Development of the circadian system after systemic potentiation of GABAergic transmission in early ontogenesis

Abstract

The circadian system is the evolutionary response of organisms to repetitive geophysical conditions and allows organisms to devote their energy to solving sudden changes. Although the circadian system developed to help organisms survive and thrive in dynamic conditions, system itself is sensitive to external changes. During critical developmental period of the mammalian CNS, the neonatal period, the circadian systém is significantly vulnerable. Benzodiazepines, pharmaceuticals widely prescribed for half a century, interfere with GABAergic transmission, which is critical type of signaling for the functioning of the circadian systém. The purpose of this thesis is to determine whether and how the development and functioning of the circadian system is altered after administration of a drug from the benzodiazepine class, clonazepam, during the critical developmental period. This thesis examines changes in the expression profile of selected genes in the hippocampus, olfactory bulb and frontal cortex of two ontogenetic stages of rats. Results of this work suggest that benzodiazepines administred in the neonatal period disrupt the development of the circadian system and that these changes, particularly in the hippocampus, persist for certain time. Key words: circadian system; circadian rhythms;...Cirkadiánní systém je evoluční odpovědí organismů na opakující se geofyzikální podmínky a umožňuje organismům věnovat svoji energii řešení náhlých změn. Ačkoliv má cirkadiánní systém pomoci organismům přežít a prosperovat v dynamických podmínkách, je sám citlivý na vnější změny. Během kritické vývojové periody savčí CNS, tedy v neonatálním věku, je cirkadiánní systém obzvlášť zranitelný. Benzodiazepiny, farmaka široce předepisována již půl století, zasahují do GABAergního přenosu, jež je kruciálním typem signalizace pro fungování cirkadiánního systému. Předmětem této práce je zjistit, zda a jakým způsobem dojde ke změně vývoje a fungování cirkadiánního systému po aplikaci látky ze skupiny benzodiazepinů, klonazepamu, v kritické vývojové periodě. Práce sleduje změny v expresním profilu vybraných genů v hipokampu, čichových lalocích a frontálním kortexu dvou ontogenetických stádií potkanů. Výsledky této práce naznačují, že benzodiazepiny aplikované v neonatálním věku narušují vývoj cirkadiánního systému, a že tyto změny, zejména v hipokampu, po určitou dobu přetrvávají. Klíčová slova: cirkadiánní systém; cirkadiánní rytmy; vývoj; GABA; benzodiazepinyKatedra fyziologieDepartment of PhysiologyFaculty of SciencePřírodovědecká fakult

    Similar works