικά συμπτώματα. Η μελέτη της κινητικής

συμπεριφοράς γίνεται κατά κύριο λόγο με τη χρήση αυτοματοποιημένων ή

ηλεκτρονικών συστημάτων καταγραφής, παρόλο που οι καταγραφές σε ανοικτό

πεδίο (open-field studies) είναι δυνατό να προσφέρουν πολύ περισσότερες

πληροφορίες, ανάλογα με το σκοπό της μελέτης.

Προκειμένου να αποσαφηνίσουμε το ρόλο της σωματοστατίνης και των

υποδοχέων της σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων που εμπλέκονται στον κινητικό

έλεγχο, πραγματοποιήσαμε πειράματα συμπεριφοράς. Συγκεκριμένα, μελετήσαμε τις

αλλαγές στην αυθόρμητη κινητικότητα των πειραματόζωων μετά από φαρμακολογικό

χειρισμό τους με σωματοστατίνη και τα εκλεκτικά για τον κάθε υπότυπο υποδοχέα

ανάλογα (αγωνιστές και ανταγωνιστές).

3.2.1 Χειρουργικές επεμβάσεις: στερεοταξική εμφύτευση οδηγών

σωλήνων

Όλες οι χειρουργικές επεμβάσεις έγιναν υπό την επήρεια γενικής

αναισθησίας. Όλα τα πειραματόζωα πριν από την χειρουργική επέμβαση

αναισθητοποιούνταν με ενδομυϊκή ένεση ξυλαζίνης (10mg/kg) [Rompum, Bayer] και

υδροχλωρικής κεταμίνης (100mg/kg) [Ketaset, Fort Dodge]. Επιπλέον, σε όλα τα

πειραματόζωα χορηγούνταν ενδομυϊκά ένεση θειικής ατροπίνης (0,6mg/kg)

[Atropine, Demo] για την αποφυγή έντονης βραδυκαρδίας και καρδιακής ανακοπής

λόγω της αναισθησίας και για τη μείωση των βρογχικών εκκρίσεων.

Για την εμφύτευση των οδηγών σωλήνων στον εγκέφαλο χρησιμοποιήθηκε

στερεοταξική συσκευή [David Kopf Instruments] (Σχήμα 3.2). Οι οδηγοί σωλήνες

εμφυτεύτηκαν στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) και στην ωχρά σφαίρα (GP). Οι

συντεταγμένες για το VP προσδιορίστηκαν από το στερεοταξικό άτλαντα των

Paxinos & Watson (1986): Προσθιοπίσθια -0.8 mm από το βρέγμα, πλάγια ±2.2mm

από τη μέση γραμμή, Ραχιαιοκοιλιακά -7.9mm από την επιφάνεια του κρανίου. Οι

συντεταγμένες για το GP προσδιορίστηκαν από το στερεοταξικό άτλαντα των


50

Paxinos & Watson (1998): Προσθιοπίσθια -0.92 mm από το βρέγμα, πλάγια ±3.4mm

από τη μέση γραμμή, Ραχιαιοκοιλιακά -6.6mm από την επιφάνεια του κρανίου.

Μικρές αποκλίσεις από τις συγκεκριμένες συντεταγμένες θεωρούνταν επιτυχείς, από

τη στιγμή που ο οδηγός σωλήνας δεν κατέληγε εκτός της καθορισμένης περιοχής.

Οι οδηγοί σωλήνες είχαν διάμετρο βελόνας 23G και μήκος 18mm, ενώ στο

εσωτερικό τους τοποθετούταν λεπτό χάλκινο σύρμα που διασφάλιζε την διαβατότητα

τους. Μετά την εμφύτευση, οι οδηγοί σωλήνες σταθεροποιούνταν με ακρυλικό

πολυμερές και τρεις μικροκοχλίες, οι οποίοι είχαν τοποθετηθεί πάνω στο κρανίο.

Μετά την εμφύτευση και τη σταθεροποίηση των οδηγών σωλήνων γινόταν συρραφή

του δέρματος με ράμματα μεταξιού.

Όλα τα πειράματα άρχισαν μια εβδομάδα μετά την χειρουργική επέμβαση.

Στο διάστημα αυτό στα χειρουργημένα ζώα γινόταν καθημερινά εξοικείωση με τον

πειραματιστή για την ελαχιστοποίηση του στρες.

Σχήμα 3.2: Επίμυς τοποθετημένος σε στερεοταξική συσκευή. Διακρίνεται ο προς εμφύτευση οδηγός σωλήνας, τοποθετημένος σε ειδική υποδοχή, προσαρμοσμένη σε βραχίονα

μετρονομημένο σε χιλιοστόμετρα με κλίμακα βερνιέρου.

3.2.2 Φάρμακα- Χορήγηση φαρμάκων

Στη μελέτη της κινητικής δραστηριότητας στο GP και στο VP διερευνήθηκε η

δράση: 1) της σωματοστατίνης, 2) εκλεκτικών αγωνιστών των sst1 , sst2, sst3 και sst4

υποδοχέων της σωματοστατίνης και 3) εκλεκτικών ανταγωνιστών των sst1 και sst2,

υποδοχέων της σωματοστατίνης. Επιπλέον, μελετήθηκε η δράση των GABA-A και


51

GABA-B ανταγωνιστών στην αλλαγή της κινητικότητας που προκλήθηκε από τη

σωματοστατίνη.

Στην πραγματοποίηση της παρούσας διατριβής χρησιμοποιήθηκαν οι

παρακάτω ουσίες:

1) Σωματοστατίνη-14 (Bachem, Merseyside, UK)

2) Οι εκλεκτικοί αγωνιστές των sst1 υποδοχέων L-797.591 (Merck, Rahway,

N.J., U.S.A.) και CH275 (Dr D.Hoyer, Novartis Institutes for Biomedical

Research, Basel, Switzerland)

3) Οι εκλεκτικοί αγωνιστές των sst2 υποδοχέων L-779.976 και MK678, ο

εκλεκτικός αγωνιστής των sst3 υποδοχέων L-796.778, και ο εκλεκτικός

αγωνιστής των sst4 υποδοχέων L-803.087 (Merck, Rahway, N.J., U.S.A.)

4) Ο εκλεκτικός ανταγωνιστής των sst1 υποδοχέων SRA-880 (Dr D.Hoyer,

Novartis Institutes for Biomedical Research, Basel, Switzerland)

5) Ο εκλεκτικός ανταγωνιστής των sst2 υποδοχέων CYN-154806 (Dr D.Hoyer,

Novartis Institutes for Biomedical Research, Basel, Switzerland)

6) Ο ανταγωνιστής των GABA-A υποδοχέων Μπικουκουλίνη (Bicuculine, Tocris, Bristol, UK) 7) Ο ανταγωνιστής των GABA-B υποδοχέων Φακλοφαίνη (Phaclofen, Sigma-

Aldrich, Missouri, USA)

Όλα τα φάρμακα διαλύθηκαν σε διάλυμα φυσιολογικού ορού, 0.9%

χλωριούχο νάτριο (0,9% sodium chloride, B.Braun, Melsungen, Germany). Επίσης,

φυσιολογικός ορός χορηγήθηκε στα ζώα που αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

Μερικά ζώα έλαβαν περισσότερες από μία δόσεις φαρμάκου, αλλά κανένα ζώο δεν

χρησιμοποιήθηκε περισσότερο από τρεις φορές.

Για την ενδοεγκεφαλική έγχυση των διαλυμάτων των φαρμάκων

χρησιμοποιήθηκε μικροσωληνίσκος κατασκευασμένος από ειδικό ανοξείδωτο χάλυβα

διαμέτρου 30G, ο οποίος είχε συνδεθεί μέσω ενός σωλήνα πολυαιθυλενίου με

σύριγγα Hamilton που ήταν προσαρμοσμένη σε αντλία σταθερής έγχυσης (CMA-100,

Carnegie Medicin, Sweden) (Σχήμα 3.3). Αρχικά αφαιρέθηκε το λεπτό χάλκινο σύρμα

και εισήχθη μέσα στον οδηγό σωλήνα ο μικροσωληνίσκος μέσω του οποίου έγινε η

έγχυση. Αυτός προεξείχε 1.0 mm κάτω από το άκρο του οδηγού σωλήνα, που ήταν

το επιθυμητό σημείο της έγχυσης. Μετά την εισαγωγή του μικροσωληνίσκου άρχισε η

διαδικασία της έγχυσης 0.5μl διαλύματος φαρμάκου ή φυσιολογικού ορού. Η έγχυση

πραγματοποιούνταν με σταθερό ρυθμό και διαρκούσε ένα λεπτό, ενώ ο

μικροσωληνίσκος παρέμενε για ένα λεπτό μετά την έγχυση στη θέση του με σκοπό

να επιτραπεί η διάχυση του διαλύματος από το άκρο του μικροσωληνίσκου και να

απορροφηθεί πλήρως τοπικά η χορηγηθείσα ποσότητα του διαλύματος.


52

Οι ανταγωνιστές των GABA-A και GABA-B υποδοχέων χορηγήθηκαν και

ενδοπεριτοναϊκά στις μελέτες που αφορούσαν το VP. Διαλύθηκαν σε ένα διάλυμα

που αποτελούνταν από 5% διμεθυλοσουλφοξείδιο (dimethylsulfoxide, DMSO,

Sigma-Aldrich, Missouri, USA) και 95% χλωριούχο νάτριο (0.9% NaCl) σε όγκο

1ml/Kg. Επίσης, διάλυμα που αποτελούνταν από 5% διμεθυλοσουλφοξείδιο

(dimethylsulfoxide, DMSO) και 95% χλωριούχο νάτριο (0.9% NaCl) χορηγήθηκε

ενδοπεριτοναϊκά σε όγκο 1ml/Kg στα ζώα που αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Η

δράση τους στη κινητική συμπεριφορά εκτιμήθηκε δέκα λεπτά μετά τη χορήγησή

τους.

Σχήμα 3.3: Διαδικασία έγχυσης του φαρμάκου μέσω της αντλίας έγχυσης σταθερής ροής.

3.2.3 Ιστολογική ανάλυση

Μετά το τέλος των πειραμάτων συμπεριφοράς τα πειραματόζωα θυσιάστηκαν

και ο εγκέφαλός τους μονιμοποιήθηκε προκειμένου να γίνει ιστολογική επιβεβαίωση

της θέσης εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων. Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν με

ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση ένυδρου χλωράλης (Sigma-Aldrich, Missouri, USA,

100mg/Kg) και ακολούθησε ενδοκαρδιακή έγχυση φυσιολογικού ορού 60ml και στη

συνέχεια 60 ml διαλύματος 10% φορμαλδεύδης (Sigma-Aldrich, Missouri, USA) -5%

σουκρόζης (Sigma-Aldrich, Missouri, USA,). Απομονώθηκαν οι εγκέφαλοι και

τοποθετήθηκαν για μια βδομάδα σε διάλυμα 10% φορμαλδεύδης-30%σουκρόζης. Οι

εγκέφαλοι κόπηκαν σε μετωπιαίες τομές πάχους 35μm με την βοήθεια ψυκτικού

μικροτόμου (-20οC, Leitz cryostat, Leica, Nussloch, Germany) στο επίπεδο του VP ή

του GP ανάλογα με το πείραμα στο οποίο είχαν συμπεριληφθεί. Οι τομές

τοποθετήθηκαν σε ζελατινοποιημένες αντικειμενοφόρες πλάκες. Ακολούθησε χρώση


53

των τομών με ιώδες του κρεσυλίου (cresyl violet) και παρατήρηση στο οπτικό

μικροσκόπιο για εξακρίβωση της θέσης εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων. Μόνο τα

ζώα με αμφίπλευρη τοποθέτηση των οδηγών σωλήνων στο VP ή το GP

περιελήφθησαν στη στατιστική ανάλυση.

3.2.4 Μέτρηση κινητικής δραστηριότητας

Η καταγραφή της αυθόρμητης κινητικής δραστηριότητας των επίμυων έγινε

σε κλωβό καταγραφής κινητικότητας με φωτοκύτταρα (Model 7420, Ugo Basile,

Varese, Italy) (Σχήμα 3.4), ο οποίος αποτελούνταν από έναν ορθογώνιο κλωβό

διαστάσεων(56 56 30cm), από μια ηλεκτρονική μονάδα καταγραφής και έναν

εκτυπωτή. Οι πλάγιες επιφάνειες του κλωβού ήταν εξοπλισμένες με οριζόντιες και

κάθετες σειρές φωτοκύτταρων. Η κίνηση του πειραματόζωου προκαλούσε διακοπές

στις δεσμίδες φωτός, οι οποίες καταγράφονταν από τον ειδικό καταγραφέα, ενώ ο

εκτυπωτής παρουσίαζε τα αποτελέσματα ανά 5 λεπτά καταγραφής. Η συνολική

καταγραφή έγινε για χρονικό διάστημα μιας ώρας, χωρισμένης σε πεντάλεπτα

(12 5).

Σχήμα 3.4: Πειραματική διάταξη του προτύπου μέτρησης της κινητικής δραστηριότητας σε

κλωβό με φωτοκύτταρα (Model 7420,Ugo Basile).


54

Τη μέρα του φαρμακολογικού πειράματος, το κάθε ζώο εξοικειώθηκε στο

δωμάτιο κινητικότητας για 60 λεπτά και στον κλωβό μέτρησης για 30 λεπτά, ώστε να

περιοριστεί μετά η μέτρηση μη ειδικών στοιχείων, όπως π.χ. της συμπεριφοράς

εξερεύνησης που εκδηλώνει κάθε πειραματόζωο που θα εκτεθεί σε ένα νέο

περιβάλλον. Στη συνέχεια απομακρύνθηκε από τον κλωβό, του χορηγήθηκε

αμφίπλευρα το φάρμακο και τοποθετήθηκε στον κλωβό μέτρησης για μία ώρα.

3.2.5 Στατιστική ανάλυση

Η ανάλυση των μετρήσεων της κινητικής δραστηριότητας, μετά τη χορήγηση

των σωματοστατινεργικών αναλόγων στο VP και στο GP, έγινε με τη μέθοδο

ανάλυσης διακύμανσης μονής κατεύθυνσης (one-way ANOVA) ακολουθούμενη από

περαιτέρω ανάλυση και αξιολόγηση (post-hoc) με το στατιστικό κριτήριο πολλαπλών

συγκρίσεων Tukey’s (VP) και Newman Keuls (GP) ώστε να προσδιοριστούν

συγκεκριμένες διαφορές μεταξύ των ομάδων. Το κριτήριο t για μη συσχετισμένες

τιμές (unpaired student’s t-test) πραγματοποιήθηκε ώστε να συγκριθούν σε κάθε 5-

λεπτο οι μετρήσεις της κινητικής δραστηριότητας μεταξύ φαρμάκου και φυσιολογικού

ορού.

3.2.6 Μελέτες κινητικής δραστηριότητας

3.2.6.1 Πείραμα 1- Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)

H σωματοστατίνη χορηγήθηκε αμφίπλευρα στην ωχρά σφαίρα σε

συγκεντρώσεις: 60 (n=6), 120 (n=6) και 240 (n=5) ng /0.5 μl/πλευρά. Ακολούθησε

συν-χορήγηση της σωματοστατίνης (120ng/0.5μl/πλευρά) με τον sst1 ανταγωνιστή

SRA-880 (120ng/0.5μl/πλευρά, n=6) καθώς και με τον sst2 ανταγωνιστή CYN-

154806 (120ng/0.5μl/πλευρά, n=6) αντίστοιχα.

3.2.6.2 Πείραμα 2- Επίδραση των sst1, sst2, sst3 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)

Τα εκλεκτικά μη πεπτιδικά ανάλογα L-797.591 [sst1 αγωνιστής, 60 (n=6), 120

(n=7) και 240 (n=6) ng/0.5μl/πλευρά], L-779.976 [sst2 αγωνιστής, 120 (n=6), 240

(n=5) και 480 (n=6) ng/0.5μl/πλευρά], L-803.087 [sst4 αγωνιστής,120 (n=5), 240


55

(n=5) και 480 (n=5) ng/0.5μl/πλευρά] και L-796,778 [sst3 αγωνιστής, 240 (n=4)

ng/0.5μl/πλευρά] χορηγήθηκαν αμφίπλευρα στην ωχρά σφαίρα.

Για τη διαλεύκανση του μηχανισμού μέσω του οποίου η σωματοστατίνη

διεκπεραιώνει τις δράσεις της στην ωχρά σφαίρα (GP) μελετήθηκε η εμπλοκή του

GABA-εργικού συστήματος στη μεσολαβούμενη από τη σωματοστατίνη κινητική

δραστηριότητα.

3.2.6.3 Πείραμα 3-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στη ωχρά σφαίρα (GP)

Ο εκλεκτικός GABA-A ανταγωνιστής Μπικουκουλίνη χορηγήθηκε

ενδοεγκεφαλικά (120ng/0.5μl/πλευρά) στο ραβδωτό μαζί με σωματοστατίνη στην

ωχρά σφαίρα [240ng/o.5μl/πλευρά (n=6)] ή φυσιολογικό ορό [saline, n=6]. Για

ομάδα ελέγχου χρησιμοποιήθηκαν επίμυες στους οποίους χορηγήθηκε

ενδοεγκεφαλικά φυσιολογικός ορός και στις δύο περιοχές (n=6).

3.2.6.4 Πείραμα 4-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρα σφαίρα (GP) Ο εκλεκτικός GABA-Β ανταγωνιστής Φακλοφαίνη χορηγήθηκε

ενδοεγκεφαλικά (120ng/0.5μl/πλευρά) στο ραβδωτό μαζί με σωματοστατίνη στην




3.2.6.5 Πείραμα 5-Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)

Το πεπτίδιο της σωματοστατίνης χορηγήθηκε αμφίπλευρα σε συγκεντρώσεις:

15 (n=5), 30 (n=8), 60 (n=9), 120 (n=6) και 240 (n=13) ng/0.5μl/πλευρά. Ακολούθησε

συν-χορήγηση της σωματοστατίνης (60ng/0.5μl/πλευρά) με τον sst1 ανταγωνιστή

SRA-880 (60ng/0.5μl/πλευρά, n=6) καθώς και με τον sst2 ανταγωνιστή CYN-154806

(60 και 120ng/0.5μl/πλευρά, n=6) αντίστοιχα.


56

3.2.6.6 Πείραμα 6-Επίδραση των sst1,sst2 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) Τα εκλεκτικά ανάλογα CH275 [sst1 αγωνιστής, 60 (n=4), 180 (n=5), 240 (n=7)

και 480 (n=6) ng/0.5μl/πλευρά], MK678 [sst2 αγωνιστής, 120 (n=6), 240 (n=7) και 480

(n=8) ng/0.5μl/πλευρά] και L-803.087 [sst4 αγωνιστής, 240 (n=4) ng/0.5μl/πλευρά]

χορηγήθηκαν αμφίπλευρα στo VP. Επιπλέον, το CH275 και το MK678 συν-

χορηγήθηκαν με το SRA-880 (n=5) και το CYN154806 (n=5) αντίστοιχα

(συγκέντρωση αγωνιστών και ανταγωνιστών: 240ng/0.5μl/πλευρά). Οι ανταγωνιστές

SRA-880 (60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά, n=5 για όλες τις δόσεις) και CYN154806

[60 (n=6), 120(n=5) και 240(n=5) ng/0.5μl/πλευρά] χορηγήθηκαν και μεμονωμένα.

Για τη διαλεύκανση του μηχανισμού μέσω του οποίου η σωματοστατίνη

διεκπεραιώνει τις δράσεις της στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) μελετήθηκε η

εμπλοκή του GABA-εργικού συστήματος στη μεσολαβούμενη από τη σωματοστατίνη

κινητική δραστηριότητα.

3.2.6.7 Πείραμα 7-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) Ο εκλεκτικός GABA-Α ανταγωνιστής Μπικουκουλίνη χορηγήθηκε

ενδοπεριτοναϊκά [10mg/Kg] και μετά από 10 λεπτά ακολούθησε ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα σωματοστατίνης [240ng/o.5μl/πλευρά (n=6)] ή

φυσιολογικού ορού [saline, n=6]. Για ομάδα ελέγχου χρησιμοποιήθηκαν επίμυες

στους οποίους χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά και ενδοεγκεφαλικά φυσιολογικός ορός

(n=12).

Επίσης, η Μπικουκουλίνη χορηγήθηκε και ενδοεγκεφαλικά

(120ng/0.5μl/πλευρά) στον επικλινή πυρήνα μαζί με σωματοστατίνη στην κοιλιακή





57

3.2.6.8 Πείραμα 8-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)

Ο εκλεκτικός GABA-Β ανταγωνιστής Φακλοφαίνη χορηγήθηκε

ενδοπεριτοναϊκά [10mg/Kg] και μετά από 10 λεπτά ακολούθησε ενδοεγκεφαλική

χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα σωματοστατίνης [240ng/o.5μl/πλευρά (n=6)]

ή φυσιολογικού ορού [saline, n=6]. Για ομάδα ελέγχου χρησιμοποιήθηκαν επίμυες

στους οποίους χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά και ενδοεγκεφαλικά φυσιολογικός ορός

(n=9).

Επίσης, η Φακλοφαίνη χορηγήθηκε και ενδοεγκεφαλικά (120ng/0.5μl/πλευρά)

στον επικλινή πυρήνα μαζί με σωματοστατίνη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα

[240ng/o.5μl/πλευρά (n=6)] ή φυσιολογικό ορό [saline, n=6]. Για ομάδα ελέγχου

χρησιμοποιήθηκαν επίμυες στους οποίους χορηγήθηκε ενδοεγκεφαλικά

φυσιολογικός ορός και στις δύο περιοχές (n=10).

3.3 ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Προκειμένου να μελετηθεί η τροποποίηση της νευρωνικής λειτουργίας σε

πυρήνες των βασικών γαγγλίων (ραβδωτό, επικλινής πυρήνας του διαφράγματος,

κοιλιακή ωχρά σφαίρα και ωχρά σφαίρα) και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου

(φλοιός, ιππόκαμπος, κοιλιακή καλυπτρική περιοχή) μετά από ενεργοποίηση των

υποδοχέων σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα ή την ωχρά σφαίρα

μελετήσαμε την έκφραση του c-fos με τεχνική ανοσοϊστοχημείας. Το c-fos είναι ένα

άμεσο πρώιμο γονίδιο (πρωτοογκογονίδιο), που εκφράζεται στους νευρώνες μετά

από διάφορους πειραματικούς χειρισμούς και αποτελεί δείκτη νευρωνικής

δραστηριότητας.

3.3.1 Προετοιμασία εγκεφαλικού ιστού Τα χειρουργημένα ζώα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα συμπεριφοράς

που προαναφέρθηκαν αφέθηκαν μετά την τελευταία χορήγηση για τρεις μέρες και

στη συνέχεια τους χορηγήθηκε αμφίπλευρα ενδοεγκεφαλικά σωματοστατίνη

240ng/0.5μl/πλευρά, στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP), σωματοστατίνη

240ng/0.5μl/πλευρά, στην ωχρά σφαίρα (GP), ή φυσιολογικός ορός (ομάδα ελέγχου).

Είκοσι λεπτά μετά την χορήγηση τα ζώα αποκεφαλίστηκαν. Η απομόνωση των


58

εγκεφάλων έγινε γρήγορα και αφού ξεπλύθηκαν σε φυσιολογικό ορό τοποθετήθηκαν

για 30 λεπτά σε ισοπεντάνιο μέσα σε ξηρό πάγο (-50οC) για να ψυχθούν γρήγορα,

αποφεύγοντας τη δημιουργία κρυστάλλων. Στη συνέχεια τοποθετήθηκαν στους -

800C μέχρι να κοπούν.

Έπειτα, οι εγκέφαλοι κόπηκαν σε μετωπιαίες τομές πάχους 12μm με τη

βοήθεια ενός ψυκτικού μικροτόμου (Leica cryostat, -20οC) (Σχήμα 3.5) αφού

παρέμειναν περίπου 1 ώρα για να εξισορροπηθεί η θερμοκρασία τους με αυτή της

μικροτόμου (από τους -800C στους -200C). Οι περιοχές του εγκεφάλου που

επιλέχθηκαν για τη διεξαγωγή των πειραμάτων ανοσοϊστοχημείας και κόπηκαν σε

τομές ήταν ο φλοιός, το ραβδωτό, ο επικλινής πυρήνας, η κοιλιακή καλυπτρική

περιοχή, ο ιππόκαμπος και ο βασικός πυρήνας του Meynert. Οι τομές

τοποθετήθηκαν σε θετικά φορτισμένες αντικειμενοφόρες πλάκες και φυλάχτηκαν σε

κασετίνες στους -800C.

3.3.2 Ανοσοϊστοχημεία για τη c-fos πρωτεΐνη

Η θήκη με τις αντικειμενοφόρες πλάκες, στις οποίες βρίσκονταν οι τομές που

προορίζονταν για τα πειράματα της ανοσοϊστοχημείας, παρέμεινε κλειστή για 1 ώρα

σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια οι τομές έμειναν για 30 λεπτά σε

θερμοκρασία δωματίου ώστε να στεγνώσουν.

Οι τομές ξεπλύθηκαν σε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών αλάτων (PBS) δύο

φορές για 15 λεπτά, επωάστηκαν για 10 λεπτά σε διάλυμα 0.3% Η2Ο2 σε PBS υπό

συνθήκες ανάδευσης ώστε να εμποδιστεί η δράση της ενδογενούς υπεροξειδάσης

και ξεπλύθηκαν σε PBS τρεις φορές για 10 λεπτά. Μετά την επώασή τους σε 10%

φυσιολογικό αντίσωμα κουνελιού (normal rabbit serum, NRS, Chemicon, Hampshire,

UK) (αποφυγή μη ειδικής δέσμευσης πρωτεϊνών) σε PBS για 30 λεπτά υπό συνθήκες

ανάδευσης, οι τομές ξεπλύθηκαν με PBS τρεις φορές επί 5 λεπτά και ακολούθησε

επώασή τους για 72 ώρες στους 40C σε διάλυμα PBS που περιέχει 10% NRS, 0.4%

Triton Χ-100 (αυξάνει την διαπερατότητα του ιστού) και πρωτογενές πολυκλωνικό

αντίσωμα από πρόβατο (sheep polyclonal serum, Chemicon, Hampshire, UK)

ενάντια στην πρωτεΐνη Fos (αραίωση 1:500).


59

Σχήμα 3.5: Ψυκτική μικροτόμος (Leica cryostat).

Οι τομές ξεπλύθηκαν σε PBS τρεις φορές για 20 λεπτά, πριν επωαστούν για

1 ώρα σε διάλυμα PBS που περιείχε 10% NRS και βιοτινυλιωμένο δευτερογενές

αντίσωμα (biotinylated rabbit anti-sheep secondary antibody, Chemicon, Hampshire,

UK), το οποίο αναγνωρίζει το πρωτογενές (αραίωση 1:200). Ακολούθησε ξέπλυμα σε

PBS τρεις φορές επί 10 λεπτά και επώαση για 1 ώρα σε διάλυμα αβιδίνης-βιοτίνης

συνδεδεμένης με υπεροξειδάση (αβιδίνη, βιοτίνη σε αραίωση1:100 σε PBS, Vector

Laboratories, Peterborough, UK). Οι τομές ξεπλύθηκαν σε PBS τρεις φορές επί 10

λεπτά. Η χρώση των ανοσοδραστικών κυττάρων επιτεύχθηκε με την αντίδραση της

υπεροξειδάσης με το χρωμογόνο υπόστρωμα 3,3- διαμινοβενζιδίνη (DAB, Sigma-

Aldrich, Missouri, USA) (8 λεπτά) και σταμάτησε με ξεπλύματα με PBS. Για τη

διατήρηση, αποθήκευση και παρατήρηση των τομών ακολούθησε σταδιακή

αφυδάτωσή τους (εμβάπτισή ενός 2x2min σε αιθανόλη 70%, 2x2min σε αιθανόλη

95%, 2x2min σε απόλυτη αιθανόλη, 2x5min σε ξυλόλη) επίστρωση με ειδική ρητίνη

(Entellan) και επικάλυψη με καλυπτρίδες. Ως μάρτυρες της εξειδίκευσης της

ανοσοϊστοχημικής διαδικασίας χρησιμοποιήθηκαν τομές οι οποίες δεν επωάστηκαν

με το ειδικό, πρώτο αντίσωμα και οι οποίες δεν έδωσαν ανοσοϊστοχημική χρώση.

3.3.3 Υπολογισμός θετικών κυττάρων για την πρωτεΐνη Fos

Για τoν υπολογισμό του αριθμού των ανοσοδραστικών κυττάρων σε διάφορες

περιοχές του εγκεφάλου για την πρωτεΐνη Fos χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα

Image-Pro Plus της Media Cybernetics. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν

αμφίπλευρα σε τουλάχιστον δύο τομές για την κάθε εξετασθείσα περιοχή, και για τη


60

στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε η μέση τιμή των μετρήσεων για την κάθε

περιοχή. Οι περιοχές που εξετάστηκαν ήταν η Μ1 και Μ2 κινητικές περιοχές του

προμετωπιαίου φλοιού, το ραβδωτό, ο επικλινής πυρήνας, η κοιλιακή καλυπτρική

περιοχή, ο ιππόκαμπος και ο βασικός πυρήνας του Meynert. Τα πεδία των

παραπάνω περιοχών στα οποία μετρήθηκαν οι θετικοί νευρώνες για την πρωτεΐνη

Fos προσδιορίστηκαν με βάση τον άτλαντα των Paxinos και Watson (1998).


Οι διαφορές των θετικών για την πρωτεΐνη Fos κυττάρων μετά τη χορήγηση

της σωματοστατίνης ή φυσιολογικού ορού στο GP και στο VP αξιολογήθηκαν

στατιστικά με το κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές (unpaired student’s t-test).

3.4 IN VIVO ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗ ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗ Η in vivo εγκεφαλική μικροδιαπίδυση είναι μια μέθοδος που επιτρέπει την

ανάλυση της εξωκυττάριας συγκέντρωσης νευροδιαβιβαστών από οποιαδήποτε

περιοχή του εγκεφάλου. Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε πειραματόζωα που

κινούνται ελεύθερα και αποτελεί την καλύτερη επιλογή για τη διερεύνηση του

νευροχημικού υποστρώματος της συμπεριφοράς και των συμπεριφορικών

διαταραχών (Kretschmer, 2000). Στην παρούσα εργασία η χρήση αυτής της μεθόδου

είχε στόχο την μελέτη των νευροχημικών αλλαγών στη περιοχή του ραβδωτού

σώματος, μετά από χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα, και στη περιοχή

του επικλινούς πυρήνα, μετά από χορήγηση σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά

σφαίρα.

Η μέθοδος της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης βασίζεται στην παθητική

διάχυση, μέσω μιας ημιδιαπερατής μεμβράνης, λόγω διαφοράς συγκέντρωσης της

υπό ανίχνευση ουσίας μεταξύ του εξωκυττάριου υγρού του εγκεφάλου και του

τεχνητού εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ). Το τεχνητό ΕΝΥ χορηγείται στον εγκέφαλο

με σταθερή ροή μέσω ενός καθετήρα (καθετήρας εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης) που

εμφυτεύεται με στερεοταξική χειρουργική στον εγκέφαλο του πειραματοζώου.


61

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η ελαχιστοποίηση της ιστικής

βλάβης και η μη άσκηση μηχανικής πίεσης στον ιστό της υπό μελέτη εγκεφαλικής

περιοχής, η διατήρηση της ηλεκτρολυτικής ισορροπίας, η ανίχνευση της υπό μελέτη

ουσίας- νευροδιαβιβαστή σε ελεύθερα κινούμενο πειραματόζωο, η δυνατότητα

χορήγησης φαρμάκων μέσω του καθετήρα και η συσχέτιση της συγκέντρωσης της

υπό ανίχνευση ουσίας ή η συσχέτιση της χορήγησης ενός φαρμάκου με την

αντίστοιχη συμπεριφορά του πειραματόζωου (Di Chiara 1991, Westernick 1995).

