Medical academic journalMedical academic journalМедицинский академический журнал1608-41012687-1378Eco-Vector981710.17816/MAJ14473-78ArticlesСтатьиResearch ArticleLPS-INDUCED GENE EXPRESSION CHANGES OREXIN RECEPTOR TYPES I AND II (AND OxR1 OxR2) IN CELLS OF THE CENTRAL NERVOUS SYSTEMЛПС-ИНДУЦИРОВАННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ РЕЦЕПТОРОВ К ОРЕКСИНАМ ПЕРВОГО И ВТОРОГО ТИПА (OxR1 И ОxR2) В КЛЕТКАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫNovikovaN SНовиковаНаталья Сергеевна

старший научный сотрудник отдела Общей патологии и патофизиологии

novikiem@gmail.comPerekrestS VПерекрестСофия Владимировна

старший научный сотрудник отдела Общей патологии и патофизиологии

perekrest.sv@gmail.comShainidzeK ZШаинидзеКристина Зурабовна

старший научный сотрудник отдела Общей патологии и патофизиологии

MasinaV AМазинаВ АSteinzeigA DШтейнцайгАнна Дмитриевна

научный сотрудник отдела Общей патологии и патофизиологии

KornevaE AКорневаЕлена Андреевна

academician RAS

главный научный сотрудник отдела Общей патологии и патофизиологии; академик РАН

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical ScienceНаучно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН15122014144VOL 14, NO4 (2014)ТОМ 14, №4 (2014)737803092018Copyright ©; 2014, Novikova N.S., Perekrest S.V., Shainidze K.Z., Masina V.A., Steinzeig A.D., Korneva E.A.Copyright ©; 2014, Новикова Н.С., Перекрест С.В., Шаинидзе К.З., Мазина В.А., Штейнцайг А.Д., Корнева Е.А.2014Novikova N.S., Perekrest S.V., Shainidze K.Z., Masina V.A., Steinzeig A.D., Korneva E.A.Новикова Н.С., Перекрест С.В., Шаинидзе К.З., Мазина В.А., Штейнцайг А.Д., Корнева Е.А.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/MAJ/article/view/9817

The article is devoted to the dynamic of gene expression orexin receptor in cells of the structures brain and spinal cord in the first hours after the application of antigen. First shows the change of dynamic of gene expression of receptors for orexin in the first hours after the introduction of the T-independent antigen - lipopolysaccharide, which is reflected in the increase in the concentration of mRNA OхR1 and OхR2 in the mesencephalon cells, and only mRNA of OхR1 in the thoracic segments of the spinal cord cells. Has been defined reduction of gene expression of a OxR2 in the hypothalamus, which indicates the difference vector changes its orexin sensitive cells of various structures of the brain and possibly their intensity realization of ligand-receptor interactions, orexin A and B. The most expressed changes of level of an expression of genes of receptors to orexin are found in cases of application of an anti-gene of small doses.

Статья посвящена изучению динамики экспрессии генов рецепторов к орексинам в клетках структур головного и спинного мозга в первые часы после аппликации различных доз антигена. Впервые показана динамика уровня экспрессии генов рецепторов к орексинам в первые часы после введения Т-независимого антигена - липополисахарида, которая выражается в повышении концентрации мРНК OхR1 и OхR2 в клетках среднего мозга, и только мРНК OхR1 в грудных сегментах спинного мозга. В клетках гипоталамуса определено снижение уровня экспрессии гена рецептора второго типа (OxR2), что свидетельствует о различии вектора ее изменений в орексин-чувствительных клетках различных структур мозга и, возможно, об интенсивности реализации их лиганд-рецепторных взаимодействий с орексинами А и Б. Наиболее выраженные изменения уровня экспрессии генов рецепторов к орексину обнаружены в случаях аппликации антигена малых доз.

