1. Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет, Санкт-Петербург, Россия 2. Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия; Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, Санкт-Петербург, Россия 3. Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия 4. Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия; Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия
Прилежащее ядро (nucleus accumbens, NAc) — вентральная часть стриатума головного мозга, которая является важной частью мезолимбического пути, участвующего в системе внутреннего подкрепления, опосредующей формирование различных форм аддикции, в частности алкогольной аддикции. Данные нейровизуализации и исследования in vitro свидетельствуют о развитии выраженного нейродегенеративного процесса в NAc при длительном употреблении алкоголя, однако ключевые механизмы, опосредующие этот процесс, остаются неизвестными. В последние годы внимание исследователей сосредоточено на изучении системы Toll-подобных рецепторов (TLR), повышенная активность которых выявлена в коре и гиппокампе головного мозга при длительной алкоголизации, однако существует необходимость в исследовании этой системы в других структурах мозга. В данной работе показано, что длительная алкоголизация (2 месяца) умеренными ежедневными дозами этанола (2 г/кг) способствует выраженному повышению экспрессии гена Tlr4 и его эндогенного лиганда Hmgb1 в NAc у крыс в период отмены алкоголя. Инъекции рифампицина (Rif; 100 мг/кг) снижали повышенный уровень экспрессии Hmgb1, Tlr4, а также генов провоспалительных цитокинов (IL1β, IL6) в NAc у длительно алкоголизированных крыс в период отмены алкоголя. При этом отмечено увеличение пониженного уровня мРНК противовоспалительных цитокинов (IL10, IL11).
Айрапетов М.И., Ереско С.О., Скабелкин Д.А., Искалиева А.Р., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д. (2022) Влияние рифампицина на систему Toll-подобных рецепторов в прилежащем ядре мозга длительно алкоголизированных крыс в период отмены алкоголя. Биомедицинская химия, 68(4), 279-287.
Айрапетов М.И. и др. Влияние рифампицина на систему Toll-подобных рецепторов в прилежащем ядре мозга длительно алкоголизированных крыс в период отмены алкоголя // Биомедицинская химия. - 2022. - Т. 68. -N 4. - С. 279-287.
Айрапетов М.И. и др., "Влияние рифампицина на систему Toll-подобных рецепторов в прилежащем ядре мозга длительно алкоголизированных крыс в период отмены алкоголя." Биомедицинская химия 68.4 (2022): 279-287.
Айрапетов, М. И., Ереско, С. О., Скабелкин, Д. А., Искалиева, А. Р., Лебедев, А. А., Бычков, Е. Р., Шабанов, П. Д. (2022). Влияние рифампицина на систему Toll-подобных рецепторов в прилежащем ядре мозга длительно алкоголизированных крыс в период отмены алкоголя. Биомедицинская химия, 68(4), 279-287.
Список литературы
Hutchinson M.R., Watkins L.R. (2014) Why is neuroimmunopharmacology crucial for the future of addiction research? Neuropharmacology, 76(Part B), 218-227. CrossRef Scholar google search
Nestler E.J. (2005) Is there a common molecular pathway for addiction? Nature Neuroscience, 8(11), 1445-1449. CrossRef Scholar google search
Koob G.F. (2014) Neurocircuitry of alcohol addiction: Synthesis from animal models. Handb. Clin. Neurol., 125, 33-54. CrossRef Scholar google search
Sobstyl M., Kupryjaniuk A., Mierzejewski P. (2021) Nucleus accumbens as a stereotactic target for the treatment of addictions in humans: A literature review. Neurol. Neurochir. Pol., 55(5), 440-449. CrossRef Scholar google search
Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Шевелева М.В., Шумилов Е.Г., Роик Р.О. (2014) Участие прилежащего ядра в механизмах условного подкрепления у крыс. Наркология, 13(7), 52-59. Scholar google search
Шевелева М.В., Лебедев А.А., Роик Р.О., Шабанов П.Д. (2013) Нейробиологические механизмы систем награды и наказания в головном мозге при активации прилежащего ядра. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии, 11(3), 3-19. CrossRef Scholar google search
Bayassi-Jakowicka M., Lietzau G., Czuba E., Patrone C., Kowianski P. (2022) More than addiction – The nucleus accumbens contribution to development of mental disorders and neurodegenerative diseases. Int. J. Mol. Sci., 23(5), 2618. CrossRef Scholar google search
