Purinerg receptorok által közvetített hatások komplex vizsgálata: új neuroprotektív terápiás lehetőségek elméleti alapjai = Complex studies on purinergic receptor-mediated actions: a theoretical basis for neuroprotection

Abstract

Vizsgálataink fő célja a neurotranszmitter felszabadulást serkentő P2 nukleotid receptorok szerepének tisztázása volt fiziológiás és patológiás állapotokban. Feltérképeztük a P2X7 receptort kódoló mRNS eloszlását a központi idegrendszer számos területén. Elsőként azonosítottunk a GABA és glutamát felszabadulás szabályozásában résztvevő, serkentő P2X7 receptorokat a hippokampuszban. Feltártuk a P2X7 receptorok celluláris és szubcelluláris eloszlását ezen agyterületen, igazoltuk a P2X7 receptor részvételét az ATP GABA és glutamát felszabadító hatásában farmakológiai analízis, valamint transzgenikus technológia igénybevételével. Neurokémiai és elektrofizológiai módszerekkel igazoltuk, hogy a P2X7 receptorok funkcionális válaszkészsége fokozódik energiadepriváció hatására. Kimutattuk, hogy a noradrenalin felszabadulást a hippokampuszban serkentő P2X1 és/vagy P2X3 receptorok szabályozzák. Megállapítottuk, hogy az ATP és egyéb purinok képesek önerősítő módon saját felszabadulásukat fokozni a homo- illetve heteroexchange által. Tisztáztuk a mitokondriális inhibitorok és az oxidatív stressz szupraadditív kölcsönhatását a noradrenalin/dopamin felszabadulás kiváltásában a hippokampuszban, illetve a rotenon indukált Parkinson modellben. Feltártuk az IL-1béta purin felszabadulást előidéző hatását. Eredményeink alátámasztották a pályázatban felállított hipotézist, mely szerint a P2X7 vagy egyéb P2X receptorok befolyásolása ígéretes terápiás célpont lehet neurodegeneratív betegségekben. | The main objective of the studies was to identify the role of the facilitatory P2 nucleotide receptors under physiological and pathological conditions. We explored the mRNA expression of P2X7 receptors in several areas of the CNS. We demonstrated for the first time that the activation of P2X7 receptors facilitate the release of GABA and glutamate in the hippocampus, and the cell-type specific distribution of this receptor was also explored. The involvement of P2X7 receptor in the GABA and glutamate releasing effect of ATP was proved by pharmacological analysis and by the utilization of transgenic technology. We also demonstrated by electrophysiological and neurochemical techniques that the functional responsiveness of P2X7 receptors is increased during energy deprivation. On the other hand, the release of noradrenaline is subject to facilitation by P2X1 and /or P2X3 receptors. We identified the homo-and heteroexchange, as a new mechanism, whereby purines could promote the release of each other and themselves. We revealed the supraadditive impact of mitochondrial inhibitors and oxidative stress on noradrenaline release in the hippocampus and on dopamine release in the rotenon induced Parkinson model. In addition the effect of IL-1beta on the release of purines from the hippocampus was also described. In conclusion our findings support our initial hypothesis that P2X7 or other P2X receptors could be attractive therapeutic targets in neurodegenerative diseases