3.4.1 Καθετήρας in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης

Ο καθετήρας που χρησιμοποιήθηκε ήταν κάθετου, ομοκεντρικού-

συγκεντρικού τύπου. Αποτελείται από τέσσερα κύρια μέρη: α) ένα ελαστικό σωλήνα

πολυαιθυλενίου, β) ένα σωλήνα ανοξείδωτου χάλυβα, γ) μια ημιδιαπερατή μεμβράνη

και δ) ένα τριχοειδή σωλήνα από τετηγμένη σιλικόνη (Σχήμα 3.6).

Ο σωλήνας ανοξείδωτου χάλυβα, ο σωλήνας πολυαιθυλενίου και η

μεμβράνη ενώνονται μεταξύ τους με εποξική κόλλα, ενώ ο τριχοειδής σωλήνας

τετηγμένης σιλικόνης διατρέχει εσωτερικά όλο το μήκος της κατασκευής. Το ελεύθερο

άκρο της μεμβράνης στεγανοποιείται με εποξική κόλλα. Η κατασκευή παραμένει

τουλάχιστον 24 ώρες πριν τη χρήση για πλήρη στεγανοποίηση.

Ο ελαστικός σωλήνας πολυαιθυλενίου συνδέει τον καθετήρα με μια αντλία

σταθερής ροής. Με αυτόν τον τρόπο, το τεχνητό ΕΝΥ προωθείται στον καθετήρα και

μέσω αυτού στον εξωκυττάριο χώρο του εγκεφάλου. Για να φτάσει εκεί πρέπει να

περάσει από τη μεμβράνη, η οποία κατασκευάζεται από διάφορα υλικά, και πρέπει

να πληρεί κάποιες προϋποθέσεις (να είναι αδρανής, βιοσυμβατή και να έχει καλή

ανάκτηση του νευροδιαβιβαστή που μελετάται). Για αυτό τον λόγο, το μήκος της

εκτεθειμένης μεμβράνης στο ραβδωτό σώμα ήταν περίπου 4mm και στον επικλινή

πυρήνα περίπου 2mm ενώ ο τύπος της μεμβράνης που χρησιμοποιήθηκε ήταν

πολυακριλονιτριλίου. Το τριχοειδές επιτρέπει τη συλλογή δειγμάτων από το

εσωτερικό της μεμβράνης εντός ειδικών πλαστικών φιαλιδίων (Παναγής 2002).

Ο καθετήρας της μικροδιαπίδυσης μετά την εφαρμογή της μεμβράνης

φυλάσσεται σε κλειστό χώρο με περιβάλλον αυξημένης υγρασίας και χρησιμοποιείται

όσο το δυνατό πιο σύντομα ώστε να αποφευχθούν φαινόμενα φθοράς της

μεμβράνης από ξηρότητα και μείωση της σχετικής ανάκτησής της.


62

Σχήμα 3.6: Αναπαράσταση ενός συγκεντρικού καθετήρα κάθετου τύπου. Τα βέλη δείχνουν την πορεία του τεχνητού ΕΝΥ, (Β) Φωτογραφία του καθετήρα μικροδιαπίδυσης που

χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα της in vivo μικροδιαπίδυσης.

3.4.2 Χειρουργικές επεμβάσεις: στερεοταξική εμφύτευση καθετήρα in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης

Όλες οι χειρουργικές επεμβάσεις έγιναν με τον τρόπο που αναφέρθηκε στην

παράγραφο 3.2.1. Οι οδηγοί σωλήνες εμφυτεύτηκαν στην ωχρά σφαίρα (GP) και

στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP) και οι καθετήρες μικροδιαπίδυσης στο ομόπλευρο

ραβδωτό σώμα και τον ομόπλευρο επικλινή πυρήνα αντίστοιχα. Οι συντεταγμένες

για όλες τις περιοχές προσδιορίστηκαν από το στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos &

Watson (1998): Για το GP, Προσθιοπίσθια -0.92 mm από το βρέγμα, Πλάγια -3.4 mm

από τη μέση γραμμή, Ραχιαιοκοιλιακά -6.6 mm από την επιφάνεια του κρανίου, για το

VP, Προσθιοπίσθια -0.26 mm από το βρέγμα, Πλάγια -2.5mm από τη μέση γραμμή,

Ραχιαιοκοιλιακά -7.4mm από την επιφάνεια του κρανίου, για το ραβδωτό,

Προσθιοπίσθια +0.7 από το βρέγμα, Πλάγια -3.4 από τη μέση γραμμή,

Ραχιαιοκοιλιακά -6 από την επιφάνεια του κρανίου και για τον επικλινή πυρήνα,

Προσθιοπίσθια +1.7 από το βρέγμα, Πλάγια -1.5 από τη μέση γραμμή,

Ραχιαιοκοιλιακά: -7.4 από την επιφάνεια του κρανίου. Μικρές αποκλίσεις από τις

συγκεκριμένες συντεταγμένες θεωρούνταν επιτυχείς, από τη στιγμή που ο οδηγός


63

σωλήνας και ο καθετήρας μικροδιαπίδυσης δεν κατέληγε εκτός της καθορισμένης

περιοχής.

Μετά την εμφύτευση, οι οδηγοί σωλήνες και οι καθετήρες μικροδιαπίδυσης

σταθεροποιούνταν με ακρυλικό πολυμερές και τρεις μικροκοχλίες, οι οποίοι είχαν

τοποθετηθεί πάνω στο κρανίο. Μετά την εμφύτευση και τη σταθεροποίηση των

οδηγών σωλήνων και των καθετήρων μικροδιαπίδυσης γινόταν συρραφή του

δέρματος με ράμματα μεταξιού. Στο πειραματόζωο τοποθετήθηκε αυχενικό πλαστικό

κολάρο ώστε να τοποθετηθεί εντός του κλωβού της εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης

(εικόνα 3.7).

Ο καθετήρας συνδέθηκε μέσω ενός σωλήνα πολυαιθυλενίου με σύριγγα

Hamilton που ήταν προσαρμοσμένη σε αντλία σταθερής ροής (CMA-100, Carnegie

Medicin, Sweden). Η παροχή του τεχνητού ΕΝΥ ρυθμίστηκε στο 0.5μl/λεπτό και το

πειραματόζωο αφέθηκε να αναρρώσει για 24 ώρες.

Σχήμα 3.7: Η πειραματική διάταξη της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης.

3.4.3 Συλλογή δειγμάτων in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης

Εικοσιτέσσερις ώρες μετά την εμφύτευση του καθετήρα και του οδηγού

σωλήνα αυξήθηκε η ροή του τεχνητού ΕΝΥ στα 1μl/λεπτό και η αντλία συνέχισε να

λειτουργεί σε αυτή την ροή για 2h, μέχρις ότου να εξισορροπήσει στις νέες συνθήκες.

Μετά την πάροδο των 2h, συλλέχθηκαν 10 δείγματα, ανά 30 min. Τα πρώτα 3

δείγματα που συλλέχθηκαν αποτέλεσαν τα δείγματα ελέγχου (βασική έκλυση DA και

μεταβολιτών), ενώ πριν τη συλλογή του 4ου δείγματος χορηγήθηκε στην ωχρά σφαίρα


64

και την κοιλιακή ωχρά σφαίρα μέσω του οδηγού σωλήνα 240ng σωματοστατίνης και

τα επόμενα δείγματα θεωρήθηκαν πειραματικά.

Το τεχνητό ΕΝΥ που χρησιμοποιήθηκε παρασκευάστηκε με βάση

προηγούμενες μελέτες ανίχνευσης της ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της με τη

μέθοδο της εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης (Anagnostakis και Spyraki 1994, Pallis και

συν 2001) ως εξής: 147mM NaCl, 3mM KCl, 1.3mM CaCl2, 1mM MgCl2, 1mM

Na3PO4, pH=7.4.

Η επιλογή της ποσότητας της σωματοστατίνης που χορηγήθηκε

ενδοεγκεφαλικά στηρίχθηκε στα πειράματα κινητικότητας που προηγήθηκαν, όπου η

σωματοστατίνη στις ίδιες δομές προκάλεσε στατιστικά σημαντική αλλαγή της

κινητικής δραστηριότητας σε συγκέντρωση 240ng/0.5μl. Η επίδραση της

σωματοστατίνης στην μεταβολή της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και των

μεταβολιτών της υπολογίστηκε θεωρώντας ως βασική απελευθέρωση τη μέση τιμή

της συγκέντρωσης των πρώτων τριών δειγμάτων.

Τα δείγματα συλλέγονταν σε πλαστικά φιαλίδια και φυλάσσονται στους -800C

μέχρι την ανάλυσή τους.

3.4.4 Προσδιορισμός συγκέντρωσης ντοπαμίνης στα δείγματα

Ο διαχωρισμός, η ανίχνευση και ο υπολογισμός της συγκέντρωσης

ντοπαμίνης (3 Hydroxytyramine, 3-4 Dihydroxyphenethylamine, DA) και των

μεταβολιτών της 3,4 διυδροξυ-φενυλακετοξικό οξύ (3-4 Dihydroxyphenylacetic Acid,

DOPAC) και ομοβανιλλικό οξύ (Homovanillic Acid, 4 Hydroxy - 3 Methoxy

Phenylacetic Acid, HVA) στα δείγματα έγινε με χρήση υγρής χρωματογραφίας

υψηλής απόδοσης (BAS-LC4B HPLC system) σε συνδυασμό με ηλεκτροχημικό

ανιχνευτή. Η καταγραφή της δραστηριότητας του ανιχνευτή γινόταν μέσω ενός

μετατροπέα του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και η επεξεργασία από ηλεκτρονικό

υπολογιστή (εικόνα 3.8).


65

Σχήμα 3.8: Τα βασικά μέρη ενός συστήματος HPLC.

Για τον διαχωρισμό των ενώσεων (DA, DOPAC, HVA) που εμπεριέχονταν σε

κάθε δείγμα χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της “ανάστροφης φάσης-ιοντικού ζεύγους”

(ion pair reversed phase chromatography) με στήλη διαχωρισμού Thermo Hypersil-

Keystone, Elite C-18 (Thermo Electron, Cheshire, UK) διαστάσεων 150 2.1mm και

σωματιδίων 5 μm. Ως κινητή φάση χρησιμοποιήθηκε ρυθμιστικό διάλυμα

ακετυλονιτριλίου - 50mM NaH2PO4 2H2O με pH 3.0, το οποίο περιείχε 5-

οκτοσουλφονικό νάτριο (300mg/L) και EDTA (20mg/L).

Ο υπολογισμός της συγκέντρωσης της ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της

έγινε με ολοκλήρωση της επιφάνειας που περικλειόταν μεταξύ των κορυφών του

χρωματογραφήματος και της γραμμής βάσης με την βοήθεια του ηλεκτρονικού

υπολογιστή και με αναγωγή των μονάδων επιφάνειας σε συγκέντρωση με βάση

πρότυπα χρωματογραφήματα αναφοράς διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης(1.25,

2.5 και 5 ng/ml). Η ελάχιστη συγκέντρωση DA, DOPAC και HVA που ανιχνεύεται με

αυτές τις συνθήκες είναι 1pg/δείγμα.

3.4.5 Ιστολογική ανάλυση

Μετά το τέλος του περάματος τα πειραματόζωα θυσιάστηκαν με

αποκεφαλισμό και απομονώθηκε ο εγκέφαλός τους προκειμένου να γίνει ιστολογική

επιβεβαίωση (όπως αναφέρεται ανωτέρω) της θέσης εμφύτευσης του καθετήρα και

του οδηγού σωλήνα. Στη στατιστική ανάλυση περιελήφθησαν μόνο τα πειραματόζωα

με επιτυχή εμφύτευση καθετήρα και οδηγού σωλήνα.


Τα αποτελέσματα της in vivo μικροδιαπίδυσης εκφράστηκαν αρχικά ως pg

ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της ανά 27μl δείγματος. Τα πρώτα τρία δείγματα,


66

πριν τη χορήγηση σωματοστατίνης, αποτέλεσαν τις τιμές ελέγχου. Ο μέσος όρος των

τιμών αυτών θεωρήθηκε βασική τιμή για την ντοπαμίνη και τους μεταβολίτες της. Τα

δείγματα που συλλέχθηκαν μετά τον φαρμακολογικό χειρισμό αποτέλεσαν τις

πειραματικές τιμές και οι συγκεντρώσεις των δειγμάτων αυτών εκφράστηκαν ως επί

τοις εκατό (%) μεταβολή της τιμής της βασικής απελευθέρωσης. Στη βασική τιμή

δόθηκε αυθαίρετα η τιμή 100. Οι τιμές που προέκυψαν αναλύθηκαν με ανάλυση

διακύμανσης διπλής κατεύθυνσης (two-way ANOVA) με επαναλαμβανόμενες

μετρήσεις στη χρονική διάρκεια του πειράματος.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

67

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4


4.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΤΗΝ ΩΧΡΑ ΣΦΑΙΡΑ

4.1.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ

4.1.1.1 Πείραμα 1-Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)

Στο σχήμα 4.1 παρουσιάζεται μια σχηματική απεικόνιση των θέσεων

εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλαντα των

Paxinos & Watson (1998). Όλα τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στη

στατιστική ανάλυση της παρούσας μελέτης όπως φάνηκε από την ιστολογική

ανάλυση είχαν σωστές εμφυτεύσεις με βάση τoν στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos

& Watson (1998). Η μέτρηση της κινητικής δραστηριότητας έγινε ανά διαστήματα των

5 λεπτών για συνολικά 1 ώρα. Η σωματοστατίνη (120ng/0.5μl/πλευρά) προκάλεσε

αύξηση στην κινητικότητα του ζώου σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου κατά το

διάστημα 0-30 λεπτά (Σχήμα 4.2). Η αύξηση της κινητικής δραστηριότητας ήταν

στατιστικά σημαντική στα χρονικά σημεία 5 λεπτά (Ρ<0.01), 10 λεπτά (Ρ<0.05) και 20

λεπτά (Ρ<0.01). Κατά τη χρονική περίοδο 30-60 λεπτά δεν σημειώθηκαν στατιστικά

σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες. Συνεπώς, για τη στατιστική ανάλυση

χρησιμοποιήθηκαν οι μετρήσεις από 0-30 λεπτά.


68

-0.8mm

-0.92mm

Σχήμα 4.1: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων στην ωχρά σφαίρα σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλα των Paxinos & Watson 1998.Οι μαύρες κουκίδες απεικονίζουν τις θέσεις έγχυσης των οδηγών σωλήνων μετά την εμφύτευσή τους στον κάθε επίμυ.

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στο GP προκάλεσε δοσο-εξαρτώμενη αύξηση

στην κινητικότητα του επίμυ (Σχήμα 4.3). Η στατιστική ανάλυση με την ανάλυση

διακύμανσης μονής κατεύθυνσης έδειξε μια στατιστικά σημαντική επίδραση της

σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα (F(2.35)=9.315, P=0.0006). Ο έλεγχος

πολλαπλών συγκρίσεων που ακολούθησε (Newman Keuls) αποκάλυψε στατιστικά

σημαντική αύξηση της κινητικής δραστηριότητας μετά την ενδοεγκεφαλική έγχυση της

σωματοστατίνης στις δόσεις των 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά (Σχήμα 4.3).


69

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 60 7 00

2 5 0

5 0 0

7 5 0Φ.Ο .SR IF**

*

**

Χρόνος (λεπτά )

Μέση τιμή οριζόντιων

κινήσεων

/5λεπτά

Σχήμα 4.2: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης (120ng/0.5μl/πλευρά) στο GP. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05, **Ρ<0.01) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.

Φ.Ο. 60 120 2400

1000

2000

3000

***

*

Φαρμακολογικός χε ιρισμός

Μέση τιμή οριζό

ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.3: Δράση της σωματοστατίνης (SRIF, 60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05, ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.). Στην προσπάθεια να διευκρινιστεί ο υποδοχέας μέσω του οποίου δρα η

σωματοστατίνη στο GP εξετάσαμε την επίδραση των sst1 και sst2 ανταγωνιστών


70

SRA-880 και CYN154806, αντίστοιχα, στην επαγόμενη από τη σωματοστατίνη

αύξηση της κινητικότητας. Ο sst1 ανταγωνιστής (120 ng/0.5μl/πλευρά) ανέστρεψε τη

δράση της σωματοστατίνης (120 ng/0.5μl/πλευρά) στην κινητική δραστηριότητα

(F(2.35)=13.61, P<0.0001) (Σχήμα 4.4). Ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman

Keuls) έδειξε μια στατιστικά σημαντική διαφορά της ομάδας της σωματοστατίνης σε

σύγκριση με την ομάδα ελέγχου και την ομάδα με τη σωματοστατίνη και το SRA-880

μαζί (Σχήμα 4.4).

Κατά τον ίδιο τρόπο, το CYN154806 (120 ng/0.5μl/πλευρά) προκάλεσε

αναστροφή της δράσης της σωματοστατίνης (120 ng/0.5μl/πλευρά) στην κινητική

δραστηριότητα (F(2.29)=8.685, P=0.0012). Η ανάλυση διακύμανσης μονής

κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman Keuls) αποκάλυψαν

μια στατιστικά σημαντική αύξηση της κινητικότητας μετά τη χορήγηση της

σωματοστατίνης ,η οποία αναστράφηκε πλήρως από τον sst2 ανταγωνιστή

(Σχήμα4.5). Η δράση αυτή ήταν στατιστικά σημαντική (Ρ<0.01).

Φ.Ο. SRIF SRIF+SRA-8800

1000

2000

** *

# ##

Φαρμακολογικός χειρισμός


κινήσεων

(30λεπτά

)

Σχήμα 4.4: Επίδραση του SRA-880 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της SRIF (120ng/0.5μl/πλευρά),μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP,στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) ###Ρ<0.001 ως προς την ομάδα της SRIF.


71

Φ.Ο. SRIF SRIF+CYN1548060

1000

2000

**

#



ντιων

κινήσεω

ν (3

0λεπτά

)

Σχήμα 4.5: Επίδραση του CYN154806 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της SRIF (120ng/0.5μl/πλευρά),μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP, στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #Ρ<0.05 ως προς την ομάδα της SRIF. 4.1.1.2 Πείραμα 2- Επίδραση των sst1, sst2, sst3 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην ωχρά σφαίρα (GP)

Τα μη πεπτιδικά εκλεκτικά ανάλογα για τον κάθε υπότυπο sst υποδοχέα

(αγωνιστές) χορηγήθηκαν στην ωχρά σφαίρα και εξετάστηκε η επίδρασή τους στην

αυθόρμητη κινητική δραστηριότητα των επίμυων, αποκαλύπτοντας με αυτόν τον

τρόπο τους υποδοχείς που μεσολαβούν στη δράση της σωματοστατίνης. Όπως

διαπιστώσαμε οι sst1, sst2 και sst4 εκλεκτικοί αγωνιστές χορηγούμενοι στην ωχρά

σφαίρα μιμούνται τη δράση της σωματοστατίνης.

Ο sst1 αγωνιστής L-797.591 (240ng/0.5μl/πλευρά) αύξησε την κινητική

δραστηριότητα στον επίμυ κυρίως κατά το χρονικό διάστημα 0-30 λεπτά με δοσο-

εξαρτώμενο τρόπο (F(3,47)= 5.207, P= 0.0036) (Σχήμα 4.6). Η ανάλυση διακύμανσης

μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman Keuls) των

μετρήσεων έδειξαν μια στατιστικά σημαντική αύξηση της κινητικότητας σε

συγκέντρωση 120 και 240 ng/0.5μl/πλευρά του αγωνιστή (Σχήμα 4.7).


72

0 10 20 30 40 50 60 700

250

500

750

1000Φ.O.L-797,591**

**

*

*

Χρόνος (λεπτά)


κινήσεων/

5 λεπτά

Σχήμα 4.6. Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή L-797,591 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05, ***Ρ<0.001) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.

Φ.Ο. 60 120 2400

1000

2000

**

*



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.7: Δράση του L-797,591 (60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05, **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


73

0 10 20 30 40 50 60 700

250

500

750Φ.Ο.L-779,976

*

**



ντιων

κινήσεων

/ 5 λεπ

τά

Σχήμα 4.8: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή L-797,591 (240 ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.

Ο εκλεκτικός sst2 αγωνιστής L-779.976 (240ng/0.5μl/πλευρά) χορηγούμενος στο GP

προκάλεσε, όπως ο sst1 αγωνιστής, αύξηση στην κινητική δραστηριότητα κατά τα

πρώτα 30 λεπτά της καταγραφικής περιόδου (F(3.47)= 3.453, P= 0.0244) (Σχήμα 4.8).

Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων

(Newman Keuls) των αποτελεσμάτων έδειξαν ότι η αύξηση της κινητικότητας ήταν

δοσοεξαρτώμενη και στατιστικά σημαντική στις δόσεις 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά

του αγωνιστή (Σχήμα 4.9).


74

Φ.Ο. 120 240 4800

1000

2000*

*



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.9: Δράση του L-779,976 (120, 240 και 480ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

Ο εκλεκτικός sst4 αγωνιστής L-803,087 χορηγούμενος στο GP στις δόσεις

120, 240 και 480ng/0.5μl/πλευρά αύξησε την κινητική δραστηριότητα στη διάρκεια

των 30 πρώτων λεπτών της καταγραφικής περιόδου (F(3.47)=5.78, P= 0.0020) (Σχήμα

4.10). Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών

συγκρίσεων (Newman Keuls) των αποτελεσμάτων έδειξαν ότι η αύξηση της

κινητικότητας ήταν στατιστικά σημαντική στις δόσεις 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά του

αγωνιστή (Σχήμα 4.11).


75

0 10 20 30 40 50 60 700

500

1000

1500Φ.Ο.L-803,087

*

*

*



ντιων

κινήσεων/

5 λεπ

τά

Σχήμα 4.10: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή L-803,087 (240 ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ( *Ρ<0.05) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.

Φ.Ο. 120 240 4800

1000

2000

3000

**



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.11: Δράση του L-803,087 (120, 240 και 480ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


76

Ο εκλεκτικός sst3 αγωνιστής L-796,778 εξετάστηκε σε δόση

240ng/0.5μl/πλευρά, δόση δραστική στους προ-εξετασθέντες sst1, sst2 και sst4

αγωνιστές, και δεν παρουσίασε στατιστικά σημαντική επίδραση στην κινητική

δραστηριότητα (Ρ>0.05) όταν χορηγήθηκε στο GP (Σχήμα 4.12).

Φ.Ο. 2400

500

1000

1500



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.12: Δράση του L-796,778 (240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

4.1.1.3 Πείραμα 3-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (GΡ) Προκειμένου να διευκρινιστεί η ενοχοποίηση του GAΒAεργικού συστήματος

στις δράσεις της σωματοστατίνης, μελετήθηκε η δράση των GABA-A και GABA-B

ανταγωνιστών στην επαγόμενη από την σωματοστατίνη επίδραση στην κινητική


Ο εκλεκτικός GABA-A ανταγωνιστής μπικουκουλίνη όταν χορηγήθηκε

απευθείας στο ραβδωτό ανέστρεψε την προκαλούμενη από την σωματοστατίνη

αύξηση της κινητικότητας (Σχήμα 4.13). Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης

και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman Keuls) αποκάλυψε μια αύξηση στην

κινητική δραστηριότητα μετά τη χορήγηση της σωματοστατίνης, η οποία

αναστράφηκε πλήρως από τον GABA-A ανταγωνιστή [F(3,39)=28.31, P<0.0001]

(Σχήμα 4.13).


77

Επίσης, ο GABA-A ανταγωνιστής χορηγήθηκε ανεξάρτητα ενδοεγκεφαλικά

στο ραβδωτό σώμα και μετρήθηκε η δράση του στην κινητική δραστηριότητα στον

επίμυ (Σχήμα 4.13). Χορηγούμενος σε δόση 120ng/0.5μl/πλευρά δεν προκάλεσε

καμία αλλαγή στην κινητική δραστηριότητα, συγκρινόμενου με την ομάδα ελέγχου

(Φ.Ο.).

Φ.Ο. SRIF BIC+SRIF BIC0

1000

2000

3000

***



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

###

Σχήμα 4.13: Δράση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP και της μπικουκουλίνης (BIC,120ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο Str. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) ###P<0.001 ως προς την ομάδα της SRIF. 4.1.1.4 Πείραμα 4-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στη δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην ωχρά σφαίρα (GΡ)

Επίσης, μελετήθηκε η εμπλοκή και του εκλεκτικού GABA-B ανταγωνιστή

φακλοφαίνη στην δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα.

Όταν η φακλοφαίνη χορηγήθηκε στο ραβδωτό μπόρεσε να αναστρέψει

μερικώς την προκαλούμενη από την σωματοστατίνη αύξηση της κινητικότητας

(Σχήμα 4.14). Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος

πολλαπλών συγκρίσεων (Newman Keuls) αποκάλυψε ότι η ομάδα της

σωματοστατίνης όπως και η ομάδα που δέχθηκε σωματοστατίνη και φακλοφαίνη


78

μαζί είχαν στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ τους αλλά και σε σχέση με την

ομάδα ελέγχου [F(3,39)=15.07, P<0.0001] (Σχήμα 4.14).

Όταν η φακλοφαίνη χορηγήθηκε ανεξάρτητα απευθείας στο ραβδωτό δεν

προκάλεσε καμία στατιστικά σημαντική αλλαγή στην κινητική δραστηριότητα στον

επίμυ (P>0.05) (Σχήμα 4.14).

Φ.Ο. SRIF SRIF+PHACL PHACL0

1000

2000

3000

***

**#



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.14: Δράση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο GP και της φακλοφαίνης (PHACL,120ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο Str. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **Ρ<0.01, ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) ##P<0.01 ως προς την ομάδα της SRIF.

4.1.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ C-FOS

4.1.2.1 Έκφραση του c-fos σε εγκεφαλικές περιοχές μετά από

χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα (GP)

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στο GP σε συγκέντρωση 240

ng/0.5μl/πλευρά προκάλεσε την επαγωγή του c-fos σε περιοχές του εγκεφάλου που

σχετίζονται με τον έλεγχο της κίνησης.


79

4.1.2.1.1 Κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού

Τα πρότυπα της έκφρασης του c-fos μετά από επίδραση φυσιολογικού ορού

και σωματοστατίνης φαίνονται στο Σχήμα 4.15. Ο αριθμός των θετικών για c-fos

νευρώνων μετά από τις δύο παραπάνω χορηγήσεις παρουσιάζεται στον πίνακα 4.1.

Το κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές έδειξε μια στατιστικά σημαντική αύξηση

(P<0.001) του c-fos στις Μ1 και Μ2 κινητικές περιοχές του φλοιού (Σχήμα 4.16).

Φ.Ο. SRIF

Σχήμα 4.15: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στις κινητικές περιοχές του φλοιού μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


Φ.O. SRIF

Μέση τιμή ±SEM

25.23 ± 1.97 52.67 ± 2.58

Πίνακας 4.1: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην Μ1 και Μ2 κινητική περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού (n=5 επίμυες).


80

Φ.Ο. SRIF0

25

50

75

* **


Μέση τιμή των θετικών

για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.16 Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο GP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) .

P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

4.1.2.1.2 Ραβδωτό σώμα

Η έκφραση του c-fos στην περιοχή του ραβδωτού μετά από χορήγηση

φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα φαίνεται στο Σχήμα 4.17.

Η μέση τιμή του αριθμού των ενεργοποιημένων νευρώνων μετά από τους

φαρμακολογικούς χειρισμούς παρουσιάζεται στον πίνακα 4.2. Το κριτήριο t για μη

συσχετισμένες τιμές έδειξε στατιστικά σημαντική αύξηση (P<0.001) της έκφρασης του

c-fos στην περιοχή του ραβδωτού (Σχήμα 4.18).


81

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.17: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο ραβδωτό σώμα μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


Φ.O. SRIF

Μέση τιμή ±SEM 18.57 ± 2.13 54.78 ± 2.23

Πίνακας 4.2: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του ραβδωτού (n=5 επίμυες).


82

Φ.Ο. SRIF0

25

50

75

** *


Μέση τιμ

ή των θετικών

για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.18: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο GP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) .

P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.). 4.1.2.1.3 Ιππόκαμπος

Τα πρότυπα της έκφρασης του c-fos στην περιοχή του ιπποκάμπου μετά από

επίδραση φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης στην περιοχή της ωχράς σφαίρας

φαίνονται στο Σχήμα 4.19 (CA1 περιοχή). Η μέση τιμή των c-fos θετικών νευρώνων

μετά από χορήγηση φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης παρουσιάζεται στον

πίνακα 4.3. Το κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές αποκάλυψε στατιστικά

σημαντικές διαφορές μεταξύ φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης (Ρ < 0.01) σε

όλα τα τμήματα του ιπποκάμπου: CA1, CA2, CA3 περιοχή και στο υπόθεμα (Σχήμα

4.20).


83

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.19: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στην CA1 περιοχή του ιπποκάμπου μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


Φ.O. SRIF


36.83 ± 7.15 82.20 ± 10.41

Πίνακας 4.3: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του ιπποκάμπου (n=5 επίμυες).


84

Φ.Ο. SRIF0

25

50

75

100 **



για

c-fo

s νευρ

ώνω

ν

Σχήμα 4.20:. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο GP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.). 4.1.2.1.4 Επικλινής πυρήνας του διαφράγματος

Η έκφραση του c-fos στο κοιλιακό ραβδωτό 20 λεπτά την έγχυση

φυσιολογικού ορού ή σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα διακρίνεται στο

Σχήμα 4.21. Συγκεκριμένα, μετρήθηκαν οι c-fos θετικοί νευρώνες στο κέντρο (core)

του επικλινούς πυρήνα. Η μέση τιμή τους παρουσιάζεται στον πίνακα 4.4, ενώ από

την στατιστική ανάλυση δεν προέκυψαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ

φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης (Σχήμα 4.22).


85

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.21: Πρότυπα έκφρασης του c-fos γονιδίου στον επικλινή πυρήνα μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο GP. Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.

Φαρμακολογικός χειρισμός Φ.O. SRIF

Μέση τιμή ±SEM 46.00 ± 1.47 46.31 ± 6.36

Πίνακας 4.4. Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του επικλινή πυρήνα (n=5 επίμυες).

Φ.Ο. SRIF0

25

50

75



για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.22:.Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο GP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή).


86

3.1.3 ΜΕΛΕΤΕΣ IN VIVO ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗΣ ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗΣ Η σωματοστατίνη χορηγήθηκε στην ωχρά σφαίρα και μετρήθηκαν τα επίπεδα

την ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της στο ραβδωτό σώμα. Στο σχήμα 4.23

παρουσιάζεται μια σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του οδηγού

σωλήνα και του καθετήρα μικροδιαπίδυσης σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλαντα

των Paxinos & Watson (1998). Όλα τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στη



& Watson (1998).

Η επίδραση της σωματοστατίνης στα επίπεδα της ντοπαμίνης, του DOPAC

και του HVA φαίνεται στο Σχήμα 4.24. Οι τιμές της βασικής απελευθέρωσης για την

ντοπαμίνη ήταν 46pg/27μl, για την DOPAC 1278pg/27μl και για το HVA 2538pg/27μl.

Οι τιμές αυτές δεν άλλαξαν στατιστικώς σημαντικά μετά από έγχυση φυσιολογικού

ορού στην ωχρά σφαίρα.

Η σωματοστατίνη προκάλεσε αύξηση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης

στο ραβδωτό (Σχήμα 4.24Α). Η ανάλυση διακύμανσης διπλής κατεύθυνσης με

επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στη χρονική διάρκεια του πειράματος αποκάλυψε μια

στατιστικά σημαντική αύξηση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης στο 4ο και 5ο

δείγμα, δηλαδή 30 και 60 λεπτά μετά τη χορήγηση της σωματοστατίνης στην ωχρά

σφαίρα.

+0.7mm


87

-0.92mm

Σχήμα 4.23: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του καθετήρα εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης στο δεξιό ραβδωτό και του οδηγού σωλήνα στην δεξιά ωχρά σφαίρα με βάση των στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos και Watson 1998.