Francis T.C., Lobo M.K. (2017) Emerging role for nucleus accumbens medium spiny neuron subtypes in depression. Biol. Psychiatry, 81(8), 645-653. CrossRef Scholar google search
Edith V.S., Anjali D., Eve R., Margaret J.R., Adolf P. (2005) Striatal and forebrain nuclei volumes: Contribution to motor function and working memory deficits in alcoholism. Biol. Psychiatry, 57(7), 768-776. CrossRef Scholar google search
Vetreno R.P., Crews F.T. (2014) Current hypotheses on the mechanisms of alcoholism. Handb. Clin. Neurol., 125, 477-497. CrossRef Scholar google search
Balan I., Warnock K.T., Puche A., Gondre-Lewis M.C., Aurelian L. (2018) Innately activated TLR4 signal in the nucleus accumbens is sustained by CRF amplification loop and regulates impulsivity. Brain, Behavior, Immunity, 69, 139-153. CrossRef Scholar google search
Айрапетов М.И., Ереско С.О., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д. (2020) Роль toll-подобных рецепторов в нейроиммунологии алкоголизма. Биомедицинская химия, 66(3), 208-215. CrossRef Scholar google search
Айрапетов М.И., Ереско С.О., Бычков Е.Р., Лебедев А.А., Шабанов П.Д. (2020) Уровень экспрессии Toll-подобных рецепторов изменяется в эмоциогенных структурах мозга крыс в условиях длительной алкоголизации и при отмене этанола. Медицинская иммунология, 22(1), 77-86. CrossRef Scholar google search
Айрапетов М.И., Ереско С.О., Бычков Е.Р., Лебедев А.А., Шабанов П.Д. (2021) Экспрессия гена Hmgb1 изменяется в стриатуме и амигдале мозга крыс при длительной алкоголизации и отмене этанола. Биомедицинская химия, 67(1), 95-99. CrossRef Scholar google search
Wang X., Grace P.M., Pham M.N., Cheng K., Strand K.A., Smith C., Li J., Watkins L.R., Yin H. (2013) Rifampin inhibits Toll-like receptor 4 signaling by targeting myeloid differentiation protein 2 and attenuates neuropathic pain. FASEB J., 27(7), 2713-2722. CrossRef Scholar google search
Bi W., Zhu L., Jing X., Zeng Z., Liang Y., Xu A., Liu J., Xiao S., Yang L., Shi Q., Guo L., Tao E. (2014) Rifampicin improves neuronal apoptosis in LPS-stimulated co-cultured BV2 cells through inhibition of the TLR-4 pathway. Mol. Med. Rep., 10(4), 1793-1799. CrossRef Scholar google search
Bi W., Cheng X., Zeng Z., Zhou R., Luo R., Zhang J., Zhu L. (2021) Rifampicin ameliorates lipopolysaccharide-induced cognitive and motor impairments via inhibition of the TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway in mice. Neurol. Res., 43(5), 358-371. CrossRef Scholar google search
Буров Ю.В., Ведерникова Н.Н. (1985) Нейрохимия и фармакология алкоголизма. Медицина, М., 240 с. Scholar google search
Lewohl J.M., Wang L., Miles M.F., Zhang L., Dodd P.R., Harris R.A. (2000) Gene expression in human alcoholism: Microarray analysis of frontal cortex. Alcohol. Clin. Exp. Res., 24(12), 1873-1882. PMID: 11141048. CrossRef Scholar google search
Crews F.T., Zou J., Qin L. (2011) Induction of innate immune genes in brain create the neurobiology of addiction. Brain, Behavior, Immunity, 25(Suppl.1), 4-12. CrossRef Scholar google search
Coleman L.G. Jr., Zou J., Crews F.T. (2020) Microglial depletion and repopulation in brain slice culture normalizes sensitized proinflammatory signaling. J. Neuroinflammation, 17(1), 27. CrossRef Scholar google search
Lawrimore C.J., Coleman L.G., Crews F.T. (2019) Ethanol induces interferon expression in neurons via TRAIL: Role of astrocyte-to-neuron signaling. Psychopharmacology (Berlin), 236(10), 2881-2897. CrossRef Scholar google search
Warden A.S., Azzam M., DaCosta A., Mason S., Blednov Y.A., Messing R.O., Mayfield R.D., Harris R.A. (2019) Toll-like receptor 3 dynamics in female C57BL/6J mice: Regulation of alcohol intake. Brain, Behavior, Immunity, 77, 66-76. CrossRef Scholar google search
Randall P.A., Vetreno R.P., Makhijani V.H., Crews F.T., Besheer J. (2019) The Toll-like receptor 3 agonist poly(I:C) induces rapid and lasting changes in gene expression related to glutamatergic function and increases ethanol self-administration in rats. Alcoholism, Clin. Exper. Res., 43(1), 48-60. CrossRef Scholar google search
