A prolaktin-releasing peptid szerepének vizsgálata a központi idegrendszerben = Role of prolactin-releasing peptide in the central nervous system

A prolaktin-releasing peptid (PrRP) számos, központi idegrendszeri funkcióját tanulmányoztuk. A tejelválasztásban a PrRP-t nem találtuk fontosnak. Krónikus, de nem akut stressz után a PrRP expresszió megnőtt, az adaptáció során megváltozott szabályozási mechanizmusra utalva. A PrRP expresszióban és stresszre adott válaszreakciójában nem-és genotípus-függő változásokat találtunk. Nőstény patkányok agytörzsi PrRP-termelő sejtjeiben ösztrogén receptort (alfa típust, bétát nem) mutattunk ki, mely magyarázhatja a hímekénél magasabb PrRP expressziót és enyhébb PrRP stressz-választ. Vazopresszin-hiányos Brattleboro patkányokban magasabb agytörzsi PrRP mRNS expressziót észleltünk, ami a kontrolloktól eltérően akut stresszre az A2 katekolaminerg sejtcsoportban fokozódott. Agytörzsi, organotipikus szövetkultúrán végzett in vitro kísérletekben ugyanezen a területen a vazopresszin agonista a PrRP mRNS expressziót gátolta. Számos PrRP-pozitív idegvégződést találtunk a dorsolateralis hipotalamuszban, szinaptikus kontaktusokat létesítve melanin-koncentráló hormon-(MCH) és orexin A-termelő idegsejtekkel. Az MCH sejtek legtöbbje Fos immunpozitivvá vált 72h REM alvásmegvonást követő 3h pihenés hatására. Az orexin A pozitív sejtek nagy része aktiválódott 12h hideg-stresszt követő 3h pihenés után. Az aktivált MCH-és orexin A-pozitív neuronok közül sok állt közeli kontaktusban PrRP-pozitív végződésekkel. Munkánk során sokakat érintő metodikai problémákat is megoldottunk, eredményeit publikáltuk. | Several aspects of prolactin-releasing peptide?s (PrRP) functions in the CNS were studied. Role of PrRP was not confirmed in lactation. PrRP expression elevated after chronic but not after acute stress indicating a switch in the regulatory mechanisms during the adaptation. Gender- and genotype-specific differences were found in the PrRP expression and in the PrRP response to stress. Estrogen alpha, but not beta receptor was demonstrated in the medullary PrRP neurons of females that may explain the females? higher PrRP expression and less sensitive PrRP reaction to chronic stress. Vasopressin-deficient Brattleboro rats showed higher medullary PrRP mRNA expression then the controls, and unlike controls acute stress evoked PrRP mRNA expression in the A2 cell group. In vitro experiments on brainstem organotypic slice cultures showed inhibitory effect of vasopressin agonist on PrRP mRNA expression in the same area. In the dorsolateral hypothalamus PrRP-positive terminals established synaptic contacts with melanin-concentrating hormone (MCH)- and orexin A-like neurons. Most of the MCH neurons were Fos-positive after 72h paradoxical sleep deprivation followed by 3h rebound. A great percent of the orexin A neurons were activated by 12h cold followed by 3h rebound. Many of the activated MCH and orexin A positive neurons formed close contacts with PrRP-positive terminals. During the work we encountered methodical problems, with widespread interest that were also solved and publicized

A táplálékfelvétel központi idegrendszeri szabályozásában részt vevő neuropeptidek, kannabinoidok, valamint receptoraik szerepének immunhisztokémiai vizsgálata = Immunohistochemical studies on the functional role of neuropeptides and their receptors in the central regulation of food intake