Η στατιστική ανάλυση των μετρήσεων για το DOPAC δεν έδειξε στατιστικώς

σημαντική επίδραση της σωματοστατίνης στα επίπεδα αυτού του μεταβολίτη (Σχήμα

4.24Β).

Επίσης, η στατιστική ανάλυση των μετρήσεων του HVA απέδειξε ότι η

σωματοστατίνη χορηγούμενη στην ωχρά σφαίρα δεν είχε καμία επίδραση στα

επίπεδα του μεταβολίτη HVA (Σχήμα 4.24Γ).


88

Ντοπαμίνη (DA)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330


% Βασ

ικά επ

ίπεδα

Α

* *

DOPAC

0

20

40

60

80

100

120

140

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330


%Βασ

ικά επ

ίπεδα

Β


89

HVA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330


% Βασ

ικά επ

ίπεδα

Γ

Σχήμα 4.24: Η επίδραση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl) στα επίπεδα της DA (Α), του DOPAC (Β) και του HVA (Γ) στο ραβδωτό σώμα. Τα δεδομένα εκφράζονται ως το % ποσοστό των βασικών επιπέδων και αντιπροσωπεύουν την μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των μετρήσεων από 5 ζώα. *Ρ<0.05 ως προς το 100% που ορίστηκε ως βασική απελευθέρωση.

4.2 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΤΗΝ ΚΟΙΛΙΑΚΗ ΩΧΡΑ ΣΦΑΙΡΑ

4.2.1 ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ

4.2.1.1 Πείραμα 5-Επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)

Στο Σχήμα 4.25 παρουσιάζεται μια σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης

τω οδηγών σωλήνων σύμφωνα με το στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos & Watson

(1986). Όλα τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στη στατιστική ανάλυση της

παρούσας μελέτης όπως φάνηκε από την ιστολογική ανάλυση είχαν σωστές

εμφυτεύσεις με βάση το στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos & Watson (1986). Η


90

μέτρηση της κινητικής δραστηριότητας έγινε ανά διαστήματα των 5 λεπτών για

συνολικά 1 ώρα. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4.26, η σωματοστατίνη

(60ng/0.5μl/πλευρά) συγκρινόμενη με την ομάδα ελέγχου ελάττωσε την κινητική

δραστηριότητα. Η επίδραση αυτή ήταν πιο εμφανής στην χρονική περίοδο 0-30

λεπτά. Η κινητική δραστηριότητα μειώθηκε στατιστικώς σημαντικά στα χρονικά

σημεία 10 λεπτά(P<0.01), 15 λεπτά (P<0.05) και 25 λεπτά (P<0.001).Μετά το

χρονικό σημείο των 30 λεπτών, δεν υπήρξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ

των δύο ομάδων. Επομένως, για περαιτέρω ανάλυση, χρησιμοποιήθηκαν οι

μετρήσεις από 0 έως 30 λεπτά.

-0.3mm


91

-0.8mm

-1.3mm

Σχήμα 4.25: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης των οδηγών σωλήνων στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλα των Paxinos και Watson 1986. Οι μαύρες κουκίδες δείχνουν τα σημεία κατάληξης των οδηγών σωλήνων μετά την εμφύτευσή τους στον κάθε επίμυ.


92

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στο VP προκάλεσε μείωση της κινητικής

δραστηριότητας του ζώου με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο (Σχήμα 4.27). Η ανάλυση

διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων έδειξε μια

στατιστικά σημαντική επίδραση στην κινητική δραστηριότητα μετά την χορήγηση της

σωματοστατίνης (F(5,95)=4.22, Ρ=0.0017). Ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων

(Tukey΄s) έδειξε μια στατιστικά σημαντική μείωση της κινητικής δραστηριότητας μετά

τη χορήγηση της σωματοστατίνης στις δόσεις 30, 60,120 και 240 ng/0.5μl/πλευρά

(Σχήμα 4.27).

Προκειμένου να διευκρινιστεί μέσω ποιου υποδοχέα δρα η σωματοστατίνη

στο VP, μελετήσαμε την επίδραση των sst1 και sst2 ανταγωνιστών SRA-880 και

CYN154806, αντίστοιχα, στην επαγόμενη από την σωματοστατίνη επίδραση στην

κινητική δραστηριότητα. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4.28, το SRA-880

(60ng/0.5μl/πλευρά) ανέστρεψε τη δράση της σωματοστατίνης (60ng/0.5μl/πλευρά)

στην κινητική δραστηριότητα (F(2,47)=5.838, Ρ=0.0056). Επιπρόσθετα, ο έλεγχος

πολλαπλών συγκρίσεων (Tukey’s) έδειξε ότι η ομάδα των ζώων της σωματοστατίνης

είχε στατιστικά σημαντική διαφορά με την ομάδα ελέγχου και την ομάδα με την

σωματοστατίνη και το SRA-880 μαζί (Σχήμα 4.28).

Επίσης, μελετήθηκε η εμπλοκή του sst2 υποδοχέα στην προκαλούμενη από

την σωματοστατίνη μείωση της κινητικής δραστηριότητας. Η ανάλυση διακύμανσης

μονής κατεύθυνσης και ο επακόλουθος έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Tukey’s)

έδειξαν μια μείωση στην κινητική δραστηριότητα μετά την χορήγηση της

σωματοστατίνης (60ng/0.5μl/πλευρά) (F(2,35)=7.556, Ρ=0.002) η οποία δεν

αναστράφηκε πλήρως από το CYN154896 (120ng/0.5μl/πλευρά) (σχήμα 4.29). Αξίζει

να σημειωθεί ότι η αναστροφή ήταν στατιστικά σημαντική με το λιγότερο αυστηρό

κριτήριο Newman-Keuls (Ρ<0.05).


93

0 10 20 30 40 50 60 700

250

500

750Φ.Ο.SRIF

**

****



ντιων

κινήσεω

ν/5 λεπτά

Σχήμα 4.26: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης (60ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν την μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές (*Ρ<0.05, **Ρ<0.01,***Ρ<0.001) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.

Φ.Ο. 15 30 60 120 2400

1000

2000

3000

* * ***



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.27: Δράση της σωματοστατίνης (SRIF,15,30 60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά )μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05, **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


94

Φ.Ο. SRIF SRIF+ SRA-8800

1000

2000

3000

*

#



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.28: Επίδραση του SRA-880 (60ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της σωματοστατίνης (SRIF, 60ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική δραστηριότητα.. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #P<0.05 ως προς την ομάδα της SRIF.

Φ.Ο. SRIF SRIF+ CYN1548060

1000

2000

**



κινήσεων

(30 λεπτά)

Σχήμα 4.29: Επίδραση του CYN154806 (120ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση της σωματοστατίνης (SRIF, 60ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


95

4.2.1.2 Πείραμα 6-Επίδραση των sst1, sst2 και sst4 αναλόγων στην κινητική δραστηριότητα μετά από χορήγηση στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα(VΡ)

Τα εκλεκτικά ανάλογα για τον κάθε υπότυπο sst υποδοχέα (αγωνιστές και

ανταγωνιστές) χορηγήθηκαν στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα και εξετάστηκε η επίδρασή

τους στην αυθόρμητη κινητική δραστηριότητα των επίμυων, δεικνύοντας με αυτόν

τον τρόπο τους υποδοχείς που μεσολαβούν στην δράση της σωματοστατίνης. Οι

sst1, και sst2 εκλεκτικοί αγωνιστές χορηγούμενοι στην ωχρά σφαίρα μιμούνταν την

δράση της σωματοστατίνης.

Ο sst1 αγωνιστής CH275 (240ng/0.5μl/πλευρά) ελάττωσε την κινητική

δραστηριότητα κυρίως κατά τα πρώτα 30 λεπτά της καταγραφικής περιόδου (Σχήμα

4.30) , με δοσοεξαρτώμενο τρόπο (F(4,79)=14.48, P<0.0001). Ο έλεγχος πολλαπλών

συγκρίσεων (Tukey’s) των αποτελεσμάτων έδειξε μια στατιστικά σημαντική μείωση

της κινητικότητας σε συγκεντρώσεις του αγωνιστή 180, 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά

(Σχήμα 4.31).

0 10 20 30 40 50 60 700

250

500

750

1000Φ.Ο.CH275

* ** *



ντιων

κινήσεων/

5λεπ

τά

Σχήμα 4.30: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή CH275 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές ( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.


96

Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών

συγκρίσεων (Tukey’s) των μετρήσεων αποκάλυψαν ότι η ελάττωση που προκαλούσε

το CH275 240 ng/0.5μl/πλευρά αντιστρεφόταν από την ίδια δόση του εκλεκτικού sst1

ανταγωνιστή SRA-880 (F(2,35)=4.249, P<0.0228) (Σχήμα 4.32). Επίσης, εξετάστηκε η

επίδραση του SRA-880, χορηγούμενου ανεξάρτητα, στην κινητική δραστηριότητα.

Όπως φαίνεται και στο Σχήμα 4.33, ακόμα και στην υψηλότερη συγκέντρωση, ο sst1

ανταγωνιστής δεν είχε καμιά επίδραση στην κινητική δραστηριότητα (F(3,63)=0.400,

P=0.7532).

Φ.Ο. 60 180 240 4800

1000

2000

3000

*

*

*

*

*

*

***



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.31: Δράση του CH275 (60, 180, 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


97

Φ.Ο. CH275 CH275+SRA-8800

1000

2000

3000

** *



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.32: Επίδραση του SRA-880 (240ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση του CH275 (240ng/0.5μl/πλευρά), μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP, στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

Φ.Ο. 60 120 2400

1000

2000



κινήσεων

(30 λεπτά)

Σχήμα 4.33: Δράση του SRA-880 (60, 180 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.


98

Η ενδοεγκεφαλική χορήγηση του ΜΚ678 (240ng/0.5μl/πλευρά) στο VP

προκάλεσε,όπως ο sst1 αγωνιστής, μείωση στην κινητική δραστηριότητα κατά τα

πρώτα 30 λεπτά της καταγραφής (Σχήμα 4.34) και με δοσοεξαρτώμενο τρόπο

(F(3,63)=18.55, P<0.0001). Ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων post-hoc ανάλυση

(Tukey’s) έδειξε ότι η ελάττωση της κινητικής δραστηριότητας είναι στατιστικά

σημαντική και στις τρεις δόσεις του αγωνιστή που εξετάστηκαν (120,240 και

480ng/πλευρά) (Σχήμα 4.35).Ο εκλεκτικός sst2 ανταγωνιστής CYN154806

(240ng/0.5μl/πλευρά) ανέστρεψε την δράση του αγωνιστή (240ng/0.5μl/πλευρά)

στατιστικώς σημαντικά (F(2,47)=17.14, P<0.0001).

Επικείμενος έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων Tukey’s έδειξε ότι η ομάδα που

δέχθηκε μαζί αγωνιστή και ανταγωνιστή ήταν στατιστικά διαφορετική από την ομάδα

που δέχθηκε μόνο τον αγωνιστή (Σχήμα 4.36). Η επίδραση του sst2 ανταγωνιστή

πάνω στην επαγόμενη από το ΜΚ678 μείωση της κινητικής δραστηριότητας

εξετάστηκε και στην συγκέντρωση 480ng/0.5μl/πλευρά και για τους δύο. Σε αυτά τα

πειράματα, ο ανταγωνιστής ανέστρεψε την δράση του αγωνιστή, ενώ η ομάδα που

δέχθηκε μαζί αγωνιστή και ανταγωνιστή δε διέφερε στατιστικώς σημαντικά από την

ομάδα ελέγχου. Το CYN154806 όταν χορηγήθηκε μόνο του δεν είχε καμιά επίδραση

στην κινητική δραστηριότητα (F(3,63)=2.359, P=0.0805) (Σχήμα 4.37).

0 10 20 30 40 50 60 700

250

500

750

1000Φ.Ο.MK678

***

*

*

**

**** **

Χρόνος(λεπτά)


κινήσεων/

5 λεπτά

Σχήμα 4.34: Χρονοδιάγραμμα της κινητικής δραστηριότητας μετά από έγχυση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή ΜΚ678 (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων του ζώου ανά 5 λεπτά για το συνολικό διάστημα των 60 λεπτών. Οι αστερίσκοι δηλώνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές( *Ρ<0.05, **Ρ<0.01,***Ρ<0.001) ανάμεσα στην ομάδα ελέγχου και την πειραματική ομάδα.


99

Φ.Ο. 120 240 4800

1000

2000

3000

** *** *

** *



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.35: Δράση του ΜΚ678 (120, 240 και 480 ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

Φ.Ο. MK678 MK678+CYN1548060

1000

2000

3000

***

#

Φαρμακολογικός χε ιρ ισμός


κινήσεων

(30 λεπτά)

Σχήμα 4.36: Επίδραση του CYN154806 (240ng/0.5μl/πλευρά) στη δράση του ΜΚ678 (240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) #P<0.05 ως προς την ομάδα MK678.


100

Φ.Ο. 60 120 2400

1000

2000

3000



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.37: Δράση του CYN154806 (60, 120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.

Ο εκλεκτικός sst4 αγωνιστής L-803,087 εξετάστηκε σε δόση

240ng/0.5μl/πλευρά, δόση δραστική στους προ-εξετασθέντες sst1 και sst2 αγωνιστές,

και δεν είχε στατιστικά σημαντική επίδραση στην κινητική δραστηριότητα (Ρ>0.05)

όταν χορηγήθηκε στο VP (P>0.05) (Σχήμα 4.38).

Φ.Ο. 2400

1000

2000

3000



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.38: Δράση του L-803,087(240ng/0.5μl/πλευρά)μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στην κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.


101

4.2.1.3 Πείραμα 7-Επίδραση του GABA-Α ανταγωνιστή στην δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VΡ)

Η σωματοστατίνη χορηγήθηκε στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα σύμφωνα με τις

συντεταγμένες των Paxinos και Watson (1998) και ακολούθησε μέτρηση της

κινητικής δραστηριότητας ανά 5 min για συνολικά 1h.

Προκειμένου να συγκριθούν άμεσα τα αποτελέσματα των πειραμάτων που

αφορούν στην επίδραση του GABAεργικού συστήματος στη δράση της

σωματοστατίνης επαναλήφθηκαν οι μελέτες της επίδρασης της στην κινητική

δραστηριότητα (βλέπε και παράγραφο 4.2.1.1) έτσι ώστε η σειρά αυτών των

πειραμάτων να γίνει στην ίδια χρονική περίοδο.

Η σωματοστατίνη συγκρινόμενη με την ομάδα ελέγχου προκάλεσε ελάττωση

της κινητικότητας, με δοσοεξαρτώμενο τρόπο. Η ανάλυση διακύμανσης μονής

κατεύθυνσης αποκάλυψε μια στατιστικά σημαντική επίδραση της σωματοστατίνης

στην κινητική δραστηριότητα [F(2,35)=16.26; P<0.0001]. Ο έλεγχος πολλαπλών

συγκρίσεων (Newman Keuls) έδειξε μια στατιστικά σημαντική μείωση της

κινητικότητας μετά τη χορήγηση της σωματοστατίνης στις δόσεις των 120 και 240

ng/0.5ul/πλευρά (Σχήμα 4.39).

Φ.Ο. 120 2400

1000

2000

*****



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.39: Δράση της σωματοστατίνης (120 και 240ng/0.5μl/πλευρά) μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση στο VP στη κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **Ρ<0.01 ***Ρ<0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


102

Προκειμένου να διευκρινιστεί η ενοχοποίηση του GABAεργικού συστήματος στις

δράσεις της σωματοστατίνης, μελετήθηκε η δράση των GABA-A και GABA-B

ανταγωνιστών στην επαγόμενη από την σωματοστατίνη επίδραση στην κινητική


Ο εκλεκτικός GABA-A ανταγωνιστής μπικουκουλίνη (10mg/Kg) όταν

χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά 10 λεπτά πριν την έγχυση σωματοστατίνης στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα ανέστρεψε την προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη μείωση

στην κινητική δραστηριότητα [F(3,55)=10.25, P<0.0001] (Σχήμα 4.40). Η ανάλυση

διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman

Keuls) έδειξαν ότι η ομάδα της σωματοστατίνης παρουσίαζε στατιστικά σημαντική

διαφορά από την ομάδα ελέγχου καθώς και την ομάδα που δέχθηκε σωματοστατίνη

και μπικουκουλίνη μαζί (Σχήμα 4.40).

Αντίστοιχα, η χορήγηση της μπικουκουλίνης (120ng/0.5μl/πλευρά) απευθείας

στον επικλινή πυρήνα ανέστρεψε την προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη

ελάττωση της κινητικότητας [F(3,55)=7.448, P=0.0003] (Σχήμα 4.41). Η ανάλυση

διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο επικείμενος έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων

(Newman Keuls) αποκάλυψε μια μείωση στην κινητική δραστηριότητα μετά τη

χορήγηση της σωματοστατίνης, η οποία αναστράφηκε πλήρως από τον GABA-A

ανταγωνιστή (Σχήμα 4.41).

Επίσης, ο GABA-A ανταγωνιστής χορηγήθηκε ανεξάρτητα ενδοπεριτοναϊκά

και ενδοεγκεφαλικά στον επικλινή πυρήνα και μετρήθηκε η δράση του στην κινητική

δραστηριότητα στον επίμυ (Σχήμα 4.42). Χορηγούμενος στον επικλινή πυρήνα σε

δόση 120ng/0.5μl/πλευρά προκάλεσε στατιστικά σημαντική αύξηση της κινητικής

δραστηριότητας, συγκρινόμενου με την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.), ενώ η χορήγησή του

ενδοπεριτοναϊκά δεν είχε στατιστικά σημαντική επίδραση στην κινητικότητα.


103

Φ.Ο. SRIF SRIF+Bicuculline0

1000

2000

**



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.40: Η επίδραση της μπικουκουλίνης (Bicuculline, 10mg/kg, ip) στην επαγόμενη από τη SRIF (240ng/0.5μl/πλευρά) κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **Ρ<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) και την ομάδα SRIF+BIC.

Φ.Ο. SRIF SRIF+Bicuculline0

500

1000

1500

*



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.41: Η επίδραση της μπικουκουλίνης (Bicuculline, 120ng/0.5μl/πλευρά,Nac) στην επαγόμενη από τη SRIF (240ng/0.5μl/πλευρά) κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των οριζόντιων κινήσεων του ζώου κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *Ρ<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) και την ομάδα SRIF+BIC.


104

Φ.Ο.(ip) Bic(ip) Φ.Ο.(NAc) Βic(NAc)0

1000

2000

3000

*



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.42: Η δράση της μπικουκουλίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από ενδοπεριτοναϊκή και ενδοεγκεφαλική (NAc) χορήγηση. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. *P<0.05 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

4.2.1.4 Πείραμα 8-Επίδραση του GABA-Β ανταγωνιστή στην δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VΡ)

Επίσης, μελετήθηκε η εμπλοκή και του GABA-B ανταγωνιστή φακλοφαίνη στη

δράση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα. Η ενδοπεριτοναϊκή

χορήγηση της φακλοφαίνης (10mg/Kg) 10 λεπτά πριν την έγχυση της

σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα ανέστρεψε την επαγόμενη από την

σωματοστατίνη μείωση στην κινητική δραστηριότητα [F(3,63)=8.820, P<0.0001] (Σχήμα

4.43). Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο έλεγχος πολλαπλών

συγκρίσεων (Newman Keuls) έδειξε ότι η ομάδα της σωματοστατίνης είχε στατιστικά

σημαντική διαφορά συγκρινόμενη με την ομάδα ελέγχου και την ομάδα που δέχθηκε

σωματοστατίνη και φακλοφαίνη μαζί (Σχήμα 4.43).


105

Φ.Ο. SRIF SRIF+PHACL0

1000

2000

3000

**



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.43: Η επίδραση της φακλοφαίνης (Phaclofen, 10mg/kg, ip) στην επαγόμενη από την σωματοστατίνη κινητική δραστηριότητα (240ng/0.5μl/πλευρά). Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **P<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου(Φ.Ο.) και την ομάδα SRIF+ φακλοφαίνης.

Από την άλλη πλευρά, η έγχυση της φακλοφαίνης στον επικλινή πυρήνα δεν

μπόρεσε να αναστρέψει την προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη ελάττωση της

κινητικότητας (Σχήμα 4.44). Η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης και ο

έλεγχος πολλαπλών συγκρίσεων (Newman Keuls) αποκάλυψε ότι η ομάδα της

σωματοστατίνης όπως και η ομάδα που δέχθηκε σωματοστατίνη και φακλοφαίνη

μαζί είχαν στατιστικά σημαντική διαφορά σε σχέση με την ομάδα ελέγχου (Σχήμα

4.44).

Όταν η φακλοφαίνη χορηγήθηκε ανεξάρτητα είτε ενδοπεριτοναϊκά είτε

απευθείας στον επικλινή πυρήνα δεν προκάλεσε καμία στατιστικά σημαντική αλλαγή

στην κινητική δραστηριότητα στον επίμυ (Σχήμα 4.45).


106

Φ.Ο. SRIF SRIF+Phaclofen0

500

1000

1500

** **



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.44: Η επίδραση της φακλοφαίνης (Phaclofen, 120ng/0.5μl/πλευρά, NAc) στην δράση της σωματοστατίνης (240ng/0.5μl/πλευρά, VP) στην κινητική δραστηριότητα. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης. **P<0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

Φ.Ο.(ip) Phacl(ip) Φ.Ο.(NAc) Phacl(NAc)0

1000

2000

3000



ντιων

κινήσεων

(30 λεπτά

)

Σχήμα 4.45: Η επίδραση της φακλοφαίνης στην κινητική δραστηριότητα μετά από ενδοπεριτοναϊκή και ενδοεγκεφαλική (NAc) χορήγηση. Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή των οριζόντιων κινήσεων κατά το διάστημα των 30 λεπτών μέτρησης.


107

4.2.2 ΜΕΛΕΤΕΣ C-FOS ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑΣ 4.2.2.1 Έκφραση του c-fos σε εγκεφαλικές περιοχές μετά από χορήγηση σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (VP)

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στο VP σε συγκέντρωση 240ng/0.5μl/πλευρά

προκάλεσε την επαγωγή του c-fos σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.

4.2.2.1.1 Κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα προκάλεσε

αύξηση της έκφρασης του c-fos στην Μ1 και Μ2 κινητική περιοχή του φλοιού (Σχήμα

4.46). Η μέση τιμή του αριθμού των ενεργοποιημένων νευρώνων μετά από

χορήγηση φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης παρουσιάζεται στον πίνακα 4.5.

Το κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές αποκάλυψε στατιστικά σημαντικές διαφορές

μεταξύ των δύο χορηγήσεων στον αριθμό των c-fos ενεργοποιημένων νευρώνων

(P<0.001, Σχήμα 4.47).

Φ.Ο. SRIF

Σχήμα 4.46: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στις κινητικές περιοχές του φλοιού μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


108

Φαρμακολογικός

χειρισμός Φ.Ο, SRIF


26.81 ± 0.94 42.44± 2.17

Πίνακας 4.5: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην Μ1 και Μ2 περιοχή του φλοιού (n=5 επίμυες).

Φ.Ο. SRIF0

10

20

30

40

50***


Μέση τιμ


για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.47: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) . P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


109

4.2.2.1.2 Ραβδωτό σώμα

Η έκφραση του c-fos στην περιοχή του ραβδωτού μετά από χορήγηση

φυσιολογικού ορού ή σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα φαίνεται στο

σχήμα 4.48. Η μέση τιμή των θετικών για c-fos νευρώνων μετά από τους

φαρμακολογικούς χειρισμούς δίνεται στον πίνακα 4.6. Η στατιστική ανάλυση

(κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές) έδειξε μια στατιστικά σημαντική αύξηση της c-

fos έκφρασης στην περιοχή του ραβδωτού (Ρ<0.01, Σχήμα 4.49).

Φ.Ο. SRIF

Σχήμα 4.48: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στo ραβδωτό σώμα μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP. Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


Φ.Ο. SRIF

Μέση τιμή ± SEM

22.91 ± 2.71 34.92 ± 2.80

Πίνακας 4.6: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του ραβδωτού (n=5 επίμυες).


110

Φ.Ο. SRIF0

10

20

30

40 **



για

c-fo

s νευρ

ώνω

ν

Σχήμα 4.49: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούςγια c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) . P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

4.2.2.1.3 Επικλινής πυρήνας του διαφράγματος Τα πρότυπα έκφρασης του c-fos στο κοιλιακό ραβδωτό μετά την έγχυση

φυσιολογικού ορού ή σωματοστατίνης διακρίνονται στο Σχήμα 4.50. Συγκεκριμένα, η

μέτρηση των c-fos θετικών νευρώνων πραγματοποιήθηκε στο κέντρο (core) του

επικλινούς πυρήνα. Η μέση τιμή τους δίνεται στον πίνακα 4.7, ενώ η στατιστική

ανάλυση (κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές) έδειξε στατιστικά σημαντικές

διαφορές μεταξύ των δύο φαρμακολογικών χειρισμών (Ρ<0.01, Σχήμα 4.51).

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.50. Πρότυπα έκφρασης του c-fos στον επικλινή πυρήνα του διαφράγματος μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


111


Φ.Ο. SRIF


32.13 ± 4.41 43.77 ± 2.701

Πίνακας 4.7: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του επικλινή πυρήνα (n=5 επίμυες).

Φ.Ο. SRIF0

10

20

30

40

50 **


Μέση τιμ


για

c-fo

s νευρ

ώνω

ν

Σχήμα 4.51: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή).

P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).


112

4.2.2.1.4 Ιππόκαμπος

Η έκφραση του c-fos στην περιοχή του ιππόκαμπου μετά από επίδραση

φυσιολογικού ορού ή σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα φαίνονται στο

Σχήμα 4.52 (υπόθεμα, subiculum). Η μέση τιμή των θετικών για c-fos νευρώνων μετά

από τους φαρμακολογικούς χειρισμούς δίνεται στον πίνακα 4.8. Το κριτήριο t για μη

συσχετισμένες τιμές αποκάλυψε στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ

φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης (P< 0.001) σε όλες τις περιοχές του

ιππόκαμπου (CA1, CA2, CA3 και υπόθεμα, Σχήμα 4.53).

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.52: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο υπόθεμα του ιπποκάμπου μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


Φ.Ο. SRIF


49.75 ± 5.93 76 ± 5.14

Πίνακας 4.8: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του ιππόκαμπου (n=5 επίμυες).


113

Φ.Ο. SRIF0

25

50

75

100

* **



για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.53: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=5, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή) . P< 0.001 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.).

4.2.2.1.5 Κοιλιακή καλυπτρική περιοχή (VTA)

Τα πρότυπα έκφρασης του c-fos στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή (VTA) 20

λεπτά μετά την έγχυση φυσιολογικού ορού ή σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά

σφαίρα φαίνονται στο Σχήμα 4.54. Η μέση τιμή των ενεργοποιημένων νευρώνων

δίνεται στον πίνακα 4.9, ενώ από την στατιστική επεξεργασία (κριτήριο t για μη

συσχετισμένες τιμές) προέκυψαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο

χορηγήσεων (Ρ< 0.01, Σχήμα 4.55).


114

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.54: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο VTA μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


χειρισμός Φ.Ο. SRIF


12.75 ± 2.92 24.7 ± 3.51

Πίνακας 4.9: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του VTA (n=4 επίμυες).


115

Φ.Ο. SRIF0

10

20

30 **



για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.55: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=4, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή). P< 0.01 ως προς την ομάδα ελέγχου (Φ.Ο.) 4.2.2.1.6 Βασικός πυρήνας του Μeynert

Στο Σχήμα 4.56 φαίνεται η έκφραση του c-fos στον βασικό πυρήνα του

Meynert μετά από χορήγηση φυσιολογικού ορού και σωματοστατίνης στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα. Ο αριθμός των θετικών για c-fos νευρώνων δίνεται στον πίνακα 4.10.

Το κριτήριο t για μη συσχετισμένες τιμές δεν έδειξε στατιστικά σημαντική διαφορά

στην έκφραση του c-fos μετά από τις δύο χορηγήσεις (Σχήμα 4.57).


116

Φ.O. SRIF

Σχήμα 4.56: Πρότυπα έκφρασης του c-fos στο βασικό πυρήνα του Μeynert μετά από τη χορήγηση φυσιολογικού ορού (Φ.Ο.) ή σωματοστατίνης 240ng/0.5μl/πλευρά στο VP.Στις εικόνες παρουσιάζονται φωτογραφίες μικροσκοπίου αντιπροσωπευτικών τομών από την κάθε χορήγηση.


χειρισμός Φ.Ο. SRIF


4.75 ± 0.75 5.25 ± 1.60

Πίνακας 4.10: Οι τιμές που καταγράφονται είναι οι μέσες τιμές των μετρήσεων των θετικών για c-fos νευρώνων στην περιοχή του βασικού πυρήνα του Meynert (n=4 επίμυες).


117

Φ.Ο. SRIF0.0

2.5

5.0

7.5


Μέση τιμ


για

c-fo

s νευρώνω

ν

Σχήμα 4.57: Οι τιμές στο διάγραμμα αποτελούν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των θετικών για c-fos νευρώνων, μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση Φ.Ο. ή SRIF στο VP, σε ένα κομμάτι της ενδεικνυόμενης περιοχής (n=4, οι μετρήσεις για κάθε ζώο χωριστά υπολογίστηκαν μετρώντας τους θετικούς για c-fos νευρώνες αμφίπλευρα σε δύο τομές από έναν παρατηρητή).

4.2.3 ΜΕΛΕΤΕΣ IN VIVO ΜΙΚΡΟΔΙΑΠΙΔΥΣΗΣ Η σωματοστατίνη χορηγήθηκε στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα και μετρήθηκαν τα

επίπεδα την ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της στον επικλινή πυρήνα. Στο σχήμα

4.58 παρουσιάζεται μια σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του οδηγού

σωλήνα και του καθετήρα μικροδιαπίδυσης σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλαντα

των Paxinos & Watson (1998). Όλα τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν στη



& Watson (1998).

Η επίδραση της σωματοστατίνης στα επίπεδα της ντοπαμίνης, του DOPAC

και του HVA φαίνεται στο Σχήμα 4.59. Οι τιμές της βασικής απελευθέρωσης για την

ντοπαμίνη ήταν 51.2pg/27μl, για την DOPAC 270pg/27μl και για το HVA 385pg/27μl.

Η σωματοστατίνη προκάλεσε ελάττωση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης

στον επικλινή πυρήνα (Σχήμα 4.59Α). Η ανάλυση διακύμανσης διπλής κατεύθυνσης

με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στη χρονική διάρκεια του πειράματος αποκάλυψε

μια στατιστικά σημαντική μείωση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης σε όλα τα

δείγματα μετά τη χορήγηση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα.


118

+ 1.7mm

- 0.26mm Σχήμα 4.58: Σχηματική απεικόνιση των θέσεων εμφύτευσης του καθετήρα μικροδιαπίδυσης στον δεξιό επικλινή πυρήνα και τoυ οδηγού σωλήνα στην δεξιά κοιλιακή ωχρά σφαίρα με βάση τον στερεοταξικό άτλαντα των Paxinos και Watson 1998.

Η σωματοστατίνη προκάλεσε μείωση στα επίπεδα του DOPAC (Σχήμα

4.59Β). Συγκεκριμένα, η ανάλυση διακύμανσης διπλής κατεύθυνσης με

επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στη χρονική διάρκεια του πειράματος αποκάλυψε

στατιστικά σημαντική μείωση των επιπέδων αυτού του μεταβολίτη στο 40, 60 και 70

δείγμα μετά την χορήγηση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα.

Η στατιστική ανάλυση των μετρήσεων του HVA απέδειξε ότι η σωματοστατίνη

χορηγούμενη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα δεν είχε καμία επίδραση στα επίπεδα του

μεταβολίτη HVA (Σχήμα 4.59Γ).


