Effect of prenatal copper exposure on the central dopaminergic system in adult rats

Abstract

BACKGROUND The effect of prenatal exposition of rats with copper on its level in the newborns’ organs and central dopaminergic system activity in adult rats was examined. MATERIAL AND METHODS Pregnant rats during entire time of pregnancy drank water with cupprum sulfuricum (CuSO4) where concentration of metal was 100 ppm. Control rats drank the water only without cuprum. After delivery water with metal was substituted with water only, and newborns stayed with their mothers till 21st day of life, then separated. In newborn copper content was estimated in the brain, liver and kidney. In adult rats the level of biogenic amines was measured in the brain and some behavioral studies were performed such as oral activity, stereotyped and yawning behavior, using central dopamine receptor agonists (SKF 38393, apomorphine, 7-OH-DPAT). RESULTS AND CONCLUSION Exposition of rats during intrauteral development (prenatal) with copper caused significant increase concentration examined metal in the brain, liver and kidney of newborn rats. In adult rats significant decrease of dopamine in the striatum was noticed in the rats pretreated with copper. Beside increase reactivity of the central dopamine D1 receptor reactivity was observed, and manifested by increased oral activity after SKF 38393 and stereotyped behavior after apomorphine apply. Additionally decreased reactivity of the central dopamine D3 receptor was manifested by decreased yawning behavior after 7-OH-DPAT injection. From above we concluded that copper can be one of the environmental agent which can affected of the central dopaminergic system in mammalians.WSTĘP Celem pracy było zbadanie wpływu ekspozycji miedzią szczurzyc w trakcie ciąży na zawartość metalu w tkankach noworodków a także na funkcję ośrodkowego układu dopaminergicznego u dorosłego potomstwa. MATERIAŁ I METODY Ciężarne samice przez cały okres ciąży piły wodę z dodatkiem siarczanu miedzi (CuSO4) w stężeniu metalu 100 ppm. Kontrolne szczurzyce piły wodę bez metalu. Z chwilą urodzenia roztwór miedzi zamieniano na wodę. Noworodki pozostawały z matkami do 21 dnia życia. U noworodków oznaczono zawartość miedzi w mózgu, wątrobie i nerkach. U dorosłych potomnych szczurów płci męskiej wykonano oznaczenia zawartości amin biogennych w mózgu oraz oceniono zachowanie jak aktywność ruchową pyska, stereotypię apomorfinową i liczbę ziewnięć, spontaniczną jak też po podaniu agonistów ośrodkowych receptorów dopaminowych (SKF 38393, apomorfi na, 7-OH-DPAT). WYNIKI I WNIOSKI Prenatalna ekspozycja szczurów miedzią spowodowała znaczny wzrost zawartości metalu w mózgu, wątrobie i nerkach w porównaniu z kontrolą. U dorosłych szczurów narażonych w okresie rozwoju śródmacicznego na miedź wykazano obniżenie zawartości dopaminy w prążkowiu oraz wzrost reaktywności receptorów dopaminowych D1 manifestujący się nasileniem aktywności ruchowej pyska po podaniu SKF 38393 i nasileniem zachowania stereotypowego po podaniu apomorfiny oraz obniżenie reaktywności receptorów dopaminowych D3 manifestujące się zmniejszeniem liczby ziewnięć po podaniu 7-OH-DPAT. Z powyższego wynika, że narażenia (ekspozycja) miedzią w okresie rozwoju śródmacicznego prowadzi do kumulacji metalu w tkankach noworodków a także trwałego zaburzenia funkcji ośrodkowego układu dopaminergicznego u ssaków