1) Megfigyelések a nyúltvelő dorsomedialis területén lévő idegsejtek szerepére a táplálékfelvétel során. Igazolást nyert, hogy a) az éhezés priméren nem befolyásolja az ittlevő sejtek aktivitását (c-fos expresszióját), b) az éhezést követő táplálékfelvétel során a jóllakottság erős inger a nucleus tractus solitarii és az area postrema idegsejtjei számára, c) a jóllakottság-indukált sejtaktivitást a nervus vagus átvágása nem befolyásolta, a régió humorális inputjának gátlása viszont jelentősen csökkentette. 2) Megfigyelések a hypothalamus területén. Igazolást nyert, hogy a hypothalamus egy jól körülírt sejtcsoportja, a nucleus dorsomedialis ventralis szubdivíziójának idegsejtjei nagyon érzékenyen reagálnak az éhezést követő jóllakottságra. Műtéttel és pályajelölési módszerrel igazoltuk, hogy e magcsoport a nucleus tractus solitarii-ból eredő pályán szállított szignálra reagál: a pálya féloldali átvágása után az azonos oldali dorsomediális sejtekben a jóllakottság nem indukál sejtaktivitást. 3) Kettős fény- és eletronmikroszkópos immunhisztológiai festéssel igazoltuk, hogy az alsó agytörzs noradrenalin és adrenalin neuronjai a hypothalamus táplálékfelvételt serkentő orexint termelő neuronjait közvetlenül beidegzik. Egy neurális visszajelzés (adrenalin feedback orexin sejteken) igazolható volt. 4) Lokalizáltuk a limbikus agykéreg neuronjait, melyek érzékenyen reagálnak a jóllakottságra. Kapcsolatuk kimutatható volt a nucleus accumbens-szel, az agy "reward" központjával. | 1) New observations about the role of dorsomedial medullary neurons in the regulation of food intake. It has been proved that a) fasting may have little or no direct effect on the activity of these neurons based on negative c-fos data, b) 2 h refeeding after fasting constitutes a very strong signal for neurons in the nucleus of the solitary tract (NTS) and the area postrema, c) refeeding-induced signal did not influence by vagotomy, but it reduced significantly by a blockage of humoral (vascular) signals to these neurons. 2) New observations in the hypothalamus. We could localized a very distinct cell group in the hypothalamic dorsomedial nucleus (DN) that responded selectively to refeeding. By using tract-tracing techniques and specific neurosurgery, we demonstrated that satiety signals from the NTS ascend in special pathway to the DN: unilateral transection of this pathway resulted in an ipsilateral disappearance of solitary fibers and terminals in the DN where cells in the ipsilateral side did not respond to refeeding. 3) Innervations of medullary noradrenaline and adrenaline neurons by hypothalamic orexin-expressing neurons have been demonstrated by double light- and electron microscopic immunohistochemistry. An adrenergic feedback to orexin-expressing cells has also been demonstrated. 4) Cells responded to refeeding have been localized in the infralimbic and prelimbic cortex that project to the accumbens nucleus that represents the brain "reward" center

Viszcero- és szomatoszenzoros agypályák neuroanatómiai és neurokémiai vizsgálata = Neuroanatomical and neurochemical studies on viscero- and somatosensory neuronal pathways

A program célkitűzése különböző agypályák neuroanatómiai és neurokémiai vizsgálata, valamint 10 fiatal agykutató (PhD, TDK) képzése volt. A kutatási terv célkitűzéseit megvalósítottuk: 3 hallgató készítette el PhD téziseit. Az alábbi eredményeket 18 dolgozatban közöltük (impakt faktor: 101.077) és 19 kongresszusi előadásban/poszteren ismertettük. 1) Elsőként lokalizáltuk a vestibularis stressz pályáját. 2) Új termoszenzitív agypálya leírása. 3) A hibernáció folyamata (6 fázis) alatt bekövetkező funkcionális morfológiai változások "system neuroscience" típusú értékelése (hely, idő, működés rendszerfüggő értékelése). 4) A trigeminális fájdalom okozta stressz pályájának finom topográfiája. 5) A prefrontális agykéregnek a gyomor működést befolyásoló poliszinaptikus (prelimbic-cingulate-amygdala-vagus) pálya topográfiai feldolgozása. 6) Elsőként igazoltuk, hogy a patkány és emberi hippocampus CA2 area idegsejtjei vasopressin 1b receptort szintetizálnak, aminek a szociális viselkedésben és agresszivitásban van szerepe. 7) Kimutattuk a táplálékfelvételben szerepet vivő nucleus arcuatus neuronok direkt kapcsolatát a nyúlt- és gerincvelői preganglionáris idegsejtekkel. 8) Retrograd transz-szinaptikus pályajelöléssel lokalizáltuk a gyomrot és a duodenumot szelektive beidegző spinalis, agytörzsi és hypothalamikus neuronokat. 9) Felderítettük a sacralis gerincvelőben levő és ide érkező idegrostok kémiai karakterét, végződésük térbeli rendjét és e terület speciális ependyma strukturáját. | Neuroanatomical and neurochemical studies on viscerosensory and visceromotor pathways constituted the major goals of this project, in addition to the training of 10 PhD fellows and medical students for basic neuroscience. The program of the project has been completed. The results have been published in 18 manuscripts (impact factor: 101.077) and presented in 19 lectures or posters. Three fellows compiled their PhD theses. Major new findings: 1) First description of the pathway of the vestibular stress. 2) Demonstration of the existence of a brainstem-preoptic thermosensitive pathway. 3) Functional anatomical evaluation of the activity of central regulatory mechanisms during the 6 phases of hibernation. 4) Localization of the pain-related trigemino-hypothalamic pathway. 5) Description of the medial prefrontal-amygdala-vagus neuronal circuit that may influence gastric activities. 6) First demonstration of the synthesis of vasopressin 1b receptors in rat and human CA2 hippocampal neurons. 7) Demonstration of hypothalamic arcuate nucleus projections to medullary and spinal preganglionic neurons. 8) Localization of spinal, brainstem and hypothalamic neurons, which participate in the selective innervations of the stomach and the duodenum. 9) The chemical character, the spatial arrangement of nerve fibers in the sacral spinal cord, as well as the special, labyrinth-like structure of the sacral ependyma has been determined