119

Ντοπαμίνη (DA)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270


% Βασ

ικά επ

ίπεδα

Α

** ****

** **

DOPAC

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270


%Βασ

ικά επ

ίπεδα

Β

*

**


120

HVA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270


% Βασ

ικά επ

ίπεδα

Γ

Σχήμα 4.59: Η επίδραση της σωματοστατίνης στα επίπεδα της DA (Α), του DOPAC (Β) και του HVA (Γ) στον επικλινή πυρήνα. Η χορήγηση της σωματοστατίνης έγινε στην δεξιά κοιλιακή ωχρά σφαίρα στην δόση των 240ng/0.5μl. Τα δεδομένα εκφράζονται ως το % ποσοστό των βασικών επιπέδων και αντιπροσωπεύουν τη μέση τιμή (± τυπικό σφάλμα) των μετρήσεων από 6 ζώα. *Ρ<0.05,**Ρ<0.01 ως προς το 100% που ορίστηκε ως βασική απελευθέρωση (3 πρώτα δείγματα).

ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

121

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5

ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

5.1 ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση του ρόλου της

σωματοστατίνης στα βασικά γάγγλια. Η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε στα εξής

σημεία α) στον προσδιορισμό του ρόλου των υποτύπων των υποδοχέων της

σωματοστατίνης σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων (ωχρά σφαίρα και κοιλιακή

ωχρά σφαίρα) και β) στη μελέτη των αλληλεπιδράσεων του πεπτιδίου με άλλα

νευροδιαβιβαστικά συστήματα των βασικών γαγγλίων, όπως η ντοπαμίνη και το

GABA.


στην ωχρά σφαίρα στην κινητική συμπεριφορά

Οι sst1, sst2 και sst4 υποδοχείς εντοπίστηκαν ανοσοϊστοχημικά στην ωχρά

σφαίρα (Hervieu and Emson 1998, Schulz et al 2000, Selmer et al 2000), μια

περιοχή που αποτελεί σημαντικό τμήμα του κινητικού κυκλώματος των βασικών

γαγγλίων. Ωστόσο, ο λειτουργικός ρόλος τους στο συγκεκριμένο πυρήνα δεν έχει

ακόμα αποσαφηνιστεί.

Η ωχρά σφαίρα αποτελεί στόχο έρευνας σε πολλές μελέτες που σκοπό έχουν

τη διαλεύκανση του ρόλου διαφόρων νευροδιαβιβαστών στην κινητική συμπεριφορά.

Η εστίαση του ενδιαφέροντος σε αυτόν τον πυρήνα δικαιολογείται από το γεγονός ότι

συνδέεται και αλληλεπιδρά με περιοχές που εμπλέκονται στον κινητικό έλεγχο, όπως

ο κερκοφόρος πυρήνας και το κέλυφος (ραβδωτό). Επίσης, είναι γνωστό ότι η

αναστολή της λειτουργίας της ωχράς σφαίρας οδηγεί σε υποκινητικότητα. Αυτό έχει

αποδειχθεί με συμπεριφορικές παρατηρήσεις μετά από καταστροφή της ωχράς

σφαίρας ή μετά από τοπική έγχυση με GABA αγωνιστές. Αντίθετα σε πειραματικά

μοντέλα Παρκινσονισμού παρατηρείται υπερδραστηριότητα της GABAεργικής οδού


122

προς την ωχρά σφαίρα (Albin και συν 1989, Brotchie και συν 1991, Hauber και συν

1998). Επιπρόσθετα, ο Hauber και οι συνεργάτες του το 1998 έδειξαν ότι μετά από

καταστροφή της ωχράς σφαίρας η επαγόμενη από την αμφεταμίνη κινητικότητα σε

επίμυες μειώθηκε σημαντικά (Hauber και συν 1998), ενώ ο Brotchie και οι

συνεργάτες του το 1991 έδειξαν ότι η αναστολή της γλουταμινεργικής

νευροδιαβίβασης στην ωχρά σφαίρα εξαλείφει τον παρκινσονισμό σε πρωτεύοντα

θηλαστικά (Brotchie και συν 1991).

Οι περισσότερες ωστόσο αναφορές στη βιβλιογραφία για την ωχρά σφαίρα

αφορούν στη μελέτη των οπιοειδών και των επαγόμενων από αυτά συμπεριφορικών

αλλαγών, καθώς η συγκεκριμένη περιοχή περιέχει την υψηλότερη συγκέντρωση

εγκεφαλινών στον εγκέφαλο των θηλαστικών (Yang και συν 1977, Anagnostakis και

συν 1992). Τοπικές εγχύσεις διαφόρων αναλόγων της εγκεφαλίνης, όπως το DAMA,

DALA, DADLE και DAGO στην ωχρά σφαίρα του επίμυ έχουν δείξει αύξηση της

κινητικής δραστηριότητας μέσω της ενεργοποίησης των μ οπιοειδών υποδοχέων

(Dewar και συν 1985, Joyce και συν 1981, Scheel-Kruger 1984). Συμπεριφορικές

μελέτες έδειξαν μια δοσοεξαρτώμενη αύξηση της κινητικής δραστηριότητας μετά από

χορήγηση μορφίνης στον ίδιο πυρήνα (Anagnostakis και συν 1992).

Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, η μελέτη του σωματοστατινεργικού

συστήματος στα βασικά γάγγλια είναι πολύ περιορισμένη. Η πρώτη μελέτη που

αναφέρεται στο ρόλο της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα είναι της

Raynor και των συνεργατών της το 1993. Χορήγησαν σωματοστατίνη και εκλεκτικά

sst1 και sst2 ανάλογα στον επικλινή πυρήνα και μέτρησαν την κινητική δραστηριότητα

σε επίμυες. Σύμφωνα με τα ευρήματα αυτής της μελέτης η σωματοστατίνη

προκάλεσε δοσοεξαρτώμενη αύξηση στην κινητική δραστηριότητα. Επίσης, το sst2

ανάλογο MK678 αύξησε την κινητικότητα ενώ το εκλεκτικό για τον sst1 υποδοχέα

ανάλογο δεν είχε καμία επίδραση, αποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο την εμπλοκή

του sst2 υποδοχέα στην επίδραση της σωματοστατίνης στην κινητική δραστηριότητα

στην περιοχή του επικλινή πυρήνα.

Ο ρόλος της σωματοστατίνης στην κινητικότητα εξετάστηκε και στο ραβδωτό

σώμα, ωστόσο τα δεδομένα για τη δράση της αυτή είναι αντικρουόμενα. Το 2001 ο

Tashev και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι έγχυση σωματοστατίνης αμφίπλευρα στο

ραβδωτό σώμα, σε επίμυες έχει διφασική δράση, μειώνοντας την κινητικότητα στα

πρώτα πέντε λεπτά και αυξάνοντας τη στη συνέχεια (Tashev και συν 2001). Η ίδια

ομάδα το 2004 έδειξε ότι η μονόπλευρη έγχυση της σωματοστατίνης στον ίδιο

πυρήνα μειώνει την κινητικότητα (Tashev και συν 2004). Αντιθέτως, ο Hathway και οι

συνεργάτες του με συμπεριφορικές μελέτες στο ραβδωτό έδειξαν ότι η μονόπλευρη


123

έγχυση σωματοστατίνης σε ποντίκια προκαλεί μια αύξηση στην κινητική

δραστηριότητα (Hathway και συν 2003).

Πρώτος στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση του ρόλου που

διαδραματίζει το σωματοστατινεργικό σύστημα στην περιοχή της ωχράς σφαίρας

στην κινητική δραστηριότητα. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκαν η σωματοστατίνη

και τα εκλεκτικά, για τον κάθε sst υπότυπο, ανάλογά της και εξετάστηκε η επίδρασή

τους στην κινητική δραστηριότητα στον επίμυ.

Η σωματοστατίνη όταν χορηγήθηκε αμφίπλευρα στην ωχρά σφαίρα

προκάλεσε αύξηση της κινητικής δραστηριότητας με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Οι

συγκεντρώσεις της χορηγούμενης σωματοστατίνης που ήταν αποτελεσματικές ήταν

της τάξεως των 120-240ng/0.5μl/πλευρά και αντίστοιχες με αυτές που χορηγήθηκαν

στη μελέτη της Raynor και των συνεργατών (1993) στον επικλινή πυρήνα όπου

προκάλεσαν αύξηση της κινητικής δραστηριότητας στον επίμυ.

Η διαθεσιμότητα εκλεκτικών sst αναλόγων (αγωνιστών και ανταγωνιστών)

ήταν απαραίτητη για να αποδείξουμε την εμπλοκή συγκεκριμένων υπότυπων αυτών

των υποδοχέων στη κινητική συμπεριφορά. Η κλωνοποίηση πέντε διαφορετικών

υποτύπων των υποδοχέων σωματοστατίνης οδήγησε στη μελέτη τους σε μοριακό

επίπεδο και στη δημιουργία κυτταρικών σειρών οι οποίες εκφράζουν τους διάφορους

υπότυπους. Το γεγονός αυτό, βοήθησε στη δημιουργία ενός μεγάλου αριθμού

σωματοστατινεργικών αναλόγων (Bell & Reisine, 1993, Patel & Srikant, 1994, Hoyer

και συν, 1999). Τα ανάλογα αυτά παρουσιάζουν αυξημένη σταθερότητα σε σχέση με

την σωματοστατίνη ενώ έχουν την ικανότητα να δεσμεύονται εκλεκτικά σε καθένα

από τους υπότυπους των υποδοχέων της σωματοστατίνης.

Για τη μελέτη στην ωχρά σφαίρα χρησιμοποιήθηκαν ο πεπτιδικός

ανταγωνιστής SRA-880 (Hoyer και συν 2004), που είναι εκλεκτικός για τον sst1

υποδοχέα και ο CYN154806 (Nunn και συν 2003) , που είναι εκλεκτικός για τον sst2

υποδοχέα, ενώ για τον sst4 υποδοχέα δεν υπάρχει ακόμα εκλεκτικός ανταγωνιστής.

Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν οι μη πεπτιδικοί εκλεκτικοί αγωνιστές για τον κάθε sst

υπότυπο: L-797,591 (sst1), L-779,976 (sst2), L-796,778 (sst3) και L-803,087 (sst4)

(Rohrer και συν 1998).

Η ικανότητα των εκλεκτικών sst1 και sst2 ανταγωνιστών, SRA-880 και

CYN154806 αντίστοιχα, να αναστρέψουν πλήρως τη δράση της σωματοστατίνης

στην ωχρά σφαίρα, αποδεικνύει την εμπλοκή τόσο των sst1 όσο και των sst2

υποδοχέων στην αύξηση της κινητικότητας. Μέχρι τώρα ο μόνος ρόλος που είχε

αποδοθεί στον sst1 υπότυπο στην περιοχή των βασικών γαγγλίων ήταν αυτός του

αυτοϋποδοχέα στον επικλινή πυρήνα (Vasilaki και συν 2004), ενώ όσον αφορά στον

sst2 υποδοχέα είναι γνωστό ότι διαμεσολαβεί για την αύξηση της ντοπαμίνης στο


124

ραβδωτό (Hathway και συν. 1999) και για την αύξηση της κινητικότητας στον επικλινή

πυρήνα (Raynor και συν 1993).

Το παραπάνω εύρημα επιβεβαιώνεται και από τα αποτελέσματα της

χορήγησης των εκλεκτικών για κάθε sst υπότυπο αγωνιστών. Συγκεκριμένα, ο

εκλεκτικός sst1 αγωνιστής μιμείται την δράση της σωματοστατίνης. Όταν χορηγήθηκε

στην ωχρά σφαίρα στις ίδιες δόσεις με την σωματοστατίνη παρουσίασε το ίδιο

ακριβώς πρότυπο επίδρασης με αυτή (δοσοεξαρτώμενη αύξηση της κινητικότητας),

επιβεβαιώνοντας τη συμμετοχή του sst1 υποδοχέα στη ρύθμιση της κινητικής

δραστηριότητας. Ο sst2 αγωνιστής L-779,976 χορηγούμενος στην ωχρά σφαίρα σε

υψηλότερη συγκέντρωση σε σχέση με τη σωματοστατίνη, της τάξης των 240-480

ng/0.5μl/πλευρά προκάλεσε επίσης αύξηση στην κινητικότητα. Η έγχυση του

αγωνιστή του sst3 υποδοχέα, που δε βρίσκεται στην ωχρά σφαίρα και

χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα ελέγχου, δεν είχε καμία δράση στην κινητικότητα, στη

δόση που ήταν δραστική για τους άλλους υποτύπους (240 ng/0.5μl/πλευρά).

Ένα από τα σημαντικά ευρήματα της έρευνας αυτής, ήταν ότι ο εκλεκτικός

αγωνιστής για τον sst4 υποδοχέα, L-803,087 προκάλεσε αύξηση της κινητικής

δραστηριότητας η οποία ήταν στατιστικώς σημαντική, σε συγκέντρωση 240 και 480

ng/0.5μl/πλευρά. Μέχρι σήμερα δεν ήταν γνωστός κάποιος ρόλος για τον υποδοχέα

αυτόν στα βασικά γάγγλια. Υπήρχαν μόνο ανοσοΪστοχημικές ενδείξεις ότι βρίσκεται

μετασυναπτικά (Schulz και συν 2000) και ενδεχομένως επηρεάζει τη

νευροδιαβίβαση, αλλά ο ρόλος του ήταν άγνωστος.

Αυτή είναι η πρώτη αναφορά που δείχνει την ικανότητα της σωματοστατίνης

και των εκλεκτικών αναλόγων της να ρυθμίζουν την κινητική δραστηριότητα όταν

χορηγούνται στην ωχρά σφαίρα. Το συμπεριφορικό προφίλ των ουσιών που

χρησιμοποιήθηκαν υποδηλώνει ότι η σωματοστατίνη στην ωχρά σφαίρα

πραγματοποιεί την δράση της στην κινητική δραστηριότητα μέσω της ενεργοποίησης

των sst1, sst2 και sst4 υποδοχέων. Τα φαρμακολογικά αυτά ευρήματα είναι σε

συμφωνία με ανοσοϊστοχημικές μελέτες εντοπισμού που έδειξαν την ύπαρξη μόνο

αυτών των τριών υποτύπων στην περιοχή της ωχράς σφαίρας (Hervieu και Emson

1998, Schulz και συν 2000, Selmer και συν 2000).

Ωστόσο, το sst1 ανάλογο παρουσίαζε το πρότυπο δράσης της

σωματοστατίνης στις ίδιες ακριβώς συγκεντρώσεις ενώ τα sst2 και sst4 ανάλογα

εμφάνισαν δράση σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις. Το γεγονός αυτό πιθανότατα να

υποδεικνύει την ύπαρξη στον πυρήνα της ωχράς σφαίρας μεγαλύτερου αριθμού sst1

υποδοχέων σε σχέση με τους άλλους δύο υποτύπους αλλά δεν υπάρχουν μέχρι

σήμερα δεδομένα που να αποδεικνύουν κάτι τέτοιο.


125

5.1.2 Μελέτη επίδρασης της σωματοστατίνης μετά από έγχυσή της στην

ωχρά σφαίρα στα επίπεδα ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα

Είναι γνωστό ότι η ντοπαμίνη είναι ένας από τους κύριους νευροδιαβιβαστές

των βασικών γαγγλίων που παίζει σημαντικό ρόλο στην κινητική δραστηριότητα. Ο

Pijnenburg και οι συνεργάτες του το 1973 έδειξαν για πρώτη φορά ότι η χορήγηση

της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα προκαλεί αύξηση της κινητικότητας στον

επίμυ. Στην συνέχεια, αποδείχτηκε ότι η μερική καταστροφή του μεσομεταιχμιακού

ντοπαμινεργικού συστήματος (κοιλιακή καλυπτρική περιοχή-επικλινής πυρήνας)

μπορεί να προκαλέσει υπερκινητικότητα, ενώ η εκτεταμένη καταστροφή αυτού του

συστήματος οδηγεί σε υποκινητικότητα (Κοοb και συν 1981). Eπιπρόσθετα, ο

Beninger το 1983 έδειξε ότι αλλαγές στα συνολικά επίπεδα της δραστηριότητας των

ντοπαμινεργικών νευρώνων προκαλούν αντίστοιχες αλλαγές στην κινητική

δραστηριότητα επίμυων.

Επίσης, η ντοπαμίνη εμπλέκεται άμεσα σε διαταραχές της κίνησης, όπως η

νόσος Parkinson. Πρόκειται για μια σοβαρή κινητική διαταραχή που προκαλείται από

την εκφύλιση των ντοπαμινεργικών νευρώνων της μελαινοραβδωτής οδού. Η έλλειψη

της ντοπαμίνης οδηγεί σε αλλαγές της δραστηριότητας σε διάφορες οδούς μέσα στα

βασικά γάγγλια που καταλήγουν σε υπερλειτουργία των πυρήνων εξόδου. Αυτή η

υπερδραστηριότητα της εσωτερικής μοίρας της ωχράς σφαίρας και της δικτυωτής

μοίρας της μέλαινας ουσίας προκαλεί αναστολή του θαλάμου και μειωμένη διέγερση

του φλοιού με επακόλουθη εκδήλωση δυσκινησιών της νόσου Parkinson, όπως

βραδυκινησία, ακινησία και έλλειψη ισορροπίας (Obeso και συν 2000).

Επομένως, ήταν σημαντικό να προσδιοριστεί η εμπλοκή της ντοπαμίνης

στην προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη αύξηση της κινητικότητας. Μελετήθηκαν

οι νευροχημικές αλλαγές που συμβαίνουν στο ραβδωτό σώμα μετά από

ενεργοποίηση των σωματοστατινεργικών υποδοχέων στην ωχρά σφαίρα.

Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης προκειμένου

να μελετηθεί η επίδραση της σωματοστατίνης, μετά από χορήγησή της στην ωχρά

σφαίρα, στα επίπεδα της ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα.

Η μέθοδος της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης προσφέρει το

πλεονέκτημα της μέτρησης νευροχημικών μεταβολών ενώ το ζώο είναι σε εγρήγορση

και κινείται ελεύθερα. Έχει χρησιμοποιηθεί αρκετές φορές στο παρελθόν για την

ανίχνευση της ντοπαμίνης και τον υπολογισμό της έκλυσής της σε διάφορες περιοχές

του εγκεφάλου του επίμυος (Ungersted 1984, Westernick 1995, Anagnostakis και


126

συν 1994,1998, Thermos και συν 1996, Hathway και συν 1998, Pallis και συν 2001,

Rakovska και συν 2003).

Επιπλέον, η έκλυση της ντοπαμίνης στο ΚΝΣ του επίμυ και άλλων

θηλαστικών (π.χ. γάτα) έχει μελετηθεί και με την προγενέστερη της μικροδιαπίδυσης

μέθοδο της διάχυσης μέσω σωληνίσκων, μέθοδος “σύρατε-ωθήσατε” (“push-pull”)

(Chesselet και Reisine 1983). Ωστόσο, η χρήση της μεθόδου της in vivo εγκεφαλικής

μικροδιαπίδυσης σε συνδυασμό με τη χρήση της υγρής χρωματογραφίας υψηλής

απόδοσης με ηλεκτροχημική ανίχνευση (HPLC-EC) για τον υπολογισμό της

συγκέντρωσης της ντοπαμίνης στα συλλεγόμενα δείγματα έχει πλέον αποδειχθεί ως

η πιο κατάλληλη και αξιόπιστη μέθοδος για τον υπολογισμό της έκλυσης της

ντοπαμίνης στον εγκέφαλο.

Η προσέγγιση του ερωτήματος της παρούσας εργασίας ακολούθησε την

πειραματική διαδικασία προηγούμενων μελετών με ορισμένες τροποποιήσεις

(Anagnostakis και Spyraki 1994, Anagnostakis και συν 1998). Συγκεκριμένα,

πραγματοποιήθηκε μονόπλευρη έγχυση σωματοστατίνης στη δεξιά ωχρά σφαίρα και

αντίστοιχη συλλογή δειγμάτων (dialysates) από το δεξί ραβδωτό σώμα όπως στην

εργασία των Anagnostakis και Spyraki (1994).

Η μόνη διαφορά ήταν ότι η έγχυση της σωματοστατίνης στην περιοχή της

ωχράς σφαίρας δεν έγινε μέσω καθετήρα μικροδιαπίδυσης αλλά μέσω οδηγού

σωλήνα που εμφυτεύτηκε σε αυτό τον πυρήνα. Αυτός ο τρόπος χορήγησης

επιλέχθηκε ώστε να υπάρχει συνέπεια των πειραμάτων της νευροχημείας με τα

πειράματα της κινητικής συμπεριφοράς που πραγματοποιήθηκαν.

Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έδειξαν ότι η σωματοστατίνη όταν

χορηγείται στην ωχρά σφαίρα στη συγκέντρωση των 240ng/0.5μl/λεπτό (3 10-4 Μ)

προκαλεί στατιστικά σημαντική αύξηση της ντοπαμίνης που εκλύεται στην περιοχή

του ραβδωτού σώματος. Η δράση αυτή διαρκεί μία ώρα ενώ στη συνέχεια τα

επίπεδα της ντοπαμίνης επανέρχονται στη βασική περίπου τιμή. Οι τιμές της βασικής

απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και των μεταβολιτών της στο ραβδωτό σώμα

συμφωνούν με προηγούμενες μελέτες στη βιβλιογραφία (Anagnostakis και συν 1998,

Pallis και συν 2001, Whitehead και συν 2001). Η δόση χορήγησης του φαρμάκου

είναι αυτή που στα πειράματα συμπεριφοράς προκαλεί τη μεγαλύτερη αύξηση στην

κινητικότητα. Παράλληλα, βρίσκεται σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες στο

ραβδωτό σώμα όπου διαπιστώθηκε αύξηση στα επίπεδα της ντοπαμίνης (Thermos

και συν 1996).

Στη συγκεκριμένη μελέτη δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές

στα επίπεδα των μεταβολιτών της ντοπαμίνης, DOPAC και HVA. Στη βιβλιογραφία

υπάρχουν αντικρουόμενες μελέτες σχετικά με την επίδραση της σωματοστατίνης


127

στην ανακύκλιση της ντοπαμίνης. Συγκεκριμένα, οι Beal και Martin (1984)

διαπίστωσαν μια δοσοεξαρτώμενη διακύμανση των επιπέδων του DOPAC και του

HVA μετά τη χορήγηση σωματοστατίνης στην πρόσθια περιοχή του ραβδωτού,

καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι το νευροπεπτίδιο αυτό αυξάνει την ανακύκλιση

της ντοπαμίνης. Από την άλλη πλευρά, οι Thermos και οι συνεργάτες (1996) και οι

Hathway και οι συνεργάτες (1998) δεν βρήκαν αλλαγές στην ανακύκλιση της

ντοπαμίνης στο ραβδωτό μετά από τη χορήγηση της σωματοστατίνης στον ίδιο

πυρήνα. Η παρούσα μελέτη φαίνεται να συμφωνεί με τη μελέτη των τελευταίων αφού

δεν παρατηρήθηκε καμία αλλαγή στα επίπεδα των μεταβολιτών της ντοπαμίνης μετά

από έγχυση σωματοστατίνης στην περιοχή της ωχράς σφαίρας.

Προηγούμενες μελέτες σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων, με τη

χρησιμοποίηση της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης, έχουν δείξει ότι η

σωματοστατίνη επηρεάζει την απελευθέρωση διαφόρων νευροδιαβιβαστών.

Συγκεκριμένα όσον αφορά στην ντοπαμίνη, η Thermos και οι συνεργάτες της (1996)

έδειξαν ότι η σωματοστατίνη χορηγούμενη σε συγκέντρωση 10-4Μ στο ραβδωτό

σώμα προκαλεί μια αύξηση στα επίπεδα του νευροδιαβιβαστή σε αυτόν τον πυρήνα.

Επίσης, ο Hathway και οι συνεργάτες του (1998) χρησιμοποιώντας

αναισθητοποιημένα πειραματόζωα επιβεβαίωσαν την προκαλούμενη από τη

σωματοστατίνη (σε μικρότερες συγκεντρώσεις 10-100nΜ) αύξηση στα επίπεδα της

ντοπαμίνης στον ίδιο πυρήνα. Επίσης έδειξαν ότι η σωματοστατίνη επηρεάζει την

απελευθέρωση και άλλων νευροδιαβιβαστών, όπως του GABA, του γλουταμικού

οξέος κλπ. Μία πιο πρόσφατη μελέτη στην περιοχή του ραβδωτού έδειξε ότι η

σωματοστατίνη σε συγκέντρωση 1μΜ αυξάνει την απελευθέρωση της ντοπαμίνης και

της ακετυλοχολίνης, αλλά η ενισχυτική δράση της στην ακετυλοχολίνη

πραγματοποιείται μόνο όταν αναστέλλεται η τονική ανασταλτική δράση της

ενδογενούς ντοπαμίνης (Rakovska και συν 2003).

Ο Pallis και οι συνεργάτες του (2001) πραγματοποίησαν μελέτες in vivo

εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης στην περιοχή του επικλινή πυρήνα και έδειξαν ότι

έγχυση της σωματοστατίνης σε αυτόν τον πυρήνα αυξάνει την απελευθέρωση της

ντοπαμίνης ενώ προκαλεί μείωση στα επίπεδα των μεταβολιτών της.

Η παρούσα μελέτη εστιάζει στη νευροχημική σύνδεση της ωχράς σφαίρας με

το ραβδωτό. Δεν υπάρχουν εργασίες στη βιβλιογραφία που να αναφέρονται στην

έκλυση της ντοπαμίνης στο ραβδωτό μετά από τη χορήγηση σωματοστατίνης στην

ωχρά σφαίρα. Ωστόσο, έχουν γίνει μελέτες με τη μέθοδο της in vivo εγκεφαλικής

μικροδιαπίδυσης που υπολόγισαν την έκλυση της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα

μετά από έγχυση οπιοειδών στην ωχρά σφαίρα (Anagnostakis και συν 1994, 1998).

Επομένως, στην παρούσα διατριβή εξετάζεται για πρώτη φορά ο ρόλος της


128

σωματοστατίνης, στο επίπεδο της ωχράς σφαίρας, στη ρύθμιση της απελευθέρωσης

της ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα.

Τα αποτελέσματα της παρούσης νευροχημικής μελέτης προτείνουν ότι η

εξωγενής σωματοστατίνη στην ωχρά σφαίρα, δρώντας στους συγκεκριμένους

υποδοχείς της, ενεργοποιεί οδούς προς το ραβδωτό που αυξάνουν την

απελευθέρωση της ντοπαμίνης. Επομένως, η ενεργοποίηση των

σωματοστατινεργικών υποδοχέων στην ωχρά σφαίρα είναι πιθανό να δρα

αντισταθμιστικά στη μειωμένη ντοπαμίνη που παρατηρείται κατά την εκδήλωση της

νόσου Parkinson, οδηγώντας στην αύξηση της δραστηριότητας των ντοπαμινεργικών

νευρώνων.

5.1.3 Εμπλοκή της GABAεργικής νευροδιαβίβασης στη δράση που

ασκεί η σωματοστατίνη στην ωχρά σφαίρα στην κινητική

δραστηριότητα

Ένα από τα ερωτήματα που ανέκυψαν από τη παραπάνω μελέτη αφορά στο

μηχανισμό μέσω του οποίου η σωματοστατίνη πραγματοποιεί τις δράσεις της στην

περιοχή της ωχράς σφαίρας. Προκειμένου να εξηγήσουμε τις αλλαγές στη ντοπαμίνη

και στην κινητική δραστηριότητα στον επίμυ είναι βασικό να προσδιορίσουμε τις

οδούς που πιθανότατα να ενεργοποιούνται με την έγχυση της σωματοστατίνης στην

ωχρά σφαίρα.

Στο ραβδωτό, η απελευθέρωση της ντοπαμίνης από τις απολήξεις της

μελαινοραβδωτής οδού ρυθμίζεται από τη φλοιραβδωτή γλουταμινεργική οδό, μέσω

των υποδοχέων του γλουταμικού. Επίσης, η απελευθέρωση της ντοπαμίνης

ρυθμίζεται τονικά από τοπικούς GABAεργικούς και χολινεργικούς διάμεσους

νευρώνες μέσω των GABA-A και μουσκαρινικών υποδοχέων, αντίστοιχα, που

εντοπίζονται στις ντοπαμινεργικές απολήξεις (Whitehead και συν 2001).

Η ωχρά σφαίρα δέχεται GABAεργική εννεύρωση από το ραβδωτό και

ντοπαμινεργική εννεύρωση από τη μέλαινα ουσία (Hoover και Marshall 2002, 2004)

ενώ στέλνει πίσω σε αυτές τις δύο περιοχές GABAεργικές προβολές (Rajakumar και

συν 1994, Hoover και Marshall 2002). Οι GABAεργικοί προβλητικοί νευρώνες από

την ωχρά σφαίρα στο ραβδωτό πραγματοποιούν συνάψεις με τους GABAεργικούς

διάμεσους νευρώνες του.

Επομένως, βασιζόμενοι στην παραπάνω αναφερθείσα ανατομία, μπορούμε

να υποθέσουμε ότι η έγχυση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα αυξάνει την


129

κινητική δραστηριότητα μέσω ενεργοποίησης της GABAεργικής οδού προς το

ραβδωτό. Αυτή η ενεργοποίηση οδηγεί σε απελευθέρωση του GABA, ενεργοποίηση

των GABAεργικών υποδοχέων οι οποίοι εντοπίζονται σε GABAεργικούς διάμεσους

νευρώνες (Boyes και Bolam 2007) , μείωση της απελευθέρωσης του GABA από

αυτούς και άρση της αναστολής στο επίπεδο του ντοπαμινεργικού νευρώνα.

Τα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση. Ο

GABA-A ανταγωνιστής μπικουκουλίνη, χορηγούμενος τοπικά στο ραβδωτό,

ανέστρεψε τις δράσεις της σωματοστατίνης στην κινητικότητα, όταν η σωματοστατίνη

χορηγήθηκε στην ωχρά σφαίρα. Επομένως, η ενεργοποίηση των sst1, sst2 και sst4

υποδοχέων στην ωχρά σφαίρα είναι πιθανό να ενεργοποιεί GABAεργικούς νευρώνες

που προβάλουν στο ραβδωτό. Εκεί απελευθερώνουν GABA το οποίο αναστέλλει

τους GABAεργικούς διάμεσους νευρώνες μέσω της δέσμευσής του σε GABA-A

υποδοχείς (Boyes και Bolam 2007). Με αυτόν τον τρόπο μειώνεται η συγκέντρωση

του GABA στο ραβδωτό και οι GABA-A υποδοχείς που εντοπίζονται στις

ντοπαμινεργικές απολήξεις της μελαινοραβδωτής οδού δεν ενεργοποιούνται

(Whitehead και συν 2001, Goetz και συν 2007). Το αποτέλεσμα που προκύπτει είναι

η αύξηση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και η επακόλουθη αύξηση της

κινητικότητας.

Σε προηγούμενες μελέτες in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης στο ραβδωτό

η χορήγηση της μπικουκουλίνης προκάλεσε δοσοεξαρτώμενη στατιστικά σημαντική

αύξηση των επιπέδων ντοπαμίνης (Whitehead και συν 2001). Εντούτοις, στη

παρούσα μελέτη η χορήγηση της δεν προκάλεσε καμία αλλαγή στην κινητική


Στο ραβδωτό σώμα υπάρχουν και GABA-B υποδοχείς οι οποίοι σύμφωνα με

ανοσοϊστοχημικές και φαρμακολογικές μελέτες εντοπίζονται σε GABAεργικούς

διάμεσους νευρώνες (Charara και συν 2000), αλλά και στις απολήξεις της

φλοιοραβδωτής-γλουταμινεργικής οδού (Lacey και συν 2005, Boyes και Bolam

2007). Εκεί πιθανότατα ρυθμίζουν (μειώνουν) την απελευθέρωση του γλουταμικού

οξέος (Brenowitz και συν 1998), δρώντας ως ετεροϋποδοχείς, με αποτέλεσμα τη

ρύθμιση των επιπέδων άλλων νευροδιαβιβαστών όπως της ντοπαμίνης και του

GABA που επηρεάζονται από το γλουταμικό. Παρότι δεν έχει αποδειχθεί, υπάρχουν

ενδείξεις ότι οι GABA-B υποδοχείς βρίσκονται και σε ντοπαμινεργικές απολήξεις

(Boyes και Bolam 2007).