orexin receptorgene expressionlipopolysaccharideрецепторы к орексинамэкспрессия геновЦНСЛПСКорнева Е. А. О влиянии локального разрушения структур заднего гипоталамуса на интенсивность синтеза белков крови и органов у кроликов // Физиол. журн. СССР им. И. М. Сеченова.- 1969.- Т. 55, № 1.- С. 93-98.Корнева Е. А. Иммунофизиология - становление и основные тенденции развития // Патогенез.- 2007.- № 1-2.- С. 49-59.Корнева Е. А. Основные этапы и тенденции развития иммунофизиологии (к 20-летию основания Международного научного общества по нейроиммуномодуляции) // Медицина XXI век.- 2007а.- № 5.- С. 6.Корнева Е. А., Хай Л. М. Влияние разрушения участков гипоталамической области на процесс иммуногенеза // Физиол. журн. СССР.- 1963.- Т. 49, № 1.- С. 42-48.Шхинек Э. К. О функциональной роли заднего гипоталамического поля в реализации реакций гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы // Проблемы эндокринологии.- 1975.- Т. 21, № 6.- С. 59-65.Pierpaoli W., Besedovsky H. O. Role of the thymus in programming of neuroendocrine functions // Clin. And Exp. Immunol.- 1975.- Vol. 20, № 2.- P. 323-328.Solomon G. F. Emotions, stress, the central nervous system and immunity // Ann. N. Y. Acad. Sci.- 1969.- Vol. 164.- P. 335-344.Peyron C., Tighe D. K., van den Pol A. N., de Lecea L. et al. Neurons containing hypocretin (orexin) project to multiple neuronal systems // J. Neuroscience.- 1998.- Vol. 18, № 23.- P. 9996-1015.Sakurai T., Amemiya A., Ishii M. et al. Orexins and orexin receptors: a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behavior // Cell.- 1998.- Vol. 92, № 4 - P. 573-585.Van den Pol A. N. Hypothalamic Hypocretin (Orexin): Robust Innervation of the Spinal Cord // J. Neurosci.- 1999.- Vol. 19.- P. 3171-3182.Van den Top M., Nolan M. F., Lee K. et al. Orexins induce increased excitability and synchronisation of rat sympathetic preganglionic neurons // The Journal of Physiology.- 2003.- Vol. 549, № 3.- P. 809-821.Bergman P., Adori C., Vas S. et al. Narcolepsy patients have antibodies that stain distinct cell populations in rat brain and influence sleep patterns // Proc Natl Acad Sci USA.- 2014.- Vol. 111, № 35.- E. 373-3744.Huang Sh-C., Dai Yu-W. E., Lee Y-H. et al. Orexins Depolarize Rostral Ventrolateral Medulla Neurons and Increase Arterial Pressure and Heart Rate in Rats Mainly via Orexin 2 Receptors // J. Pharmacol. Exp. Ther. Aug.- 2010.- Vol. 334.- P. 522-529.Kiyashchenko L I., Mileykovskiy B. Y., Maidment N. et al. Release of Hypocretin (Orexin) during Waking and Sleep States // J. Neurosci., Jul.- 2002.- Vol. 22.- P. 5282-5286.Zeitzer J. M., Buckmaster C. L., Parker K. J. et al. Circadian and Homeostatic Regulation of Hypocretin in a Primate Model: Implications for the Consolidation of Wakefulness // J. Neurosci.- 2003.- Vol. 23.- P. 3555-3560.Zhang S., Blache D., Vercoe P. E. et al. Expression of orexin receptors in the brain and peripheral tissues of the male sheep // Regul. Pept.- 2005.- Vol. 124, № 1-3.- P. 81-87.Becskei C., Riediger H., Harnadfalvy D. et al. Inhibitory effects of lipopolysaccaride on hypothalamic nuclei implicated in the control of food intake // Brain. Behav. Immun.- 2008 - Vol. 22, № 1.- P. 56-64.Beuckmann C., Yanagisawa M. Orexins: from neuropeptides to energy homeostasis and sleep/wake regulation // J. Mol. Med.- 2002.- Vol. 80, № 6.- P. 329-342.Li Y., Gao X. B., Sakurai T., van den Pol A. N. Hypocretin/orexin excites hypocretin neurons via a local glutamate neuron-A potential mechanism for orchestrating the hypothalamic arousal system // Neuron.- 2002.- Vol. 36.- P. 1169-1181.Гаврилов Ю. В., Перекрест С. В., Новикова Н. С. Экспрессия c-Fos белка в клетках различных структур гипоталамуса при электроболевом раздражении и введении антигенов / / Росс. Физ. ж. им. И. М. Сеченова. 2006.- Т. 92, № 10.- С. 1195-1203.Корнева Е. А., Казакова Т. Б., Носов М. А. Экспрессия c-fos мРНК и c-Fos- подобных белков в клетках гипоталамических структур при введении антигена // Аллергология и иммунология.- 2001.- Т. 1, № 1.- С. 37-44.