McCarthy G.M., Warden A.S., Bridges C.R., Blednov Y.A., Harris R.A. (2017) Chronic ethanol consumption: Role of TLR3/TRIF-dependent signaling. Addiction Biology, 23(3), 889-903. CrossRef Scholar google search
Montesinos J., Pascual M., Pla A., Maldonado C., Rodríguez-Arias M., Miñarro J., Guerri C. (2015) TLR4 elimination prevents synaptic and myelin alterations and long-term cognitive dysfunctions in adolescent mice with intermittent ethanol treatment. Brain, Behavior, Immunity, 45, 233-244. CrossRef Scholar google search
Harris R.A., Bajo M., Bell R.L., Blednov Y.A., Varodayan F.P., Truitt J.M., de Guglielmo G., Lasek A.W., Logrip M.L., Vendruscolo L.F., Roberts A.J., Roberts E., George O., Mayfield J., Billiar T.R., Hackam D.J., Mayfield R.D., Koob G.F., Roberto M., Homanics G.E. (2017) Genetic and pharmacologic manipulation of TLR4 has minimal impact on ethanol consumption in rodents. J. Neurosci., 37(5), 1139-1155. CrossRef Scholar google search
Alfonso-Loeches S., Pascual-Lucas M., Blanco A.M., Sanchez-Vera I., Guerri C. (2010) Pivotal role of TLR4 receptors in alcohol-induced neuroinflammation and brain damage. J. Neurosci., 30(24), 8285-8295. CrossRef Scholar google search
Pascual M., Baliño P., Aragón C.M., Guerri C. (2015) Cytokines and chemokines as biomarkers of ethanol-induced neuroinflammation and anxiety-related behavior: Role of TLR4 and TLR2. Neuropharmacology, 89, 352-359. CrossRef Scholar google search
Coleman L.G., Zou J., Crews F.T. (2017) Microglial-derived miRNA let-7 and HMGB1 contribute to ethanol-induced neurotoxicity via TLR7. J Neuroinflammation, 14(1), 1-15. CrossRef Scholar google search
Liu J., Yang A.R., Kelly T., Puche A., Esoga C., June H.L. Jr, Elnabawi A., Merchenthaler I., Sieghart W., June H.L. Sr, Aurelian L. (2011) Binge alcohol drinking is associated with GABAA alpha2-regulated Toll-like receptor 4 (TLR4) expression in the central amygdala. Proc. Nat.Acad. Sci. USA, 108(11), 4465-4470. CrossRef Scholar google search
June H.L., Liu J., Warnock K.T., Bell K.A., Balan I., Bollino D., Puche A., Aurelian L. (2015) CRF-amplified neuronal TLR4/MCP-1 signaling regulates alcohol self-administration. Neuropsychopharmacology, 40(6), 1549-1559. CrossRef Scholar google search
Garcia Bueno B., Caso J.R., Madrigal J.L., Leza J.C. (2016) Innate immune receptor Toll-like receptor 4 signalling in neuropsychiatric diseases. Neurosci. Biobehav. Rev., 64, 134-147. CrossRef Scholar google search
Figueroa-Hall L.K., Paulus M.P., Savitz J. (2020) Toll-like receptor signaling in depression. Psychoneuroendocrinology, 121, 1-35. CrossRef Scholar google search
Aurelian L., Balan I. (2019) GABAAR α2-activated neuroimmune signal controls binge drinking and impulsivity through regulation of the CCL2/CX3CL1 balance. Psychopharmacology (Berlin), 236(10), 3023-3043. CrossRef Scholar google search
Ebenezer G.J., Scollard D.M. (2021) Treatment and evaluation advances in leprosy neuropathy. Neurotherapeutics, 18(4), 2337-2350. CrossRef Scholar google search
Cao Y., Wang T., He K., Xue J., Wang X., Liang J. (2022) High-dose rifampicin for the treatment of tuberculous meningitis: a meta-analysis of randomized controlled trials. J. Clin. Pharm. Ther., 47(4), 445-454. CrossRef Scholar google search
Zahednasab H., Firouzi M., Kaboudanian-Ardestani S., Mojallal-Tabatabaei Z., Karampour S., Keyvani H. (2019) The protective effect of rifampicin on behavioral deficits, biochemical, and neuropathological changes in a cuprizone model of demyelination. Cytokine, 113, 417-426. CrossRef Scholar google search
Ali A.E., Mahdy H.M., Elsherbiny D.M., Azab S.S. (2018) Rifampicin ameliorates lithium-pilocarpine-induced seizures, consequent hippocampal damage and memory deficit in rats: Impact on oxidative, inflammatory and apoptotic machineries. Biochem. Pharmacol., 156, 431-443. CrossRef Scholar google search
Zhu L., Yuan Q., Zeng Z., Zhou R., Luo R., Zhang J., Tsang C.K., Bi W. (2021) Rifampicin suppresses amyloid-β accumulation through enhancing autophagy in the hippocampus of a lipopolysaccharide-induced mouse model of cognitive decline. J. Alzheimers Dis., 79(3), 1171-1184. CrossRef Scholar google search