Η ενδοεγκεφαλική χορήγηση του GABA-B ανταγωνιστή φακλοφαίνη οδήγησε

σε μερική αναστροφή της αύξησης της κινητικής δραστηριότητας, που προκλήθηκε

από τη χορήγηση της σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα. Η φακλοφαίνη,

χορηγούμενη μόνη της στον ίδιο πυρήνα δεν προκάλεσε αλλαγή στη βασική κινητική


130

δραστηριότητα. Το γεγονός ότι η φακλοφαίνη δεν μπόρεσε να επαναφέρει, όπως η

μπικουκουλίνη, την κινητικότητα στα βασικά επίπεδα δείχνει την πολυπλοκότητα των

μηχανισμών που εμπλέκονται στα μικρο κυκλώματα του ραβδωτού και επηρεάζουν

την ντοπαμινεργική λειτουργία.

Παρότι δεν μελετήθηκε στην παρούσα μελέτη, η δράση της σωματοστατίνης

στην κινητικότητα θα μπορούσε να περιλαμβάνει τις GABAεργικές προβολές της στη

δικτυωτή μοίρα της μέλαινας ουσίας, όπου συνάπτονται με μη ντοπαμινεργικούς

νευρώνες αλλά ωστόσο ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των ντοπαμινεργικών

νευρώνων (Smith και Bolam 1990). Συγκεκριμένα, συνάπτονται με GABAεργικούς

νευρώνες οι οποίοι με την σειρά τους επηρεάζουν την δραστηριότητα των

ντοπαμινεργικών νευρώνων στη συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας (Paladini και

συν 1999). Συνεπώς, η ενεργοποίηση των GABAεργικών υποδοχέων στην δικτυωτή

μοίρα της μέλαινας ουσίας αναστέλλει την δραστηριότητα των GABAεργικών

νευρώνων που με την σειρά τους συνάπτονται με τους ντοπαμινεργικούς νευρώνες

της συμπαγούς μοίρας της μέλαινας ουσίας. Πραγματοποιείται με αυτόν τον τρόπο

άρση της αναστολής της ντοπαμινεργικής οδού προς το ραβδωτό σώμα με

αποτέλεσμα την διέγερση των ντοπαμινεργικών νευρώνων, αύξηση της

απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και αύξηση της κινητικής δραστηριότητας (Celada

και συν 1999, Paladini και συν 1999, Smith και Bolam 1990).

Ραβδωτό σώμαΜέλαινα ουσία Ωχρά σφαίρα

sst1sst2sst4

DAGABA

GABA

Glu

Εγκεφαλικός φλοιός

Κινητικήδραστηριότητα

DAΡαβδωτό σώμα

Μέλαινα ουσία Ωχρά σφαίρα

sst1sst2sst4

DAGABA

GABA

Glu



DA

Σχήμα 5.1: Σχηματική απεικόνιση των συμπεριφορικών και νευροχημικών ευρημάτων στο

ραχιαίο κύκλωμα των βασικών γαγγλίων.


131

5.1.4 Έκφραση του c-fos στο εγκέφαλο μετά τη χορήγηση

σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα

Το πρωτοογκογονίδιο c-fos, το φυσιολογικό κυτταρικό ισοδύναμο του ιικού

ογκογονιδίου v-fos, εκφράζεται άμεσα και παροδικά σε πολλούς ιστούς ως απόκριση

στη διέγερση του αυξητικού παράγοντα. Κωδικεύει την πυρηνική φωσφοπρωτεΐνη

(Fos) η οποία παρουσιάζει και μη ειδικές και ειδικές ως προς την αλληλουχία

ιδιότητες δέσμευσης στο DNA. Παρόλο που η λειτουργία του c-fos δεν είναι ακόμα

γνωστή, πιστεύεται ότι δρα ως «τρίτος αγγελιοφόρος» στα συστήματα μετάδοσης

σήματος, όπου μπορεί να δεσμεύει από μικρής διάρκειας ενδοκυτταρικά σήματα

προερχόμενα από ποικίλα εξωκυττάρια ερεθίσματα έως μεγάλης διάρκειας

αποκρίσεις, τροποποιώντας τη γονιδιακή έκφραση.

Μελέτες έχουν δείξει ότι το c-fos εκφράζεται παροδικά σε νευρώνες μετά από

συναπτική διέγερση. Η βασική έκφραση του c-fos είναι σχετικά χαμηλή στις

περισσότερες εγκεφαλικές περιοχές. Επομένως, η ανίχνευση της ενεργοποίησής του

στο ΚΝΣ αποτελεί μια ενδιαφέρουσα ανατομική τεχνική για τη χαρτογράφηση των

φυσιολογικά ενεργοποιημένων νευρώνων ( Sagar και συν 1988).

Η νευρωνική έκφραση της πρωτεΐνης Fos έχει χρησιμοποιηθεί ευρύτατα για

τη χαρτογράφηση πολυσυναπτικών οδών σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου.

Υπάρχουν αρκετές μελέτες που εφαρμόζουν τη τεχνική της ανοσοϊστοχημείας για c-

fos για τον προσδιορισμό της νευρωνικής ενεργοποίησης μετά από

φαρμακολογικούς χειρισμούς σε μια συγκεκριμένη περιοχή του ΚΝΣ (Nomikos και

συν 2000, Panagis και συν 1997, Vasilaki και συν 2004, Richard και συν 2006).

Στην παρούσα μελέτη η χρήση της ανοσοϊστοχημείας για c-fos ήταν

σημαντική προκειμένου να εντοπιστούν οι εγκεφαλικές περιοχές που εμπλέκονται

στη συμπεριφορική απόκριση στη σωματοστατίνη, όταν αυτή χορηγείται στην ωχρά

σφαίρα. Σημαντική αύξηση της έκφρασης του c-fos είχαμε στις κινητικές περιοχές του

φλοιού, το ραβδωτό και τον ιππόκαμπο, ενώ δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές στον

επικλινή πυρήνα, περιοχή που αποτέλεσε την περιοχή ελέγχου (control) της

μεθόδου.

Τα ευρήματα για τις δύο πρώτες περιοχές ήταν αναμενόμενα και βρίσκονται

σε συμφωνία με την λειτουργική ανατομία και την σύνδεση των κινητικών

κυκλωμάτων στο ΚΝΣ. Συγκεκριμένα, ο προμετωπιαίος φλοιός περιλαμβάνει τις Μ1

και Μ2 κινητικές περιοχές, οι οποίες σύμφωνα με τους Matelli και Luppino αποτελούν

στόχους των κυκλωμάτων της παρεγκεφαλίδας και των βασικών γαγγλίων.


132

Δέχονται επιφανειακές και βαθύτερες θαλαμοφλοιϊκές προβολές από την ωχρά

σφαίρα ή τη μέλαινα ουσία, και μόνο βαθύτερες θαλαμοφλοιϊκές προβολές από την

παρεγκεφαλίδα (Nakano 2000). Το ραβδωτό, από την άλλη μεριά, αποτελεί το

βασικό μέρος του ραχιαίου κινητικού κυκλώματος των βασικών γαγγλίων. Όπως

αναφέρθηκε και παραπάνω, δέχεται πυκνή εννεύρωση τόσο από την ωχρά σφαίρα

όσο και από τη μέλαινα ουσία.

Με μια πρώτη ματιά, τα υπόλοιπα ευρήματα εμφανίζονται αξιοπερίεργα

καθώς δεν υπάρχουν άμεσες νευρωνικές συνδέσεις μεταξύ της ωχράς σφαίρας και

των δομών του μεταιχμιακού συστήματος. Ωστόσο, ο ιππόκαμπος, που αποτελεί

μέρος του μεταιχμιακού συστήματος, είναι η δομή όπου πραγματοποιείται η

ολοκλήρωση της αισθητικής και κινητικής πληροφορίας, οδηγώντας στην έναρξη και

διατήρηση της εμπρόθετης κινητικής συμπεριφοράς (Hallworth και Bland 2004). Η

χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα ενεργοποίησε όλα τα τμήματα του

ιπποκάμπου αποδεικνύοντας μια άμεση ή έμεση σύνδεση αυτών των δομών.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η ηλεκτρική διέγερση της ωχράς σφαίρας

επάγει την νευρωνική δραστηριότητα στον ιπποκάμπειο σχηματισμό,

υποδεικνύοντας ότι πρέπει να υφίσταται κάποια σύνδεση μεταξύ αυτών των δύο

δομών (Hallworth and Bland 2004).

Ο επικλινής πυρήνας παρότι ανήκει στα βασικά γάγγλια, αποτελεί δομή του

μεταιχμιακού συστήματος. Σε αυτόν τον πυρήνα δεν παρατηρήθηκε καμία αύξηση

στην έκφραση του c-fos, γεγονός που συμφωνεί πλήρως με την ανατομία των

βασικών γαγγλίων. Με βάση αυτήν, ο επικλινής πυρήνας συνδέεται με την κοιλιακή

ωχρά σφαίρα, αποτελώντας μαζί με αυτήν και την κοιλιακή καλυπτρική περιοχή το

μεταιχμιακό-κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων.

Η παρούσα μελέτη δείχνει για πρώτη φορά ότι η σωματοστατίνη, όταν

χορηγείται στην ωχρά σφαίρα, ενεργοποιεί νευρώνες σε εγκεφαλικές περιοχές που

εμπλέκονται με διαφορετικό τρόπο στην κινητική λειτουργία. Παρ’ όλα αυτά η

έκφραση του c-fos δεν μπορεί να αποκαλύψει τον τύπο των ενεργοποιημένων

νευρώνων στη κάθε περιοχή. Περαιτέρω μελέτη κρίνεται απαραίτητη προκειμένου να

αποσαφηνισθούν τα ακριβή νευρωνικά μονοπάτια που ενεργοποιούνται μετά από τη

χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα.

Συνοψίζοντας, η μελέτη μας έδειξε ότι η σωματοστατίνη στην ωχρά σφαίρα

δεσμεύεται και ενεργοποιεί τους sst1, sst2 και sst4 υποδοχείς, που πιθανότατα

εντοπίζονται σε GABAεργικούς προβλητικούς νευρώνες τους οποίους και

ενεργοποιεί. Αυτό σημαίνει ότι ενεργοποιούνται οι GABAεργικές οδοί προς το

ραβδωτό σώμα ή /και τη μέλαινα ουσία. Ωστόσο, τα δεδομένα των νευροχημικών


133

πειραμάτων έδειξαν μια αύξηση στα επίπεδα της ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα,

γεγονός που συμφωνεί με την αυξημένη κινητικότητα που παρατηρήθηκε, ενώ

εμπλέκονται τόσο οι GABA-A και GABA-B υποδοχείς.

Επιπλέον, οι ανοσοϊστοχημικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν βρίσκονται

σε συμφωνία με τα συμπεριφορικά και τα νευροχημικά ευρήματα δείχνοντας

ενεργοποίηση των περιοχών που σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με την ρύθμιση της

κινητικής δραστηριότητας, μετά την έγχυση της σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα.

Συνολικά, τα παραπάνω δεδομένα δείχνουν ότι το σωματοστατινεργικό σύστημα

στον πυρήνα της ωχρά σφαίρας θα μπορούσε να αποτελέσει στόχο για την

ανακάλυψη νέων φαρμάκων για την αντιμετώπιση νευρολογικών νόσων του ΚΝΣ

που επηρεάζουν την κινητική λειτουργία.


στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα στην κινητική συμπεριφορά

Οι sst1 και sst2 υποδοχείς της σωματοστατίνης σύμφωνα με τις μέχρι τώρα

ανοσοϊστοχημικές μελέτες εντοπίζονται και στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα (Schulz και

συν 2000, Cole και Schindler 2000), έναν πυρήνα που επίσης εμπλέκεται στη

ρύθμιση της κινητικής συμπεριφοράς (Mogenson και συν 1980,1985, Le Moal και

Simon 1991). Παρότι αποτελεί μαζί με τον επικλινή πυρήνα και την κοιλιακή

καλυπτρική περιοχή τμήμα του μεταιχμιακού συστήματος, υπάρχουν αρκετές

σημαντικές μελέτες στη βιβλιογραφία που εστιάζουν στο ρόλο διαφόρων

νευροδιαβιβαστών σε αυτόν τον πυρήνα στην κινητική συμπεριφορά (Mogenson και

συν 1985, Austin και Kalivas 1990, Shreve και Uretsky 1991, Johnson και συν 1996).

Πράγματι, συμπεριφορικές μελέτες έδειξαν ότι η χορήγηση διεγερτικών

αμινοξέων ή αγωνιστών των οπιοειδών στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα ενισχύει την

κινητική δραστηριότητα (Austin και Kalivas 1990, Shreve και Uretsky 1991, Johnson

και συν 1996), ενώ η χορήγηση του GABA και του GABA-A αγωνιστή, μουσκιμόλη,

στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα/ ανώνυμη ουσία (VP/SI) αναστέλλει τη μεσολαβούμενη

από την ντοπαμίνη, στην περιοχή του επικλινή πυρήνα, κινητικότητα (Mogenson και

Neilsen 1983, Austin και Kalivas 1988).

Επίσης, η έγχυση GABAεργικών ανταγωνιστών στο VP/SI προκαλεί αύξηση

της κινητικής δραστηριότητας (Mogenson και συν 1985, Austin και Kalivas 1991).

Παρ’όλα αυτά δεν έχει μελετηθεί μέχρι σήμερα ο ρόλος του σωματοστατινεργικού

συστήματος στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας.


134

Για να εξετάσουμε, επομένως, την εμπλοκή των σωματοστατινεργικών

υποδοχέων στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας μελετήσαμε πρώτα την

επίδραση της σωματοστατίνης και στη συνέχεια των εκλεκτικών sst1 και sst2

αναλόγων, αγωνιστών και ανταγωνιστών στην κινητική δραστηριότητα.

Η αμφίπλευρη χορήγηση σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα

προκάλεσε ελάττωση της κινητικής δραστηριότητας με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Η

δράση της σωματοστατίνης ήταν στατιστικά σημαντική στις δόσεις από 30 εώς 240

ng/0.5μl/ημισφαίριο. Οι συγκεντρώσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν αντίστοιχες με

αυτές στη μελέτη της Raynor και συνεργατών (Raynor και συν 1993) στον επικλινή

πυρήνα, όπου σημειώθηκε αύξηση της κινητικής δραστηριότητας στον επίμυ.

Προκειμένου να εξετάσουμε ποιοι από τους υποτύπους των

σωματοστατινεργικών υποδοχέων εμπλέκονται σε αυτή τη δράση της

σωματοστατίνης προχωρήσαμε σε μελέτες με τοπικές εγχύσεις των εκλεκτικών

πεπτιδικών αναλόγων CH275 (sst1 αγωνιστής), SRA-880 (sst1 ανταγωνιστής),

ΜΚ678 (sst2 αγωνιστής), CYN154806 (sst2 ανταγωνιστής) καθώς και του μη

πεπτιδικού εκλεκτικού sst4 αγωνιστή L-803,087.

Το γεγονός ότι οι εκλεκτικοί sst1 και sst2 ανταγωνιστές ανέστρεψαν πλήρως

τη δράση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα αποδεικνύει την εμπλοκή

τόσο των sst1 όσο και των sst2 υποδοχέων στην μείωση της κινητικότητας που

προκαλεί η σωματοστατίνη. Το εύρημα αυτό ισχυροποιείται από το πρότυπο δράσης

των εκλεκτικών sst αγωνιστών στην ίδια περιοχή.

Συγκεκριμένα, ο εκλεκτικός sst1 αγωνιστής όταν χορηγείται στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα μιμείται τη δράση της σωματοστατίνης. Η έγχυσή του σε παρόμοιες με

την σωματοστατίνη δόσεις προκάλεσε μια δοσοεξαρτώμενη ελάττωση της κινητικής

δραστηριότητας ενώ η χορήγησή του μαζί με τον αντίστοιχο ανταγωνιστή, SRA-880,

είχε ως συνέπεια την αναστροφή της δράσης του, επιβεβαιώνοντας τη συμμετοχή της

ενεργοποίησης των sst1 υποδοχέων στη ρύθμιση της κινητικότητας.

Ο εκλεκτικός sst2 αγωνιστής επίσης μιμείται την δράση της σωματοστατίνης.

Όταν χορηγήθηκε στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα, σε όλες τις συγκεντρώσεις,

παρουσίασε το ίδιο πρότυπο επίδρασης με αυτή (δοσοεξαρτώμενη μείωση της

κινητικότητας, ενώ όταν συγχορηγήθηκε με τον sst2 ανταγωνιστή υπήρξε πλήρης

αναστροφή της δράσης του. Το εύρημα αυτό υποδεικνύει την εμπλοκή και των sst2

υποδοχέων στην κινητική συμπεριφορά.

Δεδομένα από ανοσοϊστοχημικές μελέτες έχουν δείξει ότι ο sst4 υποδοχέας

δεν εντοπίζεται στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας. Για το λόγο αυτό

χορηγήθηκε ο εκλεκτικός sst4 αγωνιστής, στην πιο δραστική δόση των παραπάνω

αναλόγων ως ομάδα αρνητικού ελέγχου. Πράγματι, το ανάλογο L-803,087 δεν


135

προκάλεσε καμία αλλαγή στην βασική κινητική δραστηριότητα του επίμυ

αποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο την εκλεκτικότητα των συμπεριφορικών

αποτελεσμάτων στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας.

Η παρούσα μελέτη δείχνει για πρώτη φορά την ικανότητα της

σωματοστατίνης και των αναλόγων της να επηρεάζουν την κινητική συμπεριφορά

του επίμυ όταν χορηγούνται στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Επίσης, αποτελεί την

πρώτη αναφορά αρνητικής επίδρασης (ελάττωση) της σωματοστατίνης στην

κινητικότητα, η οποία έρχεται σε αντίθεση με την θετική επίδραση (αύξηση) της σε

άλλους πυρήνες των βασικών γαγγλίων όπως το ραβδωτό, ο επικλινής πυρήνας και

η ωχρά σφαίρα.

Το συμπεριφορικό προφίλ των αναλόγων που εφαρμόστηκαν υποδηλώνει

ότι η δράση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα περιλαμβάνει την

ενεργοποίηση των sst1 και των sst2 υποδοχέων. Τα ευρήματα αυτά έρχονται σε

συμφωνία με ανοσοϊστοχημικές μελέτες που δείχνουν την παρουσία στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα μόνο των sst1 και sst2 υποτύπων (Schulz et al 2000, Cole and

Schindler 2000). Το γεγονός ότι τα sst1 και τα sst2 ανάλογα παρουσιάζουν στις ίδιες

συγκεντρώσεις το ίδιο περίπου πρότυπο δράσης οδηγεί στην υπόθεση ότι η δράση

της σωματοστατίνης πιθανότατα να οφείλεται στην εξίσου δέσμευσή της στους δύο

αυτούς υποδοχείς, χωρίς ωστόσο αυτό να έχει αποδειχθεί με μελέτες δέσμευσης.

5.1.6 Μελέτη επίδρασης της σωματοστατίνης μετά από έγχυσή της στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα στα επίπεδα ντοπαμίνης στον επικλινή

πυρήνα

Στη συνέχεια διερευνήθηκαν οι νευροχημικές αλλαγές που συμβαίνουν στον

επικλινή πυρήνα και ενοχοποιούνται για τη μείωση στην κινητική συμπεριφορά που

παρατηρήθηκε στα συμπεριφορικά πειράματα αυτής της μελέτης μετά τη χορήγηση

της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε

η μέθοδος της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης προκειμένου να μελετηθεί η

επίδραση της σωματοστατίνης, μετά από χορήγησή της στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα,

στα επίπεδα της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα.

Η προσέγγιση του ερωτήματος της παρούσας εργασίας ακολούθησε την

πειραματική διαδικασία που αναφέραμε στη παράγραφο 5.1.2. Τα αποτελέσματα

της παρούσας μελέτης έδειξαν ότι η σωματοστατίνη όταν χορηγείται στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα στη συγκέντρωση των 240ng/0.5μl/λεπτό (3 10-4 Μ) προκαλεί


136

στατιστικά σημαντική ελάττωση στην απελευθέρωση της ντοπαμίνης καθώς και στα

επίπεδα του μεταβολίτη DOPAC στην περιοχή του επικλινούς πυρήνα,

αποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο τη μείωση της δραστηριότητας των

ντοπαμινεργικών νευρώνων καθώς και τη μείωση του μεταβολισμού της ντοπαμίνης.

Στη συγκεκριμένη μελέτη δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές στα

επίπεδα του μεταβολίτη της ντοπαμίνης HVA.

Η παρούσα μελέτη εστιάζει στη νευροχημική σύνδεση της κοιλιακής ωχράς

σφαίρας με τον επικλινή πυρήνα. Δεν υπάρχουν εργασίες στη βιβλιογραφία που να

αναφέρονται στην έκλυση της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα μετά από τη

χορήγηση σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Ωστόσο, έχουν γίνει μελέτες

με τη μέθοδο της in vivo εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης που υπολόγισαν την έκλυση

της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα μετά από έγχυση οπιοειδών στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα (Anagnostakis και συν 1994, 1998). Επομένως, στη παρούσα διατριβή

εξετάζεται για πρώτη φορά ο ρόλος της σωματοστατίνης, εγχυόμενης στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα, στη ρύθμιση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης στον επικλινή

πυρήνα.

Τα ευρήματα των νευροχημικών πειραμάτων επιβεβαιώνουν την υπόθεσή

μας σχετικά με τη δράση της σωματοστατίνης στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς

σφαίρας στην κινητικότητα στον επίμυ. Αποδεικνύουν τη μεσολαβούμενη από τη

ντοπαμίνη, στον επικλινή πυρήνα, μείωση της κινητικότητας μετά από τη χορήγηση

σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Έτσι, ισχυροποιείται η υπόθεση της

GABΑεργικής αναστολής που πιθανότατα λαμβάνει χώρα είτε στο επίπεδο της

κοιλιακής καλυπτρικής περιοχής είτε του επικλινούς πυρήνα μετά την ενεργοποίηση

των sst1 και sst2 υποδοχέων στην περιοχή της κοιλιακής ωχράς σφαίρας.

5.1.7 Εμπλοκή της GABAεργικής νευροδιαβίβασης στη δράση που

ασκεί η σωματοστατίνη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα στην

κινητική δραστηριότητα

Είναι γνωστό ότι ο ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής GABA εμπλέκεται στη

ρύθμιση της κεντρικής ντοπαμινεργικής μεταβίβασης. Υπάρχει μία τοπογραφικά

οργανωμένη GABAεργική προβολή από την κοιλιακή ωχρά σφαίρα στον επικλινή

πυρήνα, η οποία ρυθμίζει την ντοπαμινεργική δραστηριότητα ενώ GABAεργικοί

νευρώνες προβάλλουν από τον επικλινή πυρήνα πίσω στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα


137

(Mogenson και Neilsen 1983, Zahm και συν 1985, Austin και Kalivas 1990,1991,

Groenewegen και συν 1993, Churchill και Kalivas 1994).

Μ’ αυτόν τον τρόπο, οι υποδοχείς της σωματοστατίνης που υπάρχουν στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα πιθανόν να επηρεάζουν την δραστηριότητα αυτών των

νευρώνων, την επικείμενη απελευθέρωση της ντοπαμίνης και τις μεσολαβούμενες

από την ντοπαμίνη συμπεριφορές, όπως η κινητική δραστηριότητα.

Τα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση. Ο

GABA-A ανταγωνιστής μπικουκουλίνη, χορηγούμενος ενδοπεριτοναϊκά ή τοπικά

στον επικλινή πυρήνα, ανέστρεψε τις δράσεις της σωματοστατίνης στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα. Η βασική απελευθέρωση της ντοπαμίνης στον επικλινή πυρήνα, όπως

και στο ραβδωτό, βρίσκεται κάτω από τον τονικό ανασταλτικό έλεγχο των GABA-A

υποδοχέων (Yan 1999, Ikemoto και συν 1997). Η μπικουκουλίνη χορηγούμενη μόνη

της στον επικλινή πυρήνα προκάλεσε στατιστικά σημαντική αύξηση της κινητικής

δραστηριότητας, γεγονός που έρχεται σε συμφωνία με την τονική ανασταλτική

επίδραση του GABA στην απελευθέρωση της ντοπαμίνης (Yan 1999). Παρ’όλα αυτά,

όταν η μπικουκουλίνη χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά δεν προκάλεσε στατιστικά

σημαντική αύξηση της κινητικής δραστηριότητας.

Επομένως, η ενεργοποίηση των sst1 και sst2 υποδοχέων στην κοιλιακή ωχρά

σφαίρα είναι πιθανόν να ενεργοποιεί GABAεργικούς νευρώνες, απελευθέρωση του

GABA και ενεργοποίηση των GABA-A υποδοχέων στον επικλινή πυρήνα, με

επακόλουθη αναστολή στην απελευθέρωσης της ντοπαμίνης και ελάττωση της

κινητικότητας. Στον επικλινή πυρήνα υπάρχουν και GABA-B υποδοχείς οι οποίοι

εντοπίζονται σε μη ντοπαμινεργικά κύτταρα, πιθανότατα χολινεργικά, εφόσον η

ενεργοποίησή τους αναστέλλει την απελευθέρωση της ακετυλοχολίνης (Rada και συν

1993, Akiyama και συν 2004). Η αναστολή τους, ωστόσο, από τη φακλοφαίνη δεν

επηρέασε τις δράσεις της σωματοστατίνης.

Η παρούσα γνώση πάνω στο κύκλωμα των βασικών γαγγλίων υπαγορεύει

και την ύπαρξη μιας σύνδεσης μεταξύ κοιλιακής ωχράς σφαίρας και κοιλιακής

καλυπτρικής περιοχής. Η κοιλιακή ωχρά σφαίρα εννευρώνει μεσεγκεφαλικούς

στόχους, όπως η κοιλιακή καλυτρική περιοχή και η μέλαινα ουσία (Groenewegen και

συν 1993). Οι GABAεργικοί νευρώνες στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα προβάλουν στην

κοιλιακή καλυπτρική περιοχή και ενεργοποιούν τους GABA-B υποδοχείς που

βρίσκονται στα σώματα των ντοπαμινεργικών νευρώνων. Η ενεργοποίηση αυτών

των υποδοχέων οδηγεί σε αναστολή της ντοπαμινεργικής δραστηριότητας (Kalivas

και συν 1990, Erhardt και συν 2002).

Η ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση της φακλοφαίνης οδήγησε σε αναστροφή της

ελάττωσης της κινητικής δραστηριότητας, που προκλήθηκε από τη χορήγηση της


138

σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η

φακλοφαίνη δεν είχε καμία επίδραση στις δράσεις της σωματοστατίνης όταν

χορηγήθηκε στον επικλινή πυρήνα. Επομένως, αυτά τα δεδομένα προτείνουν ότι η

δράση της φακλοφαίνης, όταν χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά, πραγματοποιείται μέσω

της αλληλεπίδρασής της με τους GABA-B υποδοχείς στην κοιλιακή καλυπτρική

περιοχή. Η φακλοφαίνη, χορηγούμενη από μόνη της, δεν προκάλεσε αλλαγή της

κινητικής δραστηριότητας του ζώου, αποκλείοντας τονική ανασταλτική επίδραση των

GABA-B υποδοχέων στην απελευθέρωση της ντοπαμίνης.

Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι οι σωματοστατινεργικοί υποδοχείς που

εντοπίζονται στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα επηρεάζουν την GABAεργική

νευροδιαβίβαση μέσω των συνδέσεων κοιλιακής ωχράς σφαίρας- επικλινούς πυρήνα

και κοιλιακής ωχράς σφαίρας- κοιλιακής καλυπτρικής περιοχής. Αυτό οδηγεί στην

ενεργοποίηση των GABA-A και GABA-B υποδοχέων, αντίστοιχα, που επηρεάζουν

τη λειτουργία της ντοπαμίνης.


Κοιλιακήκαλυπτρικήπεριοχή

GABA-B

Κοιλιακή ωχρά σφαίρα

sst1sst2

GABA-A

GABA

GABA

DA


Glu


DA


Κοιλιακήκαλυπτρικήπεριοχή

GABA-B


sst1sst2

GABA-A

GABA

GABA

DA


Glu


DA

Σχήμα 5.2: Σχηματική απεικόνιση των συμπεριφορικών και νευροχημικών ευρημάτων στο κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων.


139


σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα

Προκειμένου να εξετάσουμε πιθανές νευρωνικές αλλαγές σε περιοχές του

εγκεφάλου, που εμπλέκονται στον κινητικό έλεγχο, μετά την έγχυση της

σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα πραγματοποιήσαμε και σε αυτόν τον

πυρήνα των βασικών γαγγλίων πειράματα ανοσοϊστοχημείας για c-fos. Τα

αποτελέσματα έδειξαν ότι η έκφραση του c-fos αυξήθηκε σε περιοχές που

σχετίζονται με τον κινητικό έλεγχο και δέχονται εννεύρωση από την κοιλιακή ωχρά

σφαίρα, όπως οι κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού, ο επικλινής πυρήνας

και η κοιλιακή καλυπτρική περιοχή.

Η κοιλιακή ωχρά σφαίρα είναι μια δομή που αποτελεί σημαντικό σύνδεσμο σε

έναν αριθμό παράλληλων κυκλωμάτων των βασικών γαγγλίων-θαλάμου-φλοιού και

τα οποία περιλαμβάνουν επίσης τον προμετωπιαίο φλοιό, το κοιλιακό ραβδωτό και

τον ραχιαίο-έσω πυρήνα του θαλάμου (Groenewegen και συν 1993). Η κοιλιακή

ωχρά σφαίρα προβάλλει σε περιοχές εκτός των βασικών γαγγλίων, όπως ο θάλαμος

και ο προμετωπιαίος φλοιός γεγονός που συμφωνεί με την αύξηση της έκφρασης του

c-fos που παρατηρήθηκε στην παρούσα μελέτη στις κινητικές περιοχές του

προμετωπιαίου φλοιού.

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η κοιλιακή ωχρά σφαίρα μαζί με τον επικλινή

πυρήνα και την κοιλιακή καλυπτρική περιοχή αποτελούν το λεγόμενο κοιλιακό

κύκλωμα των βασικών γαγγλίων. Συγκεκριμένα από την κοιλιακή ωχρά σφαίρα

ξεκινούν GABAεργικές προβολές προς τον επικλινή πυρήνα και την κοιλιακή

καλυπτρική περιοχή (Churchill και Kalivas 1994, Erhardt και συν 2002). Επομένως, η

ενεργοποίηση αυτών των περιοχών μετά την έγχυση σωματοστατίνης στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα ήταν αναμενόμενη. Τα ευρήματα αυτά συμφωνούν και με τη μελέτη του

Panagis και συνεργατών (1997), οι οποίοι έδειξαν ότι ο ηλεκτρικός ενισχυτικός

ερεθισμός της ωχράς σφαίρας προκαλεί αύξηση στην έκφραση του c-fos σε

αντίστοιχες περιοχές.

Παρόλο που το ραβδωτό αποτελεί κυρίως βασικό μέρος του ραχιαίου

κυκλώματος αποτελούμενο από τη μέλαινα ουσία, το ραβδωτό και την ωχρά σφαίρα

(Gerfen 1992), η έκφραση του c-fos ενεργοποιήθηκε και σε αυτόν τον πυρήνα μετά

τη χορήγηση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Η κοιλιακή ωχρά


140

σφαίρα πράγματι στέλνει ένα μικρό αριθμό ινών και απολήξεων στο ραχιαίο και έξω

τμήμα του ραβδωτού (Groenewegen και συν 1993).

Επίσης, αύξηση του c-fos παρατηρήθηκε και σε όλα τα τμήματα του

ιπποκάμπου. Ο ιππόκαμπος αποτελεί μια περιοχή του μεταιχμιακού συστήματος

που δεν εμπλέκεται στον κινητικό έλεγχο, αλλά νευρώνεται από προβλητικούς

νευρώνες που ξεκινούν από τον επικλινή πυρήνα, την κοιλιακή καλυπτρική περιοχή

και την κοιλιακή ωχρά σφαίρα (Lisman και συν 2005). Παρατηρήθηκε ενεργοποίηση

όλων των περιοχών του ιπποκάμπου μετά από τη χορήγηση της σωματοστατίνης

στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα.

Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκε ενεργοποίηση νευρώνων στην περιοχή του

βασικού πυρήνα του Meynert που χρησιμοποιήθηκε ως περιοχή ελέγχου. Ο πυρήνας

αυτός ανήκει στο μεταιχμιακό σύστημα και δέχεται χολινεργικές ίνες από την κοιλιακή

ωχρά σφαίρα. Το γεγονός αυτό υποδεικνύει ότι η σωματοστατίνη όταν χορηγείται

στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα δεν ενεργοποιεί το χολινεργικό νευροδιαβιβαστικό

σύστημα, επιβεβαιώνοντας ότι οι σωματοστατινεργικοί υποδοχείς στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα εντοπίζονται σε GABAεργικούς νευρώνες.

Συνοψίζοντας, η μελέτη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα δείχνει ότι η

σωματοστατίνη σε αυτόν τον πυρήνα δεσμεύεται και ενεργοποιεί τους sst1 και sst2

υποδοχείς, που πιθανότατα εντοπίζονται σε GABAεργικούς προβλητικούς νευρώνες

τους οποίους και ενεργοποιούν. Αυτό σημαίνει ότι ενεργοποιούνται οι GABAεργικές

οδοί προς τον επικλινή πυρήνα και την κοιλιακή καλυπτρική περιοχή. Πράγματι, τα

συμπεριφορικά δεδομένα από τα πειράματα με τα GABAεργικά ανάλογα

επιβεβαιώνουν τα παραπάνω και αποδεικνύουν την εμπλοκή των GABA-A

υποδοχέων στον επικλινή πυρήνα και των GABA-B υποδοχέων στην κοιλιακή

καλυπτρική περιοχή στην προκαλούμενη από τη σωματοστατίνη μείωση της

κινητικότητας, πιθανότατα μέσω αναστολής της δραστηριότητας των

ντοπαμινεργικών νευρώνων.

Επιπλέον, οι ανοσοϊστοχημικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν βρίσκονται

σε συμφωνία με τα συμπεριφορικά αποτελέσματα δείχνοντας ενεργοποίηση των

περιοχών που σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με την ρύθμιση της κινητικής

δραστηριότητας, μετά την έγχυση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα.

Τα αποτελέσματα αυτά συνολικά δείχνουν ότι το σωματοστατινεργικό σύστημα στην

κοιλιακή ωχρά σφαίρα και οι αλληλεπιδράσεις του με το GABAεργικό σύστημα στο

γενικότερο κοιλιακό κύκλωμα των βασικών γαγγλίων θα μπορούσαν να αποτελέσουν

έναν αξιόλογο στόχο έρευνας για τη δημιουργία νέων φαρμάκων για την θεραπεία

νόσων με κινητικές διαταραχές.


141

5.2 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης συνέβαλαν στη διαλεύκανση του

ρόλου της σωματοστατίνης στα βασικά γάγγλια και συγκεκριμένα στην ωχρά σφαίρα

και την κοιλιακή ωχρά σφαίρα. Τα κυριότερα ευρήματα της διατριβής είναι τα εξής:

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην ωχρά σφαίρα προκαλεί αύξηση στην

κινητική δραστηριότητα. Η αύξηση είναι δοσοεξαρτώμενη και

πραγματοποιείται μέσω ενεργοποίησης των sst1, sst2 και sst4 υποδοχέων.

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην ωχρά σφαίρα προκαλεί αύξηση της

απελευθέρωσης της ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα, αποδεικνύοντας ότι η

αύξηση στην κινητική συμπεριφορά μεσολαβείται από τη ντοπαμίνη.

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην ωχρά σφαίρα ενεργοποιεί τη

GABAεργική οδό προς το ραβδωτό σώμα. Σε αυτόν τον πυρήνα

ενεργοποιούνται και GABA-A και GABA-B υποδοχείς τόσο σε διάμεσους

νευρώνες όσο και σε απολήξεις από άλλες δομές που παίζουν ρόλο στη

ρύθμιση της ντοπαμινεργικής νευροδιαβίβασης με αποτέλεσμα να

πραγματοποιείται άρση της αναστολής στην απελευθέρωσης της ντοπαμίνης

και επακόλουθη αύξηση της κινητικής συμπεριφοράς.

Η χορήγηση σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα ενεργοποιεί οδούς στον

εγκέφαλο που καταλήγουν τόσο σε κινητικές (π.χ. ραβδωτό σώμα, κινητικές

περιοχές του φλοιού) όσο και σε μεταιχμιακές δομές (π.χ. περιοχές του

ιπποκάμπου).

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα μειώνει την

κινητικότητα. Η μείωση είναι δοσοεξαρτώμενη και πραγματοποιείται μέσω

ενεργοποίησης των sst1 και sst2 υποδοχέων.

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα προκαλεί μείωση

της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα, αποδεικνύοντας ότι

η μείωση στην κινητική συμπεριφορά μεσολαβείται από τη ντοπαμίνη.


142

Η σωματοστατίνη χορηγούμενη στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα ενεργοποιεί τις

GABAεργικές οδούς προς τον επικλινή πυρήνα και την κοιλιακή καλυπτρική

περιοχή. Σε αυτές τις περιοχές ενεργοποιούνται αντίστοιχα οι GABA-A και οι

GABA-B υποδοχείς με αποτέλεσμα την αναστολή της απελευθέρωσης της

ντοπαμίνης και την επακόλουθη ελάττωση της κινητικής συμπεριφοράς.

Η χορήγηση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα ενεργοποιεί

εγκεφαλικές οδούς που οδηγούν τόσο σε κινητικές όσο και σε μεταιχμιακές

περιοχές.

Συνοψίζοντας, η παρούσα διατριβή συνέβαλλε σημαντικά στη μελέτη του

σωματοστατινεργικού συστήματος στην περιοχή των βασικών γαγγλίων. Τα

ευρήματά μας αποδεικνύουν ότι το σωματοστατινεργικό σύστημα επηρεάζει τη

λειτουργία του συστήματος της κινητικότητας και τη λειτουργία δομών που ελέγχουν

την κινητική δραστηριότητα. Πιο συγκεκριμένα και σύμφωνα με τα ερωτήματα που

τέθηκαν πριν την έναρξη αυτής της μελέτης και παρουσιάστηκαν στο σκοπό της

παρούσας εργασίας, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η σωματοστατίνη στους

πυρήνες των βασικών γαγγλίων, ωχρά σφαίρα και κοιλιακή ωχρά σφαίρα,

αλληλεπιδρά με το GABAεργικό σύστημα, ρυθμίζοντας με αυτόν τον τρόπο την

δραστηριότητα αντίστοιχα του ραχιαίου και κοιλιακού κυκλώματος των βασικών

γαγγλίων. Άμεσο επακόλουθο των παραπάνω αποτελεί τελικά η επίδραση του

νευροπεπτιδίου στα επίπεδα της ντοπαμίνης στο ραβδωτό και τον επικλινή πυρήνα,

έχοντας αντίθετες δράσεις (Σχήμα 5.3).


143

Ραβδωτό σώμα


Κοιλιακή καλυπτρική περιοχή


GABA-B



sst1sst2sst4

Κινητική δραστηριότητα

sst1sst2

DA

GABA-A

Glu

GABA

GABA

GABA

GABADA



DA

DA

Ραβδωτό σώμα


Κοιλιακή καλυπτρική περιοχή


GABA-BGABA-B



sst1sst2sst4


sst1sst2

DA

GABA-A

Glu

GABA

GABA

GABA

GABADA



DA

DA

Σχήμα 5.3: Σχηματική απεικόνιση των συνολικών ευρημάτων της διατριβής

Το σωματοστατινεργικό σύστημα εξετάστηκε στις περιοχές ωχρά σφαίρα και

κοιλιακή ωχρά σφαίρα σύμφωνα με το στερεοταξικό άτλαντα του επίμυος των

Paxinos και Watson. Πολλές αναφορές στη βιβλιογραφία υποστηρίζουν ότι οι

περιοχές αυτές αντιστοιχούν στα ανώτερα θηλαστικά στην εξωραχιαία και

εσωκοιλιακή μοίρα της ωχράς σφαίρας. Σε μια προσπάθεια αναγωγής των

αποτελεσμάτων μας από τον εγκέφαλο του επίμυ στον ανθρώπινο θα μπορούσαμε

δυνητικά να υποστηρίξουμε το ρόλο της σωματοστατίνης, στις προαναφερθείσες

περιοχές, στη λειτουργία της άμεσης και έμμεσης οδού στο βασικό κύκλωμα των

βασικών γαγγλίων.

Συγκεκριμένα, θεωρώντας ότι η ωχρά σφαίρα είναι η εξωτερική μοίρα της

ωχράς σφαίρας στον ανθρώπινο εγκέφαλο, η χορήγηση της σωματοστατίνης σε

αυτήν έχει ως αποτέλεσμα άρση της αναστολής του θαλάμου και διέγερση του

κινητικού φλοιού με επακόλουθη εκδήλωση κινητικής δράσης γεγονός που είναι σε

πλήρη συμφωνία με τις συνδέσεις και τη λειτουργία της έμμεσης οδού του

κυκλώματος των βασικών γαγγλίων (Σχήμα 5.4). Αντίστοιχα, η μείωση της

κινητικότητας που απορρέει από τη χορήγηση της σωματοστατίνης στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα των τρωκτικών- εσωτερική μοίρα της ωχράς σφαίρας στον άνθρωπο-


144

δικαιολογείται με βάση τις λειτουργικές συνδέσεις της άμεσης οδού στο κύκλωμα των

βασικών γαγγλίων (Σχήμα 5.5).

Το κύκλωμα των βασικών γαγγλίων, παίζει σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της

κινητικότητας και οι λειτουργικές συνδέσεις μεταξύ των πυρήνων του αποτελούν τις

τελευταίες δεκαετίες αντικείμενο έντονης έρευνας κυρίως γιατί εμπλέκονται σε

νευρολογικές ασθένειες που σχετίζονται με ανωμαλίες της κίνησης, όπως η νόσος

Parkinson, η νόσος Huntington και ο ημιβαλλισμός. Τα δεδομένα της παρούσας

διατριβής ανοίγουν νέους δρόμους στη θεραπευτική για τη χρήση εκλεκτικών ουσιών

που δρώντας στο σωματοστατινεργικό σύστημα στα βασικά γάγγλια θα μπορούν να

χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση των κινητικών διαταραχών σε διάφορες

νευρολογικές ασθένειες.

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DA

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DA

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DA

Σχήμα 5.4: Σχηματική απεικόνιση των συνδέσεων των βασικών γαγγλίων στο άμεσο μονοπάτι

(Graybiel 2000 τροποποιημένη)


145

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DAGABA



Glu

Glu

Φλοιός


GABAGABA

Glu

DAGABA



Glu

Σχήμα 5.5: Σχηματική απεικόνιση των συνδέσεων των βασικών γαγγλίων στο έμμεσο μονοπάτι (Graybiel 2000 τροποποιημένη)

ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

146

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ Η παρούσα μελέτη συνέβαλε στη διαλεύκανση του ρόλου της

σωματοστατίνης στα βασικά γάγγλια. Ο εντοπισμός των υποτύπων των υποδοχέων

σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα και την κοιλιακή ωχρά σφαίρα και η εμπλοκή

τους στην κινητική δραστηριότητα συνηγορούν υπέρ ενός σημαντικού, λειτουργικού

ρόλου της σωματοστατίνης σε αυτούς τους πυρήνες.

Πρώτο στόχο στην περαιτέρω διερεύνηση του σωματοστατινεργικού

συστήματος στους παραπάνω πυρήνες αποτελεί η αποσαφήνιση της διαφορικής

δράσης των συγκεκριμένων υποτύπων υποδοχέων της σωματοστατίνης στην

ενεργοποίηση των GABAεργικών οδών και των μονοπατιών ρύθμισης της κινητικής

συμπεριφοράς.

Η εξακρίβωση της ταυτότητας των νευρώνων και του συνεντοπισμού των

σωματοστατινεργικών υποδοχέων σε αυτούς στην ωχρά σφαίρα και στην κοιλιακή

ωχρά σφαίρα αποτελεί έναν επιπλέον σημαντικό στόχο έρευνας για την περαιτέρω

μελέτη των κυκλωμάτων των βασικών γαγγλίων.

Η επίδραση της σωματοστατίνης άμεσα στη GABAεργική και έμμεσα στη

ντοπαμινεργική νευροδιαβίβαση στους πυρήνες των βασικών γαγγλίων καθίσταται

ουσιαστική για τη ρύθμιση της κινητικής δραστηριότητας. Επομένως, η διερεύνηση

της σχέσης των τριών συστημάτων στο ραχιαίο και το κοιλιακό κύκλωμα των

βασικών γαγγλίων είναι σημαντική και πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω.

Οι παραπάνω μελέτες κρίνονται απαραίτητες για την κατανόηση του

φυσιολογικού μηχανισμού δράσης της σωματοστατίνης στους πυρήνες των βασικών

γαγγλίων, καθώς επίσης και για τη διερεύνηση του ρόλου της σωματοστατίνης στην

παθοφυσιολογία και θεραπεία νευρολογικών νόσων.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

147

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗΣ ΣΤΑ ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΩΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ

ΤΟΥ ΠΕΠΤΙΔΙΟΥ ΜΕ ΑΛΛΑ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΠΡΟΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΡΟΛΟΥ ΤΗΣ ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗΣ ΣΤΗΝ

ΠΑΘΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΟΣΩΝ ΤΟΥ ΚΝΣ

Η σωματοστατίνη είναι ένα κυκλικό δεκατετραπεπτίδιο που κατανέμεται

ευρέως στο κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα. Την τελευταία δεκαετία το

ενδιαφέρον ολοένα και περισσότερων μελετών στρέφεται στην διερεύνηση του

σωματοστατινεργικού συστήματος στον εγκέφαλο.

Δρα ως νευροδιαβιβαστική και νευροτροποποιητική ουσία με ποικίλες

δράσεις στην γνωστική, κινητική, αισθητική και αυτόνομη λειτουργία. Πραγματοποιεί

τις δράσεις της μέσω της πρόσδεσής της σε εξειδικευμένους υποδοχείς που

ανήκουν στην οικογένεια των υποδοχέων με 7 διαμεμβρανικές περιοχές που

συνδέονται με τις G πρωτεϊνες (GPCRs). Έχουν κλωνοποιηθεί 6 διαφορετικοί

υπότυποι των υποδοχέων της σωματοστατίνης: sst1, sst2A, sst2B, sst3, sst4 και sst5.

Οι υποδοχείς της σωματοστατίνης, σύμφωνα με σχετικά πρόσφατες

ανοσοϊστοχημικές μελέτες, εντοπίζονται σε πυρήνες των βασικών γαγγλίων όπως το

ραβδωτό σώμα, ο επικλινής πυρήνας, η ωχρά σφαίρα και η κοιλιακή ωχρά σφαίρα.

Οι πυρήνες αυτοί είναι υπεύθυνοι για την κινητικότητα και το συναίσθημα, ενώ η

δυσλειτουργία τους αποτελεί την παθοφυσιολογία νευρολογικών (Νόσος Parkinson)

και ψυχιατρικών (κατάθλιψη) νόσων. Η ικανότητα της σωματοστατίνης να ρυθμίζει

την απελευθέρωση της ντοπαμίνης καθώς και την κινητική συμπεριφορά σε πυρήνες

των βασικών γαγγλίων όπως το ραβδωτό σώμα και ο επικλινής πυρήνας, αποτέλεσε

το ερέθισμα για την περαιτέρω διερεύνηση των συμπεριφορικών και νευροχημικών

δράσεων του νευροπεπτιδίου αυτού στην περιοχή των βασικών γαγγλίων.

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτέλεσε α) ο προσδιορισμός του

ρόλου των υποτύπων των υποδοχέων της σωματοστατίνης στον φυσιολογικό

εγκέφαλο με εστίαση στους πυρήνες των βασικών γαγγλίων, ωχρά σφαίρα και

κοιλιακή ωχρά σφαίρα, και β) η μελέτη των αλληλεπιδράσεων της σωματοστατίνης

με άλλα νευροδιαβιβαστικά συστήματα των βασικών γαγγλίων όπως της ντοπαμίνης

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

148

και του GABA, γνωστά για το ρόλο τους στην φυσιολογία και παθοφυσιολογία

νόσων του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Όλες οι μελέτες πραγματοποιήθηκαν σε αρσενικούς Sprague Dawley

ενήλικους επίμυες. Πρωταρχικός στόχος ήταν η διερεύνηση πιθανών αλλαγών στην

κινητική συμπεριφορά μετά από ενδοεγκεφαλική έγχυση της σωματοστατίνης και των

εκλεκτικών αναλόγων της στους παραπάνω πυρήνες. Η μέτρηση των αλλαγών στην

κινητική δραστηριότητα, αμέσως μετά τη χορήγηση της σωματοστατίνης και των

εκλεκτικών αναλόγων της στους προαναφερθέντες πυρήνες, έγινε με αυτόματο

σύστημα καταγραφής των κινήσεων του επίμυ. Σε συνέχεια των συμπεριφορικών

αυτών πειραμάτων πραγματοποιήθηκε μελέτη της εμπλοκής του GABAεργικού και

του ντοπαμινεργικού συστήματος στις παραπάνω δράσεις της σωματοστατίνης.

Τα αποτελέσματα των συμπεριφορικών μελετών αποδεικνύουν την παρουσία

και τη λειτουργική σημαντικότητα των υποδοχέων της σωματοστατίνης στην ωχρά

σφαίρα και την κοιλιακή ωχρά σφαίρα καθώς και την εμπλοκή τους στην κινητική

δραστηριότητα. Στην ωχρά σφαίρα, η σωματοστατίνη αυξάνει την κινητικότητα των

ζώων μέσω ενεργοποίησης των sst1, sst2 και sst4 σωματοστατινεργικών υποδοχέων,

ενώ αποδεικνύεται η εμπλοκή τόσο των GABA-A όσο και των GABA-B υποδοχέων

στο ραβδωτό σώμα στη δράση αυτή της σωματοστατίνης. Στην κοιλιακή ωχρά

σφαίρα, η σωματοστατίνη προκαλεί ελάττωση της κινητικής δραστηριότητας μέσω

ενεργοποίησης των sst1 και των sst2 σωματοστατινεργικών υποδοχέων, ενώ

αποδεικνύεται η εμπλοκή τόσο των GABA-A υποδοχέων στον επικλινή πυρήνα όσο

και των GABA-B υποδοχέων στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή στη δράση αυτή της

σωματοστατίνης.

Μελέτες εγκεφαλικής μικροδιαπίδυσης in vivo έδειξαν ότι η χορήγηση της

σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα προκαλεί αύξηση της απελευθέρωσης της

ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα, ενώ δεν παρατηρείται καμία αλλαγή στα επίπεδα

των μεταβολιτών της, DOPAC και HVA. Αντίθετα, η χορήγηση της σωματοστατίνης

στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα προκαλεί μείωση της απελευθέρωσης της ντοπαμίνης

στον επικλινή πυρήνα του διαφράγματος και μείωση των επιπέδων DOPAC.

Τέλος, η χρήση της ανοσοϊστοχημείας για c-fos οδήγησε στο συμπέρασμα

ότι η έγχυση της σωματοστατίνης στην ωχρά σφαίρα προκαλεί σημαντική αύξηση της

έκφρασης του c-fos στις κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού, στο ραβδωτό

και όλες τις περιοχές του ιπποκάμπου, ενώ δεν παρατηρούνται αλλαγές στον

επικλινή πυρήνα (περιοχή μάρτυρας). Αντίστοιχα, στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα η

χορήγηση της σωματοστατίνης ενεργοποιεί τις κινητικές περιοχές του προμετωπιαίου

φλοιού, τον επικλινή πυρήνα, την κοιλιακή καλυπτρική περιοχή, το ραβδωτό, τον

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

149

ιππόκαμπο, αλλά όχι τον βασικό πυρήνα του Meynert που χρησιμοποιήθηκε ως

περιοχή μάρτυρας.

Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης διατριβής υποστηρίζουν για πρώτη

φορά την εμπλοκή των σωματοστατινεργικών υποδοχέων της ωχράς (sst1, sst2 και

sst4) και κοιλιακής ωχράς σφαίρας (sst1 και sst2) στα κυκλώματα των βασικών

γαγγλίων και στην κινητική συμπεριφορά του επίμυ. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν

να αποτελέσουν τη βάση για την περαιτέρω διερεύνηση του ρόλου της

σωματοστατίνης στην παθοφυσιολογία και θεραπεία νευρολογικών και ψυχιατρικών

νόσων του κεντρικού νευρικού συστήματος.

ABSTRACT

150

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8

ABSTRACT

FUNCTIONAL MAPPING OF SOMATOSTATIN RECEPTORS IN THE BASAL GANGLIA AND THE STUDY OF THE INVOLVEMENT OF OTHER

NEUROTRANSMITTERS IN SOMATOSTATIN’S ACTIONS Somatostatin is a cyclic tetradecapeptide which is widely distributed in the

central and peripheral nervous systems. It acts as a neurotransmitter and

neuromodulator with multiple effects in cognitive, locomotor, sensory and autonomic

processes. Somatostatin mediates its actions by interacting with specific receptors,

which belong to the super family of seven transmembrane domain G-protein coupled

receptor (GPCRs). Six distinct somatostatin receptor subtypes (ssts) have been

cloned, namely sst1, sst2A, sst2B, sst3, sst4 and sst5, with a differential expression in

the brain.

Somatostatin and its receptors have been localized in nuclei of the basal

ganglia implicated in motor control, such as the striatum and the nucleus accumbens.

Earlier studies have shown that somatostatin increases dopamine release in the

striatum and influences dopamine-mediated behaviors, such as rat locomotor activity,

when infused into the nucleus accumbens. Recently, immunohistochemical studies

have supported the presence of ssts in other nuclei of the basal ganglia, the globus

pallidus (GP) and the ventral pallidum (VP).

The aim of the present study was to investigate the differential functional role

of somatostatin receptors in the GP and the VP in the locomotor activity of the rat

and to ascertain the mechanisms involved in somatostatin’s actions, namely a) the

involvement of dopamine and the GABAergic system and b) the neuronal circuitry

affected. Male Sprague-Dawley adult rats were used for all experiments. Animals

received saline or somatostatin, L-797,591 (sst1 analog), L-779,976 (sst2 analog), L-

803,087 (sst4 analog), L-796,778 (sst3 analog), SRA-880 (sst1 selective antagonist +

somatostatin), CYN154806 (sst2 selective antagonist + somatostatin) bilaterally in

the GP and the VP of the rat and locomotor activity was measured for 60min. After

the behavioral evaluation, brains were processed for c-fos like immunoreactivity. The

effect of GABAergic receptor (GABA-A and GABA-B) antagonists on the

ABSTRACT

151

somatostatin mediated locomotor effects was examined. The effect of somatostatin,

administered intrapallidally (GP and VP), on the extracellular concentrations of DA,

DOPAC and HVA in the striatum and the nucleus accumbens, respectively, was also

studied in the behaving rat using in vivo microdialysis methodology.

The results of the behavioral studies support the presence and the functional

importance of the somatostatin receptor subtypes in the GP and the VP in locomotor

activity. In the GP, somatostatin increases the locomotor behaviour of the rat via the

activation of sst1, sst2 and sst4 receptors, while both GABA-A and GABA-B receptors

in the striatum are involved in this action. In the VP, somatostatin decreases the

locomotor activity via the activation of the sst1 and sst2 somatostatin receptors, while

the GABA-A receptor in the nucleus accumbens and the GABA-B receptor in the

ventral tegmental area are involved in somatostatin’s action.

In vivo microdialysis studies showed that the administration of somatostatin in

the GP increases the release of dopamine in the striatum, while there are no

changes observed in the levels of the metabolites, DOPAC and HVA. On the

contrary, somatostatin’s infusion in the VP decreased the levels of dopamine and

DOPAC.

Finally, c-fos immunohistochemical studies showed that somatostatin infusion

in the GP activates c-fos expression in the motor regions of the prefrontal cortex, the

striatum and in all the regions of the hippocampus, while there are no observed

changes in the nucleus accumbens (control region). Respectively, in the ventral

pallidum the administration of somatostatin activates the motor regions of the

prefrontal cortex, the nucleus accumbens, the ventral tegmental area, the striatum,

the hippocampus, but not the nucleus basalis of Meynert that was used as a control

region.

The results of the present study show for the first time the functional

involvement of specific somatostatin receptors in basal ganglia circuitry and the

mechanisms involved in somatostatin’s actions in locomotor behaviours. These

results constitute the basis for further study of the physiological actions of

somatostatin in the basal ganglia, and its involvement in the pathophysiology and

therapeutics of neurological and psychiatric diseases.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ

152

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9


Afifi AK (1994). Basal ganglia: functional anatomy and physiology,II.J Child

Neurology 9: 352-361.

Akiyama G, Ikeda H, Matsuzaki S, Sato M, Moribe S, Koshikawa N and Cools A

(2004). GABAA and GABAB receptors in the nucleus accumbens shell

differentially modulate dopamine and acetylcholine receptor-mediated

turning behavior. Neuropharmacology 46: 1082-1088.

Albin RL, Young AB and Penney JB (1989). The functional anatomy of basal ganglia

disorders. Trends in Neuroscience 12:366-375.

Albin RL, Makowiec RL, Hollingsworth ZR, Dure IV, Penny JB, Young AB (1992).

Excitatory amino acid binding sites in the basal ganglia of the rat: quantitative

autoradiographic study. Neuroscience 46: 35-48.

Alexander GE, DeLong MR and Strick PL (1986). Parallel organization of functionally

segregated circuits linking basal ganglia and cortex. Annu Rev Neuroscience

9:357-381.

Allen J, Hathway G, Clarke N, Jowett M, Topps S, Kendrick K, Humphrey P,

Wilkinson L and Emson P (2003). Somatostatin receptor 2 knockout/ lacZ

knockin mice show impaired motor coordination and reveal sites of

somatostatin action within the striatum. European Journal of Neuroscience

17: 1881-1895.

Amarlic M and Koob GF (1989). Dorsal pallidum as a functional motor output of the

corpus striatum. Brain Res 483: 389-394.

Anagnostakis Y, Krikos Y and Spyraki C (1992). Pallidal substrate of morphine-

induced locomotion. Eur Neuropsychopharmacology 2:65-72.

Aronin N, Cooper P, Lorenz L, Bird E, Sagar S, Leeman S and Martin J (1983).

Somatostatin is increased in the basal ganglia in Hunington’s disease. Ann

Neurol 13: 519-526.

Asanuma M, Ogawa N, Sora Y, Pondghana K, Haba K, Mori A (1990). Alterations of

somatostatin and its modulation by levodopa in MPTP-treated mouse brain. J.

Neurol. Science 100: 155-160.


153

Austin MC and Kalivas PW (1990). Enkephalinergic and GABAergic modulation of

motor activity in the ventral pallidum. J.Pharmacol Exp Therapeutics 252:

1370-1377.

Bhatia KP and Marsden CD (1994). The behavioural and motor consequences of

focal lesions of the basal ganglia in man. Brain 117: 859-876.

Bassareo V, De Luca M, Di Chiara G (2002). Differential expression of motivational

stimulus properties by dopamine in nucleus accumbens shell versus core and

prefrontal cortex. J. Neuroscience 22: 4709-4719.

Bauer W, Briner U, Doepfner W, Halber R, Huguenin R, Marbach P, Petcher TJ and

Pless J (1982). A very potent and selective octapeptide analogue of

somatostatin with prolonged action. Life Science 31:1133-1140.

Beal M and Martin J (1983). Effects of lesions on somatostatin- like immunoreactivity

in the rat striatum. Brain Research 266: 67-73.

Beal M, Ghatta G and Martin J (1986). A comparison of regional somatostatin and

neuropeptide Y distribution in rat striatum and brain. Brain Research 377:

240-245.

Beal M, Clevens R and Mazurek M (1988). Somatostatin and neuropeptide Y

immunoreactivity in Parkinson’s disease dementia with Alzheimer’s changes.

Synapse 2: 463-467.

Beal MF (1990). Somatostatin in neurodegenerative illness. Metabolism 39 (9):

116119.

Beaudet A and Tannenbaum GS (1995). Expression of sstr1 and sstr2 in rat

hypothalamus: correlation with receptor binding and distribution of growth

hormone regulatory peptides. In: Somatostatin and its receptors, Wiley,

Chichester (Ciba Foundation Symposium 190) p: 142-159.

Bell GI and Reisine T (1993). Molecular biology of somatostatin receptors. Trends

Neuroscience 16:34-38.

Bendotti C, Tarizzo G, Fumagalli F, Baldessari S and Samanin R (1993). Increased

expression of preproneuropeptide Y and preprosomatostatin mRNA in

striatum after selective serotoninergic lesions in rats. Neuroscience Letters

160(2): 197-200.

Beninger RJ (1983). The role of dopamine in locomotor activity and learning. Brain

Research 287(2): 173-196.

Bevan MD, Smith AD and Bolam JP (1996). The substantia nigra as a site of

synaptic integration of functionally diverse information arising from the ventral

pallidum and the globus pallidus in the rat. Neuroscience 75: 5-12.


154

Bevan MD, Clarke NP and Bolam JP (1997). Synaptic integration of functionally

diverse pallidal information in the entopeduncular nucleus and subthalamic

nucleus in the rat. J Neuroscience 17: 308-324.

Bevan MD, Booth PAC, Eaton SA and Bolam JP (1998). Selective innervation of

neostriatal interneurons by a selective subclass of neuron in the globus

pallidus of the rat. J Neuroscience 18: 9438-9452.

Bissette G (2001). Effects of sertraline on regional neuropeptide concentrations in

olfactory bulbectomized rats. Pharmacology, Biochemistry and Behavior 69:

269-281.

Bluet-Pajot M T, Epelbaum J, Gourdji D, Hammond C and Kordon C (1998).

Hypothalamic and hypophyseal regulation of growth hormone secretion. Cell.

Mol. Neurobiology 18: 101–123.

Bolam JP and Smith Y (1992). The striatum and the globus pallidus send convergent

synaptic inputs onto single cells in the entopeduncular nucleus of the rat: a

double anterograde labeling study combined with post embedding

immunocytochemistry for GABA. J Comp Neurology 321: 456-476.

Bolam J, Hanley J, Booth P and Bevan M (2000). Synaptic organization of the basal

ganglia. J. Anatomy 196: 527-542.

Boyes J and Bolam J (2007). Localization of GABA receptors in the basal ganglia.

Progress in Brain Research 160: 229-243.

Boyson SJ, McGonigle P, Molinoff PB (1986). Quantitative autoradiographic

localization of the D1 and D2 subtype of dopamine receptors in the rat brain.

J.Neuroscience 6: 3177-3188.

Brazeau P, Vale W, Burgus R, Ling N, Butcher M, Rivier J and Guillemin R

(1973).Hypothalamic polypeptide that inhibits the secretion of immunoreactive

pituitary growth hormone. Science 129:77-79.

Breder CD, Yamada Y, Yasuda K, Seino S, Saper CB and Bell GI (1992). Differential

expression of somatostatin receptor subtypes in brain. J. Neuroscience

12:3920-3934.

Brotchie JM, Mitchell IJ, Sambrook MA and Crossman AR (1991). Alleviation of

Parkinsonism by antagonism of excitatory amino acid transmission in the

medial segment of the globus pallidus in rat and primate. Movement

Disorders 6: 133-138.

Bruno JF, Xu Y, Song J and Berelowitz M (1992). Molecular cloning and functional

expression of a brain-specific somatostatin receptor. Proc. Natl. Acad.

Science USA 89:11151-11155.


155

Bruno JF, Xu Y, Song J and Berelowitz M (1993). Tissue distribution of somatostatin

receptor subtype messenger ribonucleic acid in the rat. Endocrinology

133:2561-2567.