Перекрест С. В., Гаврилов Ю. В., Абрамова Т. В. и др. Активация клеток гипоталамических структур при введении антигенов различной природы (по экспрессии c-fos гена) // Медицинская иммунология.- 2006.- Т. 8, № 5-6.- С. 631-636.Elmquist J. K., Scammell T. E., Jacobson C. D., Saper C. B. Distrubution of Fos-like immunoreactivity in the rat brain following intravenous lipopolysaccharide administration // J. of comp. neurol.- 1996.- Vol. 371, № 1.- P. 85-103.Gaykema R. P. A., Goehler L. E., Armstrong C. B. et al. Differential FOS expression in rat brain induced by lipopolisaccharide and staphylococcal enterotoxin B. // Neuroimmunomodulation.- 1999.- Vol. 6.- P. 220-226.Goehler L. E., Gaykema R. P. A., Hansen M. K. et al. Staphylococcal enterotoxin B induces fever, brain c-Fos expression, and serum corticosterone in rats // J. Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol.- 2001.- Vol. 280.- P. 1434-1439.Hervieu G. J., Cluderay J. E., Harrison D. C. et al. Gene expression and protein distribution of the Orexin-1 receptor in the rat brain and spinal cord // Neuroscience.- 2001.- Vol. 103, № 3.- P. 777-797.Marcus J. N., Aschkenasi C. J., Lee C. E. et al. Differential expression of orexin receptors 1 and 2 in the rat brain // J. Comp. Neurol.- 2001.- Vol. 435.- P. 6-25.Trivedi P., Yu H., Douglas J. et al. Distribution of orexin receptor mRNA in the rat brain // FEBS Lett.- 1998.- Vol. 438.- P. 71-75.Jöhren O., Neidert S. J., Kaummer M. et al. P. Preproorexin and orexin receptor mRNAs are differentialy expressed in peripheral tissues of male and female rats // Endocrinology.- 2001.- Vol. 142.- P. 3324-3331.Steidl U., Bork S., Schaub S. et al. Primary human CD34+ hematopoietic stem and progenitor cells express functionally active receptors of neuromediators // Blood.- 2004.- Vol. 104.- P. 81-88.Gaykema R. P. A., Goehler L. E. Lipopolysaccharide challenge-induced suppression of Fos in hypothalamic orexin neurons: Their potential role in sickness behavior // Brain, Behavior, and Immunity.- 2009.- Vol. 23.- P. 926-930.Young J. K., Mingfei Wu, Kebreten F. Manaye et al. Mack and Musa A. Haxhiu. Orexin stimulates breathing via medullary and spinal pathways // J. Appl Physiol.- 1998.- P. 1387-1395.Geerling J. C., Mettenleiter T. C., Loewy A. Orexin neurons project to diverse sympathetic outflow systems // Neurosci.- 2003.- Vol. 122.- P. 541-550.Cano G., Sved A. F., Rinaman L, Rabin B. S., Card J. P. Characterization of the central nervous system innervation of the rat spleen using viral transneuronal tracing // J Comp Neurol.- 2001.- Vol. 439, № 1.- P. 1-18.Denes A., Boldogkoi Z., Uhereczky G. et al. Central autonomic control of the bone marrow: Multisynaptic tract tracing by recombinant pseudorabies virus // Neuroscience.- 2005.- Vol. 25.- P. 1-17.Stanley S., Pinto S., Segal J. et al. Identification of neuronal subpopulations that project from hypothalamus to both liver and adipose tissue poly-synaptically // PNAS.- 2010.- Vol. 107, № 13.- P. 7024-7029.Ammoun S., Holmqvist T., Shariatmadari R. et al. Distinct Recognition of OX1 and OX2 Receptors by Orexin Peptides // J. Pharmacol. Exp. Ther.- 2003.- Vol. 305.- P. 507-514.Larsson K. P., Peltonen H. M., Bart G. et al. Orexin-A-induced Ca2+ Entry: EVIDENCE FOR INVOLVEMENT OF TRPC CHANNELS AND PROTEIN KINASE C REGULATION // J. Biol. Chem.- 2005.- Vol. 280.- P. 1771-1781.Randeva H. S., Karteris E., Grammatopoulos D., Hillhouse E. W. Expression of orexin-A and functional orexin type 2 receptors in the human adult adrenals: implications for adrenal function and energy homeostasis // J. Clin. Endocrinol. Metabolism.- 2001.- Vol. 86, № 10.- P. 4808-4813.Park S.-M., Gaykema R. P. A., Goehler L. E. How does immune challenge inhibit ingestion of palatable food? Evidence that systemic lipopolysaccharide treatment modulates key nodal points of feeding neurocircuitry // Brain Behav. Immun.- 2008.- Vol. 22, № 8.- P. 1160-1172.Perekrest S., Abramova T., Novikova N. et al. Changes in immunoreactivity of Orexin-A-Positive Neurons after an Intravenous Lipopolysaccharide injection // Medical Science Monitoring.- 2008.- Vol. 14, № 7.- BR. 127-133.