Bruno JF, Xu Y, Song J, and Berelowitz M (1994). Pituitary and hypothalamic

somatostatin receptor subtype messenger ribonucleic acid expression in the

food-deprived and diabetic rat. Endocrinology 135:1787-1792.

Celada P, Paladini CA and Tepper JM (1999). GABAergic control of rat substantia

nigra dopaminergic neurons: Role of globus pallidus and substantia nigra

pars reticulate. Neuroscience 89: 813-825.

Charara A, Heilman C, Levey A and Smith Y (2000). Pre- and poststnaptic

localization of GABAB receptors in the basal ganglia in monkeys.


Chesselet M-F and Reisine T (1983). Somatostatin regulates dopamine release in rat

striatal slices and cat caudate nuclei. Journal of Neuroscience 3(1): 232-236.

Choi DW, Maulucci-Gedde M and Kreigstein AR (1987). Glutamate neurotoxicity in

cortical cell cultures. J Neuroscience 7: 369-379.

Chrobak JJ, Napier TC (1993). Opioid and GABA modulation of accumbens-evoked

ventral pallidal activity. J Neural Transmission 93: 123-143.

Churchill L, Dilts RP and Kalivas PW (1990). Changes in γ-aminobutyric acid, μ

opioid and neurotensin receptors in the accumbens-pallidal projection after

discrete quinolinic acid lesions in the nucleus accumbens. Brain Research

511: 41-54.

Churchill L and Kalivas PW (1994). A topographically organized gamma-aminobutyric

acid projections from the ventral pallidum to the nucleus accumbens in the

rat. J. Comparative Neurology 345: 579-595.

Corness JD, Demchyshyn LL, Seeman P, Van Tol HHM, Srikant CB, Kent G, Patel

YC and Niznik HB (1993). A human somatostatin receptor (SSTR3) located

on chromosome 22, displays preferential affinity for somatostatin-14 like

peptides. FEBS Letters 321:279-284.

Craft S, Asthana S, Newcomer JW et al. (1999) Enhancement of memory in

Alzheimer disease with insulin and somatostatin, but not glucose. Arch. Gen.

Psychiatry 56, 1135–1140.

Cristiani R, Fontanesi G, Casini G, Petrucci C, Viollet C, and Bagnoli P (2000).

Expressions of somatostatin subtype 1 receptor in the rabbit retina. Invest.

Ophthalmol. Vis. Science 41:3191-3199.


156

Crossman AR (1987). Primate models of dyskinesia: the experimental approach to

the study of basal ganglia-related involuntary movement disorders.


Davis KL, Mohs RC, Marin DB, Purohit DP, Perl DP, LantZ M, Austin G and

Haroutunian V (1999). Neuropeptide abnormalities in patients with early

Alzheimer disease. Arch. Gen. Psychiatry 56: 981–987.

DeLong MR (1990). Primate models of movement disorders of basal ganglia origin.

Trends Neuroscience 13:281-285.

Demchyshyn LL, Srikant CB, Sunahara RK, Kent G, Seeman P, Van Tol HHM,

Panettta R, Patel YC, and Niznik HB (1993). Cloning and expression of

human somatostatin-14 selective receptor variant (somatostatin receptor 4)

located on chromosome 20. Mol. Pharmacology 43:894-901.

Demeulemeester H, Vandesande F and Orban GA (1985). Immunocytochemical

localization of somatostatin and cholecystokinin in the cat visual cortex. Brain

Research 332:361-364.

Desjardins C and Parent A (1992). Distribution of somatostatin immunoreactivity in

the forebrain of the squirrel monkey: basal ganglia and amygdala.

Neuroscience 47(1): 115-133.

Dewar D, Jenner P and Mrsden CD (1985). Behavioural effects in rats of unilateral

and bilateral injections of opiate receptor agonists into the globus pallidus.

Neuroscience 15: 41-46.

Di Chiara G (1991). On the preferential release of mesolimbic dopamine by

amphetamine. Neuropsychopharmacology 5: 243-247.

Di Chiara G, Morelli M, Consolo S (1994). Modulatory functions of neurotransmitters

in the striatum: Ach/dopamine/NMDA interactions. Trends in Neuroscience

17: 228-233.

Dournaud P, Cervera-Pierot P, Hirsch E, Javoy-Agid F, Kordon CL, Agid Y, and

Epelbaum J (1994). Somatostatin messenger RNA-containing neurons in

Alzheimer's disease: An in situ hybridization study in hippocampus,

parahippocampal cortex and frontal cortex. Neuroscience 61:755-764.

Du Carlton SMJ, Zhou S, Coggeshall RE and Davidson E (2001). Tonic control of

peripheral cutaneous nociceptors by somatostatin receptors Somatostatin

receptors on peripheral primary afferent terminals: inhibition of sensitized

nociceptors. J. Neuroscience 21: 4042–4049.

Dutar P, Vaillend C, Viollet C, Billard JM, Potier B, Carlo AS, Ungerer A and

Epelbaum J (2002). Spatial learning and synaptic hippocampal plasticity in

type 2 somatostatin receptor knock-out mice. Neuroscience 112: 455–466.


157

Ennaceur A (1998). Effects of lesions of the substantia innominata/ventral pallidum,

globus pallidus and medial septum on rat’s performance in object –

recognition and radial-maze tasks: physostigmine and amphetamine

treatments. Pharmacol Research 38: 251-263.

Engiber T, Boldry R, Kuo S, Chase T (1992). Dopaminergic modulation of striatal

neuropeptides: differential effects of D1 and D2 receptor stimulation on

somatostatin, neuropeptide Y, neurotensin, dynorphin and enkephalin. Brain

Research 581: 261-268.

Epelbaum J (1986). Somatostatin in the central nervous system: Physiology and

pathological modifications. Prog. Neurobiololy 27:63-100.

Erhardt S, Mathe JM, Chergui K, Engberg G, Svensson TH (2002). GABA(B)

receptor-mediated modulation of the firing pattern of ventral tegmental area

dopamine neurons in vivo. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 365:

173-80.

Espino A, Calopa M, Ambrosio S, Ortola J, Peres J and Navarro MA (1995). CSF

somatostatin increase in patients with early parkinsonian syndrome. J Neural

Transmission. Parkinson’s Disease and Dementia Section 9 (2-3): 189-196.

Eve DJ, Nisbet AP, Kingsbury AE, Temlett J, Marsden CD, Foster OJ (1997).

Selective increase in somatostatin mRNA expression in human basal ganglia

in Parkinson’s disease. Brain Res Mol Brain Res 50(1-2): 59-70.

Fenu S, Bassareo V, Di Chiara G (2001). A role for dopamine D1 receptors of the

nucleus accumbens shell in conditioned taste aversion learning. J


Fenu S and Di Chiara G (2003). Facilitation of conditioned taste aversion learning by

systemic amphetamine: role of nucleus accumbens shell dopamine D1

receptors. Eur. J. Neuroscience 18: 2025-2030.

Fink J and Martin J (1984). Behavioral effects of intrastriatal infusions of somatostatin

and somatostatin analogues. Soc Neurosci Abstr 13: 174.

Finley JCW, Maderdrut JL, Roger LJ, Petrusz P (1981). The immunocytochemical

localization of somatostatin-containing neurons in the rat central nervous

system. Neuroscience 6:2173-2192.

Fletcher PJ, Korth KM, Sabijan MS, DeSousa NJ (1998). Injections of D-

amphetamine into the ventral pallidum increase locomotor activity and

responding for conditioned reward: a comparison with injections into the

nucleus accumbens. Brain Research 805: 29-40.


158

Freese A, Difiglia M, Koroshetz WJ, Beal MF and Martin JB (1990). Characterization

and mechanism of glutamate neurotoxicity in primary striatal cultures. Brain

Research 521: 254-264.

Fuller TA, Russchen FT, Price JL (1987). Sources of presumptive glutamatergic/

aspartergic afferents to the rat ventral striatopallidum region.

J.Comp.Neurology 258: 317-338.

Furuta T, Koyano K, Tomioka R, Yanagawa Y and Kaneko T (2004). Gabaergic

basal forebrain neurons that express receptor for neurokinin B and send

axons to the cerebral cortex. J. of Comparative Neurology 473: 43-58.

Garcia-Sevilla J, Magnusson T, Carlsson A (1978). Effect of intra-cerebroventricularly

administered somatostatin on brain monoamines turnover. Brain Research

155: 159-164.

Garside S and Mazurek M (1997). Role of glutamate receptor subtypes in the

differential release of somatostatin, neuropeptide Y and substance P in

primary serum-free cultures of striatal neurons. Synapse 27: 161-167.

Gaspar P, Berger B, Lesur A, Borsotti J, Febvret A (1987). Somatostatin-28 and

neuropeptide Y innervation in the septal area and related cortical and

subcortical structures of the human brain. Neuroscience 22: 49-73.

Gerfen CR (1992). The neostriatal mosaic: multiple levels of compartmental

organization. Trends in Neuroscience 15:133-139.

Gimenez-Amaya JM, de las Heras S, Erro E, Mengual E and Lanciego JL (2000).

Considerations on the thalamostriatal system with some functional

implications. Histol Histopathology 15: 1285-1292.

Giorguieff-Chesselet M-F, Cheramy A, Glowinsky J (1980). In vivo and in vitro

studies on the presynaptic control of dopamine release from nerve terminals

of the nigro-striatal dopaminergic neurons. In U.Z Littauer, Y. Dudai, I. Silman,

V.I. Teichberg and Z. Vogel, Neurotransmitters and their receptors (pp. 33-

47). New York : John Wiley and Sons.

Goetz T, Arslan A, Wisden W and Wulff P (2007). GABAA receptors: structure and

function in the basal ganglia. Progress in Brain Research 160: 21-41.

Gong W, Neill D, Justice JB (1996). Conditioned place preference and locomotion

activation produced by injection of psychostimulants into ventral pallidum.

Brain Research 707: 64-74.

Gong W, Justice JB, Neill D (1997). Dissociation of locomotor and conditioned place

preference responses following manipulation of GABAa and AMPA receptors

in ventral pallidum. Prog. Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 21: 839-

852.


159

Gong W, Lynn M, Neill D, Justice JB (1998). Activating ventral pallidal D1 and D2

receptors induced opposite effects on locomotor activity in rats. Soc

Neuroscience 24: 581.11.

Graveland GA, Williams RS, DiFiglia M (1985). Evidence for degenerative and

regenerative changes in neostriatal spiny neurons in Huntington’s disease.

Science 227:770-773.

Graybiel AM (1990). Neurotransmitters and neuromodulators in the basal ganglia.

Trends in Neurosciences 13: 244-254.

Graybiel AM (1995). The basal ganglia. Trends in Neurosciences 18: 60-62.

Greenman Y and Melmed S (1994). Heterogeneous expression of two

somatostatin receptor subtypes in pituitary tumors. J. Clin. Endocrinol. and

Metabolism 78:398-403.

Groenewegen HJ, Russchen FT (1984). Organization of the efferent projections of

the nucleus accumbens to pallidal, hypothalamic and mesencephalic

structures: a tracing and immunohistochemical study in the cat. J Comp

Neurology 223: 347-367.

Groenewegen HJ, Berendse HW, Haber SN (1993). Organization of the output of the

ventral striatopallidal system in the rat: ventral pallidal efferents.


Guridi J, Herrero MT, Luquin MR, Guillen J, Ruberg M, Laguna J, Vila M, Javoy-Agid

F, Agid Y, Hirsch E and Obeso JA (1996). Subthalamotomy in parkinsonian

monkeys: behavioral and biochemical analysis. Brain 119: 1717-1727.

Haber SN, Lynd E, Klein C and Groenewegen HJ (1990). Topographic organisation

of the ventral striatal efferents projections in the rhesus monkey: An

anterograde tracing study. J Comp Neurology 293: 282-291.

Hallworth NE and Bland BH (2004). Basal ganglia-hippocampal interactions support

the role of the hippocampal formation in sensorimotor integration.

Experimental Neurology 188: 430-443.

Hamanaka K, Soya H, Yoshizato H, Nakase S, Ono J, Inui K, Zhang K, Okuyama R,

Ishikawa Y, Kitayama I and Nomura J (1998). Enhanced response of growth

hormone to growth hormone-releasing hormone and a decreased content of

hypothalamic somatostatin in a stress-induced rat model of depression.

Journal of Neuroendocrinology 10: 259-265.

Handel M, Schulz S, Stanarius A, Schreff M, Erdtmann-Vourliotis M, Schmidt H, Wolf

G, Hollt V (1999). Selective targeting of somatostatin receptor sst3 to neuronal

cilia. Neuroscience 89: 909-926.


160

Hathway G, Emson P, Humphrey P, Kendrick K (1998). Somatostatin potently

stimulates in vivo striatal dopamine and γ-aminobutyric acid release by a

glutamate-dependent action. Journal of Neurochemistry:1740-1749.

Hathway G, Humphrey P, Kendrick K (1999). Evidence that somatostatin sst2

receptors mediate striatal dopamine release. British Journal of Pharmacology

128: 1346-1352.

Hathway GJ, Humphrey PPA and Kendrick KM (2003). Somatostatin induces striatal

dopamine release and contralateral turning behavior in the mouse.

Neuroscience Letters 358: 127-131.

Hauber W, Lutz S and Munkle M (1998). The effects of globus pallidus lesions on

dopamine-dependent motor behaviour in rats. Neuroscience 86: 147-157.

Havlicek V, Rezek M, Freisen H (1976). Somatostatin and thyrotropin releasing

hormone central effect on sleep and motor systems. Pharmacol. Biochem

Behavior 4: 455-459.

Helboe L, Moller M, Novregaard, Schiodt M, Stidsen CE (1997). Development of

selective antibodies against the human somatostatin receptor subtypes sst1-

sst5. Mol Brain Research 49: 82-88.

Herrera-Marschitz M, Meana J, O’Connor W, Goiny M, Reid M, Ungerstedt U (1992).

Neuronal dependence of extracellular dopamine, acetylcholine, glutamate,

aspartate and GABA measured simultaneously from rat neostriatumusing in

vivo microdialysis: reciprocal interactions, Amino Acids 2: 157-179.

Herrero MT, Levy R, Ruberg M, Luquin MR, Villares J, Guillen J, Faucheux B,

Javoy-Agid F, Guridi J, Agid Y, Obeso JA, Hirsch EC (1996).Consequence of

nigrostriatal denervation and 1-DOPA therapy on the expression of glutamic

acid decarboxylase messenger RNA in the pallidum. Neurology 47: 219-224.

Herrero MT, Barcia C, Navarro JM (2002). Functional anatomy of thalamus and basal

ganglia. Child’s Nerv Syst 18: 386-404.

Hervieu G and Emson PC (1998). The localization of somatostatin receptor 1 (sst1)

immunoreactivity in the rat brain using a N-terminal specific antibody.


Hikosaka O, Nakamura H, Rand MK, Sakai K, Lu X, Nakamura K, Miyachi S and

Doya K (1999). Parallel neural networks from learning sequential procedures.

Trends in Neuroscience 22:464-470.

Hoffman DC, West TE, Wise RA (1991). Ventral pallidal microinjections of receptor

selective opioid agonists produce differential effects on circling and locomotor

activity in rats. Brain Research 550: 205-212.


161

Hooks MS and Kalivas PW (1994). Involvement of dopamine and excitatory amino

acid transmission in novelty-induced motor activity. J Pharmacol Exp

Therapeutics 269: 976-988.

Hooks MS and Kalivas PW (1995). The role of mesoaccumbens-pallidal circuitry in

novelty-induced behavioral activation. Neuroscience 64: 587-597.

Hoover BR and Marshall JF (2002). Further characterization of preproenkephalin

mRNA-containing cells in the rodent globus pallidus. Neuroscience 111: 111-

125.

Hoyer D, Lübbert H, Bruns C (1994). Molecular pharmacology of somatostatin

subtypes. Naunyn-Schmiedeberg’s Arch. Pharmacology 350:441-453.

Hoyer D, Nunn C, Hannon J, Schoeffter P, Feuerbach D, Schuepbach E,

Langenegger D, Bouhelal R, Hurth K, Neumann P, Troxler T and Pfaeffli P

(2004). SRA-880, in vitro characterization of the first non-peptide

somatostatin sst(1) receptor antagonist. Neuroscience Letters 361: 132-135.

Ikemoto S, Kohl RR, McBride WJ (1997). GABA-A receptor blockade in the anterior

ventral tegmental area increases extracellular levels of dopamine in the

nucleus accumbens of rats. J.Neurochemistry 69: 137-143.

Iwahori N and Mizuno N (1981). A Golgi study on the globus pallidus of the mouse. J

Comp Neurology 197: 29-43.

Johansson O, Hokfelt T and Elde RP (1984). Immunohistochemical distribution of

somatostatin-like immunoreactivity in the central nervous system of the adult

rat. Neuroscience 13: 265-339.

Johnson K, Churchill L, Klitenick MA, Hooks MS, Kalivas PW (1996). Involvement of

the ventral tegmental area in locomotion elicited from the nucleus accumbens

or ventral pallidum. J Pharmacol Exp Therapeutics 277: 1122-1131.

Jones DL and Mogenson GJ (1980). Nucleus accumbens to globus pallidus GABA

projections: electrophysiological and iontophoretic investigations. Brain

Research 188: 93-105.

Joyce EM, Koob GF, Strecker R, Iversen SD and Bloom FE (1981). The behavioural

effects of enkephalin analogues injected into the ventral tegmental area and

globus pallidus. Brain Research 221: 359-370.

Julien RM (2003). Βασικές Αρχές Ψυχοφαρμακολογίας. (Παναγής, Γ. επιμ. Έκδ.).

Αθήνα: Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ.

Kastner AM, Herrero MT, Hirsch EC, Guillen J, Luquin MR, Javoy-Agid F, Obeso JA,

Agid Y (1994). Decreased tyrosine hydroxylase content in the dopaminergic

neurons of MPTP- intoxicated monkeys: effect of levodopa and GM1

ganglioside therapy. Ann.Neurology 36: 206-214.


162

Kawaguchi Y (1997). Neostriatal cell subtypes and their functional roles.

Neuroscience Research 27: 1-8.

Kita H and Kitai ST (1994). The morphology of globus pallidus projection neurons in

the rat: an intracellular staining study. Brain Research 636: 308-319.

Kita H and Kita T (2001). Number, origins and chemical types of rat pallidostriatal

projection neurons. J Comp Neurology 437: 438-448.

Klitenick MA, Deutch AY, Churchill L, Kalivas PW (1992). Topography and functional

role of dopaminergic projection from the ventral mesencephalic tegmentum to

the ventral pallidum. Neuroscience 50: 371-386.

Kluxen F-W, Bruns C and Lübbert H (1992). Expression cloning of tar brain

somatostatin receptor cDNA. Proc. Natl. Acad. Science USA 89:4618-4622.

Koh JY, Goldberg DM, Hartley DM and Choi DW (1990). Non-NMDA receptor

mediated neurotoxicity in cortical culture. J Neuroscience 10: 693-705.

Kong H, DePaoli AM, Breder CD, Yasuda K, Bell GI and Reisine T (1994).

Differential expression of messenger RNAs for somatostatin receptor

subtypes SSTR1, SSTR2 and SSTR3 in adult rat brain:analusis by RNA

blotting and in sity hybridization histochemistry. Neuroscience 59:175-184.

Koob GF, Stinus L, LeMoal M (1981). Hyperactivity and hypoactivity produced by

lesions to the mesolimbic dopamine system. Behav Brain Research 3(3): 341-

359.

Kowall N, Ferrante R, Beal M, Richardson E, Sofroniew M, Cuello A, Martin J (1987).

Neuropeptide Y, somatostatin and reduced nicotinamide adenine

dinucleoside phosphate diaphorase in the human striatum: a combined

immunocytochemical and enzyme histochemical study. Neuroscience 20:

817-828.

Kretschmer BD, Goiny M, Herrera-Marschitz M (1999). Functional aspects of the

ventral pallidum- neurochemical and behavioral studies. Amino Acids 17:12.

Krulich L, Dhariwal APS and McCain SM (1968). Stimulatory and inhibitory effects of

purified hypothalamic exctracts on growth hormone release from rat pituitary

in vitro. Endocrinology 83:783-790.

Kubota Y, Yamada Y, Kagimoto S, Imamura M, Tusda K, Imura H, Seino S and

Seino Y (1994). Identification of somatostatin receptor subtypes and an

implication for the efficacy of somatostatin analogue SMS 201-995 in the

treatment of human endocrine tumors. J. Clin. Invest. 93:1321-1325.

Kumar U, Laird D, Srikant C B, Escher E and Patel Y C (1997). Expression of the five

somatostatin receptor (SSTR1-5) subtypes in rat pituitary somatotrophes:


163

quantitative analysis by double-layer immunofluorescence confocal

microscopy. Endocrinology 138: 4473–4476.

Lacey C, Boyes J, Gerlach O, Chen L, Magill P and Bolam J (2005). GABAB

receptors at glutamatergic synapses in the rat striatum. Neuroscience 136:

1083-1095.

Larsson LF, Golterman N, De Magistris L, Rehfeld JF and Schwartz TW (1979).

Somatostatin cell processes as pathways for paracrine secretion. Science

205: 1393-1395.

Law SF, Manning D and Reisine T (1991). Identification of the subunits of GTP-

binding proteins coupled to somatostatin receptors. J. Biol. Chemistry

266:17885-17897.

Law SF and Resine T (1992). Agonist binding to rat brain somatostatin receptors

alters the interaction of the receptor with G proteins. Mol. Pharmacology

42:398-402.

Lee N, Radke J, Vincent S (1988). Intra-cerebral cysteamine infusions attenuate the

motor response to dopaminergic agonists. Behav Brain Research 29: 179-

183.

LeMoal M and Simon H (1991). Mesocorticolimbic dopaminergic network: functional

and regulatory roles. Physiol Rev 71(1): 155-234.

Leresche N, Asprodini E, Emri Z, Cope DW and Crunelli V (2000). Somatostatin

inhibits GABAergic transmission in the sensory thalamus via presynaptic

receptors. Neuroscience 98: 513–522.

Lisman JE and Grace AA (2005). The hippocampal-VTA loop: controlling the entry of

information into long-term memory. Neuron 46(5): 703-713

Lu J and Stoessl A (2002). Somatostatin modulates the behavioral effects of

dopamine receptor activation in parkinsonian rats. Neuroscience 112(2): 261-

266.

Luttrell LM, Ferguson SSG, Daaka Y, Miller WE, Maudsley S, Rocca GJD, Lin F-T,

Kawakatsu H, Owada K, Luttrell DK, Caron MG, Lefkowitz RJ (1999). b-

arrestin-dependent formation of b2 adrenergic receptor–Src protein kinase

complexes. Science 283:655–660.

Mahy N, Woolkalis M, Thermos K, Carlson K, Manning D and Reisine T (1988).

Pertussis toxin modifies the somatostatin receptor in anterior pituitary tumor

cells. J. Pharmacol. Exp. Therapeutics 246:779-785.

Malcangio M (2003). GDNF and somatostatin in sensory neurones. Curr. Opin.

Pharmacology 3, 41–45.


164

Mandarino L, Stenner D, Blanchard W, Nissen S, Gerich J, Ling N, Brazeau P,

Bohlen P, Esch F and Guillemin R (1981). Selective effects of somatostatin-

14,-25 and –28 on in vitro insulin and glycagon secretion. Nature 291:76-77.

Martin-Iverson M, Radke J, Vincent S (1986). The effects of cysteamine on

dopamine-mediated behaviors: Evidence for dopamine-somatostatin

interactions in the striatum. Pharmacol Biochem Behavior 24: 1707-1714.

Maslowski RJ, Napier TC (1991). Dopamine D1 and D2 receptor agonists induce

opposite changes in the firing rate of ventral pallidal neurons. Eur J

Pharmacology 200: 103-112.

Matsumoto K, Yokogoshi Y, Fujinaka Y, Zhang C and Saito S (1994). Molecular

cloning and sequencing of porcine somatostatin receptor 2. Biochem.

Biophys. Res. Commun. 199:298-305.

McDonald AJ and Mascagni F (2002). Immunohistochemical characterization of

somatostatin containing interneurons in the rat basolateral amygdala. Brain

Research 943: 237–244.

Meyerhof W, Paust HJ, Schonrock C and Richter D (1991). Cloning of a cDNA

encoding a novel putative G-protein coupled receptor expressed in specific

rat brain regions. DNA Cell Biology 10:689-694.

Meyerhof W, Wulfsen I, Schönrock C, Fehr and Richter D (1992). Molecular cloning

of a somatostatin-28 receptor and comparison of its expression pattern with

that of somatostatin-14 receptor in rat brain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA

89:10267-10271.

Mitrovic I and Napier TC (1995). Electrophysiological demonstration of mu, delta and

kappa opioid receptors in the ventral pallidum. J Pharmacol Exp Therapeutics

272: 1260-1270.

Mogenson GJ and Nielsen MA (1983) Evidence that an accumbens to subpallidal

GABAergic projection contributes to locomotor activity. Brain Res Bulletin 11:

309-314.

Mogenson GJ, Swanson LW and Wu M (1985). Evidence that projections from

substantia innominata to zona incerta and mesencephalic locomotor region

contribute to locomotor activity. Brain Research 334(1): 65-76.

Mogenson GJ (1987). Limbic-motor integration. In Epstein AM, Morrison AR (eds),

Progress in psychobiology and physiological psychology (pp117-170).

New York: Academic Press Inc.

Mogenson GJ, Brudzynski SM, Wu M, Yang CR, Yim CCY (1993). From motivation

to action: a review of dopaminergic regulation of limbic-nucleus accumbens-

ventral pallidum-pedunculopontine nucleus circuitries involved in limbic-motor


165

integration. In Kalivas PW, Barnes CD (eds), Limbic motor circuits and

neuropsychiatry (pp 193-236). Boca Raton: CRC Press.

Mori M, Ahara M, and Shimizu T (1997) Differential expression of somatostatin

receptors in the rat eye: SSTR4 is intensely expressed in the iris/ ciliary body.

Neurosci. Letters 223:185-188.

Nakano K (2000). Neural circuits and topographical organization of the basal ganglia

and related regions. Brain Development 22: S5-S16.

Napier TC and Chrobak JJ (1992). Evaluation of ventral pallidal dopamine receptor

activation in behaving rats. Neuroreport 3: 609-611.

Napier TC and Potter PE (1989). Dopamine in the rat ventral pallidum/substantia

innominata: biochemical and electrophysiological studies.

Neuropharmacology 28: 757-760.

Nauta HJW (1979). Projections of the pallidal complex: An autoradiographic study in

the cat. Neuroscience 4: 1853-1873.

Norris PJ, Waldvogel HJ, Faull RL, Love DR and Emson PC (1996). Decreased

neuronal nitric oxide synthase messenger RNA and somatostatin messenger

RNA in the striatum of Huntington's disease. Neuroscience 72: 1037–1047.

Nunn C, Schoeffler P, Langenegger D and Hoyer D (2003). Functional

characterization of the putative somatostatin sst2 receptor antagonist

CYN154806. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 367: 1-9.

Obeso JA, Rodriguez-Oroz MC, Rodriguez M, Lanciego JL, Artieda J, Gonzalo N and

Olanow CW (2000). Pathophysiology of the basal ganglia in Parkinson’s

disease. Trends Neuroscience 23,Suppl: S8-S19.

Obeso JA, Rodriguez-Oroz MC, Rodriguez M, Arbizu J and Gimenez-Amaya JM

(2002). The basal ganglia and disorders of movement: Pathophysiological

mechanisms. News Physiol Science 17:51-55.

O'Carroll, A-M., Lolait, S., König, M., and Mahan, L. (1992) Molecular cloning and

expression of a pituitary somatostatin receptor with preferential affinity for

somatostatin-28. Mol. Pharmacology 42:939-946.

Olias G, Viollet C, Kusserow H, Epelbaum J and Meyerhof W (2004). Regulation and

function of somatostatin receptors. Journal of Neurochemistry 89: 1057-1091.

Ossowska K, Smialowska M and Wolfarth S (1983). A biphasic influence of globus

pallidus lesions: spontaneous catalepsy followed by anticataleptic effect.

Pharmacol Biochem Behavior 19: 169-176.

Page KJ, Sirinathsinghi DJS, Everitt BJ (1995). AMPA-induced lesions of the basal

forebrain differentially affect cholinergic and non- cholinergic neurons: lesion


166

assessment using quantitative in situ hybridization histochemistry. Eur J


Pagliacci MC, Tognellinin R, Grignani F, Nicoletti F (1991). Inhibition of human breast

cancer cell (MCF-7) growth in vitro by the somatostatin analog SMS201-995:

Effects on cell cycle parameters and apoptotic cell death. Endocrinology 129:

2555–2562.

Paladini CA, Iribe Y and Tepper JM (1999). GABAA receptor stimulation blocks

NMDA –induced bursting of dopaminergic neurons in vitro by decreasing

input resistance. Brain Research 832: 145-151.

Pallis E, Thermos K, Spyraki C (2001). Chronic desipramine treatment selectively

potentiates somatostatin-induced dopamine release in the nucleus

accumbens. European Journal of Neuroscience 14: 763-767.

Pallis E, Spyraki C and Thermos K (2006). Chronic antidepressant treatment

modulates the release of somatostatin in the rat nucleus accumbens.

Neuroscience Letters 395: 76-81.

Panagis G, Miliaressis E Anagnostakis Y, Spyraki C (1995). Ventral pallidum self-

stimulation: a moveable electrode mapping study. Behav Brain Research 68:

165-172.

Panagis G, Nomikos GG, Miliaresis E, Chengui K, Kastellakis A, Svensson TH,

Spyraki C (1997). Ventral pallidum self stimulation induces stimulus

dependent increase in cfos expression in reward-related brain regions.


Παναγής Γ (2002). Νευροεπιστήμη Της Συμπεριφοράς: Βασικές Αρχές, Μέθοδοι,

Τεχνικές & Εργαστηριακές Ασκήσεις. Αθήνα: Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ.

ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ.

Panettta R, Greenwood MT, Warszynska A, Demchyshyn LL, Day R, Niznik HB,

Srikant CB and Patel YC (1994). Molecular cloning, functional

characterization and chromosomal location of a human somatostatin receptor

(somatostatin receptor type 5) with preferential affinity with somatostatin-28.

Mol. Pharmacology 45:417-427.

Parent Α (1990). Extrinsic connections of the basal ganglia. Trends Neuroscience

13(7): 254-258.

Parmar RM, Chan W W, Dashkevicz M, Hayes E C, Rohrer SP, Smith RG, Schaeffer

JM and Blake AD (1999). Nonpeptidyl somatostatin agonists demonstrate that

sst2 and sst5 inhibit stimulated growth hormone secretion from rat anterior

pituitary cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 263, 276–280.


167

Patel YC, Murthy KK, Escher E, Banville D, Spiess J and Srikant CB (1990).

Mechanism of action of somatostatin: An overview of receptor function and

studies of the molecular characterization and purification of somatostatin

receptors proteins. Metabolism 39:63-69.

Patel YC (1992). General aspects of the biology and function of somatostatin. Basic

and Clinical Aspects of Neuroscience (Berlin:Springer-Verlag) 4: 1-16.

Patel YC and Srikant CB (1994). Subtype selectivity of peptide analogs for all five

cloned human somatostatin receptors (hsstr1-5). Endocrinology 135:2814-

2817.

Patel YC, Greenwood MT, Warszynska A, Panetta R, Demchyshyn L, Niznik H and

Strikant CB (1995). The somatostatin receptor family. A mini review. Life

Science 57: 1249-1265.

Patel YC (1997).Molecular pharmacology of somatostatin receptor

subtypes.J.Endocrinol Invest 20: 348-367.

Patel YC and Strikant CB (1997). Somatostatin receptors. Trends Endocrinol

Metabolism 8: 398-405.

Patel YC, Liu JL, Galanopoulou AS and Papachristou DN (1999). Production, action

and degradation of somatostatin. In: Jefferson LS, Cherrington AD,Eds. The

handbook of physiology. The endocrine Pancreas and regulation of

metabolism, New York: Oxford Univ. Press.

Patel YC (1999). Somatostatin and its receptor family. Frontiers in

Neuroendocrinology 20:157-198.

Penney JB and Young AB (1983). Speculations of the functional anatomy of basal

ganglia disorders. Annu Rev Neuroscience 6: 73-94.

Percheron G, Francois C, Yelnik J, Fenelon G, Talbi B (1994). The basal ganglia

related system of primates : definition, description and informational analysis.

In Percheron G, Mckenzie JS, Feger J (Eds). The basal ganglia IV (pp 3-20)

New York: Plenum.

Pérez J, Rigo M, and Kaupmann K (1994). Localization of somatostatin (SRIF)

SSTR1, SSTR2 and SSTR3 receptor mRNA in rat brain by in situ

hybridization. Naunyn-Schmiedeberg’s Arch. Pharmacol. 349:145-160.

Pijnenburg AJ and vanRossum JM (1973). Letter: Stimulation of locomotor activity

following injection of dopamine into the nucleus accumbens. J Pharm

Pharmacology 25(12): 1003-1005.

Pitman RK (1987). A cybernetic model of obsessive-compulsive psychopathology.

Comp Psychiatry 28: 334-343.


168

Postle BR, Corkin S, Jonides J, Smith EE, Growdon JH (1997). Spatial, but not

object, delayed response is impaired in early Parkis\nson’s disease.

Neuropsychology 11: 171-179.

Pradayrol L, Jornvall H, Mutt V, Ribet A (1980). N-terminally extended somatostatin:

The primary structure of somatostatin-28. FEBS Letters 109: 55-58.

Prosperini E, Rizzi M, Fumagalli F, Tarizzo G, Samanin R, Bendotti C (1997). Acute

and chronic treatments with citalopram lower somatostatin levels in rat brain

striatum through different mechanisms. J Neurochemistry 69(1): 206-213.

Rada P, Mark G, Pothos E, Hoebel B (1991). Systemic morphine simultaneously

decreases extracellular acetylcholine and increases dopamine in the nucleus

accumbens of freely moving rats. Neuropharmacology 30: 1133-1136.

Rada P, Mark G, Hoebel B (1993). In vivo modulation of acetylcholine in the nucleus

accumbens of freely moving rats:II. Inhibition by γ-aminobutyric acid. Brain

Research 619: 105-110.

Radke J, Spyraki C, Thermos K (1993). Neuronal release of somatostatin in the rat

striatum: an in vivo microdialysis study. Neuroscience 54(2): 493-498.

Rajakumar N, Elisevich K and Flumerfelt BA (1994). The pallidostriatal projection in

the rat: a recurrent inhibitory loop? Brain Research 651: 332-336.

Rakovska A, Javitt D, Raichev P, Ang R, Balla A, Aspromonte J, Vizi S (2003).

Physiological release of striatal acetylcholine (in vivo): effect of somatostatin

on dopaminergic-cholinergic interaction. Brain Research Bulletin 61: 529-536.

Raynor K, Lucki I and Reisine T (1993). Somatostatin receptors in the nucleus

accumbens selectively mediate the stimulatory effect of somatostatin on

locomotor activity in rats. J Pharmacol Exp Therapeutics 265 (1): 67-73.

Reichlin S (1983). Somatostatin. N England J Med 309: 1495-1501, 1556-1563.

Reisine T, Kong H, Raynor K, Yano H, Takeda J, Yasuda K and Bell GI

(1993). Splice variant of the somatostatin receptor 2 subtype, somatostatin

receptor 2B, couples to adenylyl cylase. Mol. Pharmacology 44:1008-1015.

Reisine T and Bell GI (1995). Molecular biology of somatostatin receptors. Endocr

Rev 16: 427-442.

Renstrom E, Ding WC, Bokvist K, Rorsman P (1996). Neurotransmitter-induced

inhibition of exocytosis in insulin-secreting β cells by activation of calcineurin.

Neuron 17: 513-522.

Reubi JC (1984). Evidence for two somatostatin-14 receptor types in rat brain cortex.

Neurosci. Letters 49:259-63.

Reubi,JC, Waser B and Mengold G (1994). Expression and localization of

somatostatin receptor SSTR1, SSTR2 and SSTR3 messenger RNAs in


169

primary human tumours using in situ hybridization. Cancer Research 54:

3455-3459.

Reubi JC, Horisberger U, Kappeler A and Laissue JA (1998). Localization of

receptors for vasoactive intestinal peptide, somatostatin and substance P in

distinct compartments of human lymphoid organs. Blood 92: 191-197.

Rezek M, Havlicek V, Leybin L, Pinsky C, Kroeger E, Hughes, Freisen H (1977).

Neostriatal administration of somatostatin : Different effect of small and large

doses on behavior and motor control. Can J Physiol Pharmacology 55:234-

242.

Rezek M, Havlicek V, Hughes, Freisen H (1977). Behavioral and motor excitation

and inhibition induced by the administration of small and large doses of

somatostatin into the amygdala. Neuropharmacology 16:157-162.

Richard S, Engblom D, Paues J, Mackerlova L, Blomgvist A (2005). Activation of the

parabrachio-amygdaloid pathway by immune challenge or spinal nociceptive

input: a quantitative study in the rat using Fos immunohistochemistry and

retrograde tract tracing. J Comp Neurology 481(2): 210-219.

Robbins TW, Everitt BJ, Marston HM, Wilkinson J, Jones GH, Page KJ (1989).

Comparative effects of ibotenic acid and quisqualic acid induced lesions of

the substantia innominata on attentional function in the rat: further

implications for the role of the cholinergic neurons of the nucleus basalis in

cognitive processes. Behav Brain Research 35: 221-240.

Rohrer L, Raulf F, Bruns C, Buettner R, Hofstaedter F, and Schule R (1993). Cloning

and characterization of a 4th human somatostatin receptor. Proc. Natl. Acad.

Science USA 90:4196-4200.

Rohrer SP, Birzin ET, Mosley RT, Berk SC, Hutchins SM, Shen DM, Xiong Y, Hayes

EC, Parmar RM, Foor F, Mitra SW, Degrado SJ, Shu M, Klopp JM, Cai SJ,

Blake A, Chan WW, Pasternak A, Yang L, Patchett AA, Smith RG, Chapman

KT and Schaeffer JM (1998). Rapid identification of subtype-selective

agonists of the somatostatin receptor through combinatorial chemistry.

Science 282:737-740.

Rubinow DR (1986). Cerebrospinal fluid somatostatin and psychiatric illness.

Biological Psychiatry 21: 341-365.

Sadek A-R, Magill PJ and Bolam JP (2005). Local connectivity between neurons of

the rat globus pallidus. In The basal ganglia VIII (pp 611-619).

Sagar SM, Beal MF, Marshall PE, Landis DM and Martin JB (1984). Implications of

neuropeptides in neurological diseases. Peptides 5(1): 255-262.


170

Sagar SM, Sharp FR and Curran T (1988). Expression of c-fos protein in brain:

Metabolic mapping at the cellular level. Science 240: 1328-1331.

Saha S, Henderson Z and Batten TF (2002). Somatostatin immunoreactivity in axon

terminals in rat nucleus tractus solitarii arising from central nucleus of

amygdala: coexistence with GABA and post-synaptic expression of sst2A

receptor. J. Chem. Neuroanatomy 24, 1–13.

Salin P, Marcugliano M and Chessellet M (1990). Differential effects of chronic

treatment with haloperidol and clozapine on the preprosomatostatin mRNA in

the striatum, in the nucleus accumbens and frontal cortex of the rat. Cell.

Mol. Neurobiology 10: 127-144.

Sato F, Lavallee P, Levensque M and Parent A (2000). Single-axon tracing study of

neurons of the external segment of the globus pallidus in primate. J Comp

Neurology 417: 17-31.

Schally AV, Huang W-Y, Chang RCC, Arimura A, Redding TW, Millar RP,

Hunkapiller MW and Hood LE (1980). Isolation ans structure of

prosomatostatin: a putative somatostatin precursor from pig hypothalamus.

Proc. Natl. Acad. Science USA 77:4489-4493.

Scheel-Kruger J, Magelund G and Olianas M (1981). Role of GABA in the striatal

output system: globus pallidus, nucleus entopenducularis, substantia nigra

and nucleus subthalamicus. Adv Biochem Psychopharmacology 30: 165-186.

Scheel-Kruger J (1984). On the role of GABA for striatal functions. Interaction

between GABA and enkephalin in the pallidal systems. Neuropharmacology

23: 867-868.

Schilstrom B, DeVillier SS, Malmerfelt A, Svensson TH and Nomikos GG(2000).

Nicotine-induced Fos expression in the nucleus accumbens and the medial

prefrontal cortex of the rat: role of nicotinic and NMDA receptors in the VTA.

Synapse 36(4): 314-321.

Schindler M, Kidd EJ, Carruthers AM, Wyatt MA, Jarvie EM, Sellers LA, Feniuk W

and Humphrey PP (1998). Molecular cloning and functional characterization

of a rat somatostatin sst2(b) receptor splice variant. Br J Pharmacology

125:209-217.

Schonbrunn A, Tashjian AH (1978). Characterization of functional receptors for

somatostatin in rat pituitary cells in culture. J Biol Chemistry 253: 6473-6483.

Schreff M, Sculz S, Handel M, Keilhoff G,Braun H, Peirera G, Klutzny M, Schmidt H,

Wolf G, Holt V (2000). Distribution, targeting and internalization of the sst4

somatostatin receptor in rat brain. J. Neuroscience 20: 3785-3797.


171

Schultz W, Dayan P, Montague PR (1997). A neural substrate of prediction and

reward. Science 275: 1593-1599.

Schulz S, Schmitt H, Wiborny D, Schmitt H, Olbricht S, Weise W, Roessner A,

Gramsch C, Hollt V (1998). Immunocytochemical detection of somatostatin

receptors sst1, sst2A, sst2B and sst3 in paraffin-embedded breast cancer tissue

using subtype-specific antibodies. Clin. Cancer Research 4: 2047-2052.

Schulz S, Handel M, Schreff M, Schmidt H, Hollt V (2000). Localization of five

somatostatin receptors in the rat central nervous system using subtype-

specific antibodies. J. Physiology 94: 259-264.

Selden N, Geula C, Hersch L, Mesulam MM (1994). Human striatum:

chemoarchitecture of the caudate nucleus, putamen and ventral striatum in

health and Alzheimer’s disease. Neuroscience 60: 621-636.

Sellings L and Clarke P (2003). Segregation of amphetamine reward and locomotor

stimulation between nucleus accumbens medial shell and core. J.

Neuroscience 23: 6295- 6303.

Selmer I-S, Schindler M, Allen J, Humphrey P, Emson P (2000). Advances in

understanding neuronal somatostatin receptors. Regulatory Peptides 90:1-18

Sharma K, Patel YC, Srikant CB (1996). Subtype selective induction of p53-

dependent apoptosis but not cell cycle arrest by human somatostatin receptor

3. Mol Endocrinology 10: 1688–1696.

Sharma K, Srikant CB (1998). Induction of wild type p53, bax and acidic

endonuclease during somatostatin signaled apoptosis in MCF-7 human

breast cancer cells. Int J Cancer 76: 259–266.

Sharma K, Patel YC, Srikant CB (1999). C-terminal region of human somatostatin

receptor 5 is required for induction of Rb and Gi cell cycle arrest. Mol

Endocrinology 13: 82–90.

Shink E, Bevan MD, Bolam JP and Smith Y (1996). The subthalamic nucleus and the

external pallidum: two tightly interconnected structures that control the output

of the basal ganglia in the monkey. Neuroscience 73: 335-357.

Shreve PE and Uretsky NJ (1989). AMPA, kainic acid and NMDA stimulate

locomotor activity after injection into the substantia innomnata/lateral preoptic

area. Pharmacol Biochem Behavior 34: 101-106.

Smith Y and Bolam JP (1989). Neurons of the substantia nigra reticulate receive a

dense GABA-containing input from the globus pallidus in the rat. Brain

Research 493: 160-167.


172

Smith Y and Bolam JP (1990). The output neurons and the dopaminergic neurons of

the substantia nigra receive a GABA-containing input from the globus pallidus

in the rat J Comp Neurology 296: 47-64.

Spier A. D. and de Lecea L. (2000) Cortistatin: a member of the somatostatin

neuropeptide family with distinct physiological functions. Brain Res. Brain

Res. Rev. 33, 228–241.

Srikant CB and Patel YC (1981). Receptor binding of somatostatin-28 is tissue

specofic. Nature 294: 259-260.

Srikant CB (1995). Cell cycle dependent induction of apoptosis by somatostatin

analog SMS201-995 in AtT-20 mouse pituitary tumor cells. Biochem Biophys

Res Commun 209: 400–407.

Stepanyan Z, Kocharyan A, Pyrski M, Hübschle T, Watson AMD, Schulz S and

Meyerhof W (2003). Leptin-target neurones of the rat hypothalamus express

somatostatin receptors. J. Neuroendocrinology 15, 1–9.

Strikant CB and Patel YC (1985). Somatostatin receptors. In Y.C. Patel and G.S.

Tannenbaum, Somatostatin (pp 291-304). New York: Plenum Press.

Tallent MK and Siggins GR (1999). Somatostatin acts in CA1 and CA3 to reduce

hippocampal epileptiform activity. J. Neurophysiology 81: 1626–1635.

Tannenbaum GS and Epelbaum J (2000). Somatostatin. In J.L. Kostyo, (Vol. Ed.),

H.M. Goodman, (Section Ed.), Handbook of Physiology, Vol V, Section 7: The

Endocrine System, Hormonal Control of Growth (p:221-265). New York:

Oxford,Oxford University Press.

Tarazi FI and Baldessarini RJ (1999). Regional localization of dopamine and

ionotropic glutamate receptor subtypes in striatolimbic brain regions. Journal

of Neuroscience Research 55: 401-10.

Tashev R, Belcheva S, Milenov K, Belcheva I (2001). Behavioral effects of

somatostatin microinjected into caudate putamen. Neuropeptides 35: 271-

275.

Tashev R, Belcheva S and Belcheva I (2004). Differential effects of somatostatin on

exploratory behavior after unilateral injections into rat neostriatum. Peptides

25: 123-128.

Tatsuoka Y, Riskind PN, Beal MF, Martin JB (1987). The effect of amphetamine on

the in vivo release of dopamine, somatostatin and neuropeptide Y from rat

caudate nucleus. Brain Research 411(1): 200-203.

Taylor JE, Coy DH (1997). The receptor pharmacology of somatostatin agonists and

antagonists: Implications for clinical utility. J Endocrinol Invest 20: 8-10.


173

Thermos K and Reisine T (1988). Somatostatin receptor subtypes in the clonal

anterior pituitary cell lines AtT-20 and GH3. Mol. Pharmacology 33:370-377.

Thermos K, He HT, Wang H, Margolis N, and Reisine T (1989). Biochemical

properties of brain somatostatin receptors. Neuroscience 31:131-141.

Thermos K, Meglasson MD, Nelson J, Lounsbury KM and Reisine T (1990).

Pancreatic beta –cell somatostatin receptors. Am J Physiology 259: 216-224.

Thermos K, Radke J, Kastelakis A, Anagnostakis Y, and Spyraki C (1996).

Dopamine-somatostatin interactions in the rat striatum: an in vivo

microdialysis study. Synapse 22:209-216.

Thermos K (2003). Functional mapping of somatostatin receptors in the retina: a

review. Vision Research 43(17): 1805-1815.

Thoss VS, Perez J, Duc D, Hoyer D (1995). Embryonic and postnatal mRNA

distribution of five somatostatin receptor subtypes in the rat brain.

Neuropharmacology 34:1673-1688.

Thoss VS, Perez J, Probat A, Hoyer D (1996). Expression of five somatostatin

receptor mRNAs in the human brain and pituitary. Arch Pharmacology 354:

411-419.

Timmers HJ, Swaab DF, van de Nes JA and Kremer HP (1996). Somatostatin 1–12

immunoreactivity is decreased in the hypothalamic lateral tuberal nucleus of

Huntington's disease patients. Brain Research 728, 141–148.

Tran VT, Beal MF and Martin JB (1985). Two types of somatostatin receptors

differentiated by cyclic somatostatin analogs. Science 228: 492-495.

Ungerstedt U (1984). Measurement of neurotransmitter release by intracranial

dialysis. In CAA Marsden, ed Wiley, Measurement of neurotransmitter release

in vivo (pp 81-105). New York.

Van de Nes JA, Sandmann-Keil D and Braak H (2002). Interstitial cells subjacent to

the entorhinal region expressing somatostatin-28 immunoreactivity are

susceptible to development of Alzheimer's disease-related cytoskeletal

changes. Acta. Neuropathology 104: 351–356.

Vanetti, M., Kouba, M., Wang, X., Vogt, G., and Hollt, V. (1992) Cloning and

expression of a novel mouse somatostatin receptor (SSTR2B). FEBS Lett.

311:290-294.

Vasilaki A, Gardette R, Epelbaum J, Thermos K (2003). NADPH-diaphorase

colocalization with somatostatin receptor subtypes sst2A and sst2B in the

retina. Invest Opthalmol Vis Science 42(7): 1600-1609.


174

Vasilaki A, Papasava D, Hoyer D, Thermos K (2004). The somatostatin receptor

sst(1) modulates the release of somatostatin in the nucleus accumbens of the

rat. Neuropharmacology 47:612-8.

Veber D, Saperstain R, Nutt R, Friedinger R, Brady S, Curley P, Perlow D, Colton C,

Zacchei A, Tocco D, Holf D, Vandler R, Gerich J, Hall L, Mandarino L, Cordes

E, Anderson P, Hirschmann R (1984). A superactive cyclic hexapeptide

analog of somatostatin. Life Science 34: 1371-1378.

Vecsei L, Bollok I, Telegdy G (1983). Comparative studies with cyclic and linear

somatostatin on active avoidance behavior and open-field activity in rats. Acta

Physiol Hung 61: 43-49.

Vecsei L, Kirally C, Bollok I, Nagy A, Varga J, Penke B, Telegdy G (1984).

Comparative studies with somatostatin and cysteamine in different behavioral

tests on rats. Pharmacol Biochem Behavior 21: 833-837.

Vezzani A and Hoyer D (1999). Brain somatostatin: a candidate inhibitory role in

seizures and epileptogenesis. Eur. J. Neuroscience 11: 3767–3776.

Vincent S, Skirboll L, Hokfelt T, Johansson O, Lundberg J, Elde R, Terenius L,

Kimmel J (1982). Coexistence of somatostatin- and avian pancreatic

polypeptide (APP)- like immunoreactivity in some forebrain neurons.

Neuroscience 7(2): 439-446.

Vincent S and Johansson O (1983). Striatal neurons containing both somatostatin-

and avian pancreatic polypeptide (APP)- like immunoreactivities and NADPH-

diaphorase activity: a light and electron microscopic study. J Comp Neurology

217(3): 264-270.

Vincent S, Johansson O, Hokfelt T, Skirbell L, Elde R, Tereniut L, Kimmel J,

Goldstein M (1983). NADPH-diaphorase: a selective histochemical marker for

striatal neurons containing both somatostatin and APP- like

immunoreactivities. J Comp Neurology 21: 252-263.

Vincent S, Staines W and Fibiger H (1983). Histochemical demonstration of separate

populations of somatostatin and cholinergic neurons in the rat striatum.

Neurosci Letters 35(2): 111-114.

Viollet C, Videau C, Epelbaum J (2000). Somatostatin and behaviour: the need for

genetically engineered models. J. Physiology 94: 179-183.

Westernick B (1995). Brain microdialysis and its application for the study of animal

behaviour. Behavioural Brain Research 70: 103-124.

Whitehead KJ, Rose S and Jenner P (2001). Involvement of intrinsic cholinergic and

GABAergic innervation in the effect of NMDA on striatal dopamine efflux and


175

metabolism as assessed by microdialysis studies in freely moving rats.

European Journal of Neuroscience 14: 851-860.

Wullner U, Testa CM, Catania MV, Young AB and Penney J.B (1994). Glutamate

receptors in striatum and substantia nigra: effects of medial forebrain bundle

lesions. Brain Research 645: 98-102.

Xin WW, Wong ML, Rimland J, Nestler EJ and Duman RS (1992). Characterization

and functional expression of somatostatin receptor isolated from locus

coeruleus. GenBank, accession no. L06613.

Xu Y, Song H, Bruno JF and Berelowitz M (1993). Molecular cloning and sequencing

of human somatostatin receptor, hSSTR4. Biochem. Biophys. Res. Commun.

193:648-652.

Yamada Y, Post S, Wang K, Tager H, Bell GI and Seino S (1992). Cloning and

functional characterization of a family of human and mouse somatostatin

receptors expressed in brain, gastrointestinal tract, and kidney. Proc. Natl.

Acad. Science USA 89:251-255.

Yamada Y, Reisine T, Law SF, Ihara Y, Kubota A, Kagimoto S, Seino M, Seino Y,

Bell GI and Seino S (1993α). Somatostatin receptors, an expanding gene

family: cloning and functional characterization of human SSTR3, a protein

coupled to adenylyl cyclase. J. Biol. Chemistry 267:20422-20428.

Yamada Y, Stoffel M, Espinosa R, Xiang K, Seino M, Seino S, Le Beau MM, and Bell

GI (1993β). Human somatostatin receptor genes: Localization to human

chromosomes 14, 17 and 22 and identification of simple tandem repeat

polymorphisms. Genomics 15:449-452.

Yan Q-S (1999). Focal bicuculline increases extracellular dopamine concentration in

the nucleus accumbens of freely moving rats as measured by in vivo

microdialysis. Eur. J. Pharmacology 385: 7-13.

Yang H-H, Hong JS and Costa E (1977). Regional distribution of Leu- and Met-

enkephalin in rat brain. Neuropharmacology 16: 303-307.

Yang L, Berk SC, Rohrer SP, Mosley RT, Cuo L, Underwood DJ, Arison BH, Birzin

ET, Hayes EC, Mitra SW, Parmar RM, Cheng K, Wu TJ, Butler BS, Foor F,

Pasternak A, Pan Y, Silva M, Freidinger RM, Smith RG, Chapman K,

Schaeffer JM, Patchett AA (1998). Synthesis and biological activities of potent

peptidomimetics selective for somatostatin receptor subtype 2. Proc Natl

Acad Sci USA 95: 10836-10841.

Yasuda K, Raynor K, Kong H, Breder CD, Takeda J, Reisine T and Bell GI (1993α).

Cloning and functional comparison of κ and δ opioid receptors from mouse

brain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6736-40.


176

Yasuda K, Rens-Domiano S, Breder CD, Law SF, Saper CB, Reisine T and Bell GI

(1993β). Cloning of a novel somatostatin receptor, SSTR3, coupled to

adenylylcyclase. J. Biol. Chemistry 267:20422-8.

Zahm DS, Zaborszky L, Alones VE and Heimer L (1985). Evidence for the

coexistence of glutamate decarboxylase and Met- encephalin

immunoreactivities in axon terminals of rat ventral pallidum. Brain Research

325: 317-321.

Zahm DS and Heimer L (1988). Ventral striatopallidal parts of the basal ganglia in the

rat: I. Neurochemical compartmentation as reflected by the distributions of

neurotensin and substance P immunoreactivity. J. Comp. Neurology 272:

516-535.

Zahm DS (1989). The ventral striatopallidal parts of the basal ganglia in the rat.

II. Compartmentation of ventral pallidal efferents. Neuroscience 30: 33-50.

Zahm DS and Brog JS (1992). On the significance of subterritories in the

“accumbens” part of the ventral striatum. Neuroscience 30: 33-50.

Zatelli MC, Piccin D and Tagliati F (2003). Somatostatin receptor subtype 1

selective activation in human growth hormone (GH)- and prolactin (PRL)-

secreting pituitary adenomas: effects on cell viability, GH, and PRL secretion.

J. Clin. Endocrinol. Metab. 88: 2797–2802.

Zeyda T, Diehl N, Paylor R, Brennan M, Hochgeschwender U (2001). Impairment in

motor learning of somatostatin null mutant mice. Brain Research 906: 107-

114.

Zheng H, Bailey A and Jiang MH (1997) Somatostatin receptor subtype 2 knockout

mice are refractory to growth hormone-negative feedback on arcuate

neurons. Mol. Endocrinology 11: 1709–1717.

177

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α Βιογραφικό Σημείωμα

178

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ

Ονοματεπώνυμο Μαραζιώτη Αντωνία

Ημερομηνία γέννησης 19 Ιανουαρίου 1980

Τόπος γέννησης Πάτρα

Εθνικότητα Ελληνική

Διεύθυνση κατοικίας Αγίου Διονυσίου 17, 26 223 Πάτρα

Τηλ.: 2610-420806, 6932228320

Διεύθυνση εργασίας Εργαστήριο Φαρμακολογίας, Τομέας Βασικών

Επιστημών, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Κρήτης, 71

110, Ηράκλειο Κρήτης. Τηλ.: +30-81-394523 και +30-

81-394532,Fax:+30-81-394530,e-mail:

[email protected], [email protected]

ΣΠΟΥΔΕΣ

2002 Πτυχίο Τμήματος Βιολογίας, Σχολή Θετικών Επιστημών,

Πανεπιστήμιο Πατρών

2004 Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης (MSc), στις Βασικές

Νευροεπιστήμες, Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα στις

Νευροεπιστήμες, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Κρήτης

2004 - σήμερα Υποψήφια Διδάκτορας, Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα στις

Νευροεπιστήμες, Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Κρήτης

179

Θέμα: “Λειτουργική χαρτογράφηση των υποδοχέων της

σωματοστατίνης στα βασικά γάγγλια μέσω μελέτης των

αλληλεπιδράσεων του πεπτιδίου με άλλα νευροδιαβιβαστικά

συστήματα:Προεκτάσεις του ρόλου της στην παθοφυσιολογία

νόσων του ΚΝΣ». Επιβλέπουσα: Αν. Καθηγήτρια Κ. Θερμού

Εργαστήριο Φαρμακολογίας, Τομέας Βασικών Επιστημών,

Ιατρική Σχολή, Πανεπιστήμιο Κρήτης

ΥΠΟΤΡΟΦΙΕΣ

2003 Υποτροφία από το μεταπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών στις

Νευροεπιστήμες του τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου

Κρήτης.

2004 Υποτροφία από το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα Ηράκλειτος για

την εκπόνηση διδακτορικής διατριβής.

2006 Χρηματικό βραβείο από την Ελληνική Εταιρεία

Φαρμακολογίας για την εργασία με τίτλο “Activation of

somatostatin receptors in the globus pallidus influences rat

locomotor activity and increases c-fos expression in brain

areas implicated in motor control” στα πλαίσια του 4ου

πανελλήνιου συνεδρίου της φαρμακολογίας με έδρα την

Πάτρα.

ΜΕΛΟΣ ΕΤΑΙΡΕΙΩΝ

• Ελληνική Εταιρεία Φαρμακολογίας

• Πανελλήνια Ένωση Βιολόγων

• Εταιρεία Προληπτικής Ογκολογίας

• Εταιρεία Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος

180

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

1. Λειτουργικός ρόλος των υποδοχέων της σωματοστατίνης στα

βασικά γάγγλια στον επίμυ». Επιβλέπουσα καθηγήτρια Κ.

Θερμού. Εργαστήριο Φαρμακολογίας, Τμήμα Ιατρικής,

Πανεπιστήμιο Ηρακλείου Κρήτης, 2004. Διπλωματική εργασία στο

μεταπτυχιακό πρόγραμμα των Νευροεπιστημών.

2. «Επίδραση του DSP-4, μιας νευροτοξίνης του νοραδρενεργικού

συστήματος του υπομέλανα τόπου, στους μη NMDA

ιοντοτροπικούς υποδοχείς του γλουταμινικού οξέος στην

παρεγκεφαλίδα μυός». Επιβλέπων καθηγητής: Επ. καθηγητής

Παναγιώτης Γιομπρές. Εργαστήριο Φυσιολογίας ανθρώπου και

ζώων, Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών, 2002.

Διπλωματική εργασία για την ολοκλήρωση του πτυχίου Βιολογίας.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ (ROTATION) - ΜΠΣ ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΩΝ 1. «Η μελέτη του προτύπου έκφρασης της NrCAM στον φλοιό σε

προεμβρυικά στάδια του μυ». Επιβλέπουσα καθηγήτρια Δ.

Καραγωγέως. Εργαστήριο Αναπτυξιακής Νευροβιολογίας, 2003.

2. «Συγκριτική μελέτη πολυμορφισμών του μιτοχονδριακού DNA σε

φυσιολογικά άτομα και άτομα με νόσο Parkinson». Επιβλέπων

καθηγητής: Α. Πλαϊτάκης. Εργαστήριο Μοριακής Βάσης

Νευρολογικών Νοσημάτων, 2003.

3. « Επίδραση επιπέδων σωματοστατίνης μετά από ενδοεγκεφαλική

χορήγηση κορτιστατίνης στον επικλινή πυρήνα επιμυών και μελέτη

κινητικής συμπεριφοράς μετά από ενδοεγκεφαλική χορήγηση sst2

181

αγωνιστή στην κοιλιακή ωχρά σφαίρα επίμυων». Επιβλέπουσα

καθηγήτρια: Κ. Θερμού. Εργαστήριο Φαρμακολογίας, 2003.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ

• Στερεοταξική χειρουργική σε επίμυες

• In vivo εγκεφαλική μικροδιαπίδυση

• Μελέτες συμπεριφοράς σε επίμυες και μύες

• Ανοσοϊστοχημεία

• In situ υβριδοποίηση

• Western blot ανάλυση

• Ποσοτική αυτοραδιογραφία

• Μικροσκοπία

• PCR

• HPLC

• Sequencing

• Genotyping

ΞΕΝΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ

Άριστη γνώση Αγγλικών , πτυχίο Proficiency των

Πανεπιστημίων του Cambridge και του Michigan (2001)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Δίπλωμα ECDL

• Microsoft Word

• Microsoft Excel

• Microsoft Power Point

• Outlook express

182

• Microsoft Access

• Internet Explorer

• Adobe Photoshop

• Origin (λογισμικό στατιστικής ανάλυσης)

• SPSS (λογισμικό στατιστικής ανάλυσης)

• GraphPad Prism (λογισμικό στατιστικής ανάλυσης)

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Marazioti A., Kastellakis A., Antoniou K., Papasava D., Thermos K. (2005).

“Somatostatin receptors in the ventral pallidum / substantia innominata modulate

rat locomotor activity”, Psychopharmacology 181(2): 319-26.

ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΕΙΣ ΣΕ ΕΘΝΙΚΑ ΚΑΙ ΔΙΕΘΝΗ ΣΤΝΕΔΡΙΑ

1. A.Marazioti, C. Spyraki and K.Thermos. Activation of somatostatin receptors

in basal ganglia nuclei influences rat locomotor activity and increase c-fos

expression in brain areas implicated in motor control”. 20th Congress of

Hellenic Society of Neuroscience, Heraklion, Greece 29-01 September 2006.

2. Α.Marazioti, C.Spyraki and K.Thermos. “Activation of somatostatin receptors

in the globus pallidus influences rat locomotor activity and increases c-Fos

expression in brain areas implicated in motor control”. 5tth Forum of European

Neuroscience, Vienna 8-12 July, 2006.

3. Α.Marazioti, C.Spyraki and K.Thermos. “Activation of somatostatin receptors

in the globus pallidus influences rat locomotor activity and increases c-fos

expression in brain areas implicated in motor control”, 4th Hellenic Congress

of Pharmacology, Patras, Greece 19-20 May 2006, Βράβευση της ομιλίας.

4. A. Kastellakis, D. Kotzamani, A. Marazioti, M-M. Papahatzaki, C. Spyraki and

K. Thermos. ”Activation of somatostatin receptors in nuclei of the basal

183

ganglia influence rat locomotor activity”, 19th Congress of Hellenic Society of

Neuroscience Patras, Greece 30-2 October 2005

5. K.Thermos, Α.Marazioti, A. Kastellakis, D. Papasava and K. Antoniou.

“Somatostatin receptors in the ventral pallidum modulate rat locomotor

activity”, 4th Forum of European Neuroscience Lisboe, Portugal 9-12 July

2004.

184

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β Δημοσίευση

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ · 3.2.6.7 Πείραμα 7-Επίδραση του...

Documents

Transcript of ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ · 3.2.6.7 Πείραμα 7-Επίδραση του...