Ростральный вентромедиальный мозг

Ростральный вентромедиальный мозг
RVM обозначен 5 внизу красным цветом
Подробности
Идентификаторы
Латинский	Nucleus ventromedialis
NeuroNames	2000
Анатомические термины нейроанатомии [редактирование в Викиданных ]

ростральный вентромедиальный мозг (RVM ), или вентромедиальное ядро ​​спинного мозга, представляет собой группу нейронов, расположенных близко к средней линии на дне продолговатого мозга (продолговатого мозга ). Ростральный вентромедиальный мозг посылает нисходящие тормозные и возбуждающие волокна к спинному рогу спинному мозгу нейронам. В RVM есть 3 категории нейронов: внутриклеточные, внеклеточные и нейтральные клетки. Для них характерна реакция на ноцицептивное воздействие. Вне-клетки показывают временное снижение скорости возбуждения прямо перед ноцицептивным рефлексом и, как предполагается, являются тормозящими. Активация вне клеток морфином или любым другим способом приводит к антиноцицепции. Он-клетки демонстрируют всплеск активности, непосредственно предшествующий ноцицептивному входу, и, как предполагается, вносят свой вклад в возбуждающее влечение. Нейтральные клетки не реагируют на ноцицептивное воздействие.

• 1 Участие в нейропатической боли
• 2 Роль серотонина в модуляции боли
• 3 Эффекты рецепторов вещества P и нейрокинина 1
• 4 Участие NMDA рецепторы
• 5 Пуринергическое вовлечение
• 6 Ссылки

Исследования показали, что RVM играет важную роль в поддержании невропатической боли. Абляция μ-опиоид -экспрессирующих нейронов в RVM с помощью конъюгата дерморфин - сапорин сокращала продолжительность аллодинии и гипералгезия, вызванная повреждением нерва. Лечение конъюгатом дерморфин-сапорин не изменило исходных болевых порогов и не повлияло на чувствительность в первые 5–10 дней после повреждения нерва. Это предполагает, что RVM способствует стойкой патологии, вызванной повреждением нерва.

Дальнейшие исследования показали, что подавляющее большинство экспрессирующих μ-опиоид нейронов также экспрессируют рецепторы CCK 2. Микроинъекция в RVM либо CCK-сапорином, либо конъюгатом дерморфин-сапорин устраняет нейроны, экспрессирующие любой из рецепторов. Инъекция конъюгата CCK-сапорин также обращала вспять аллодинию и гипералгезию на модели повреждения нерва, давая те же результаты, что и конъюгат дерморфин-сапорин. Это разрушение нейронов было относительно специфичным, поскольку было разрушено менее 10% нейронов в RVM. Это говорит о том, что целевые нейроны являются теми, которые ответственны за поддержание состояний хронической нейропатической боли, и что наблюдаемый эффект не был связан с диффузным разрушением нейронов RVM.

Кроме того, лидокаин микроинъекции в RVM временно обращал вспять аллодинию и гипералгезию, вызванные повреждением нерва.

Чтобы помочь определить, опосредовано ли стойкое болевое состояние центрально или периферически, к поврежденной нервной конечности прикладывались безвредные стимулы. У животных, получавших инъекции носителя в RVM, наблюдалось повышение экспрессии c-Fos в поверхностном и глубоком дорсальном роге спинного мозга, что указывает на активацию ноцицептивных нейронов. Животные, получавшие конъюгат дерморфин-сапорин в RVM, имели значительно меньшую экспрессию c-Fos. Это указывает на то, что стойкое состояние невропатической боли опосредуется централизованно.

Предполагается, что рецепторы серотонина играют двунаправленную роль в модуляции боли. На основании предыдущих экспериментов было установлено, что антагонист 5-HT3 , ондансетрон и антагонист 5-HT7, SB-269,970, были выбраны для исследования.

Системные или внутри-RVM инъекции морфина вызывали дозозависимую антиноцицепцию. Спинальное введение SB-269970 уменьшало индуцированную морфином антиноцицепцию, тогда как спинномозговое введение ондансетрона не имело эффекта. Затем SB-269970 и ондансетрон испытывали на их эффективность в снижении ноцицептивных ответов. Аллодинию и гипералгезию экспериментально индуцировали введением CCK в RVM. Спинальное введение SB-269970 не имело эффекта на ноцицепцию, тогда как ондансетрон полностью обращал эффекты инъекции CCK. Спинальный ондансетрон также обращал вспять аллодинию и гипералгезию, вызванные повреждением периферического нерва. Взятые вместе, эти результаты указывают на роль рецепторов 5-HT7 в индуцированной опиоидами антиноцицепции и роль 5-HT3 в про-ноцицептивном облегчении.

Одним ограничивающим фактором является то, что SB-269970 также обнаруживает быть сильным α2-адренергическим антагонистом. Поскольку в исследовании с использованием SB-269970 в качестве контроля не использовался α 2 -адренергический антагонист, возможно, что некоторые из эффектов SB-269970 связаны с его адренергическими эффектами.

RVM содержит высокие уровни как рецептора нейрокинина 1, так и его эндогенного лиганда, вещества P (SP). Микроинъекции SP в RVM приводили к временной антиноцицепции в отношении вредных тепловых раздражителей, но не механических раздражителей. Предварительная обработка антагонистом нейрокинина 1 (NK1) предотвращала антиноцицепцию, вызванную инъекцией SP, но антагонист NK1 сам по себе не влиял на болевой порог. Чтобы проверить эффекты антагониста NK1 во время состояний повреждения, антагонист NK1 был микроинъектирован в RVM после применения полного адъюванта Фрейнда (CFA), химического вещества, используемого для моделей воспаления. Введение антагониста NK1 обратило вспять тепловую гипералгезию, вызванную CFA. Напротив, введение антагониста NK1 дополнительно увеличивало тактильную гипералгезию, вызванную CFA. Однако антагонист NK1 действительно предотвращал некоторую тактильную гипералгезию, вызванную другим соединением, капсаицином. В еще одной модели индуцированного повреждения с использованием горчичного масла (агонист TRPA1 ) антагонисты NK1 не влияли на термическую или тактильную гипералгезию.

В отличие от исследования выше, другая группа исследователей обнаружила, что микроинъекция SP в RVM приводила к временной тепловой гипералгезии, которая сохранялась долгое время при имплантации насосов для непрерывной инфузии. Чтобы больше узнать о передаче сигналов SP-NK1, они выполнили вестерн-блоттинг срезов RVM в поисках экспрессии рецептора NK1. Экспрессия рецептора NK1 увеличивалась с 2 часов до 3 дней после введения CFA.

Гиперчувствительность, индуцированная агонизмом NK1, зависит от рецепторов 5-HT3 и также модулируется ГАМК A и рецепторами NMDA. Животным предварительно вводили спинально Y-25130 или ондансетрон, оба антагониста 5-HT3, перед инъекциями SP при RVM. И Y-25130, и ондансетрон ингибировали SP-индуцированную тепловую гипералгезию. Участие рецептора ГАМК А было продемонстрировано интратекальным введением габазина, антагониста ГАМК А, животным, получавшим непрерывные инфузии SP в RVM. Лечение габазином полностью изменило тепловую гипералгезию. Механизм, лежащий в основе вовлечения ГАМК, был исследован с использованием записей in vitro от животных, получавших непрерывные инфузии SP или физиологического раствора в RVM. В нейронах, обработанных SP, ГАМК вызывает деполяризацию, тогда как в нейронах, обработанных физиологическим раствором, она вызывает гиперполяризацию. «Эти результаты предполагают, что облегчение нисходящего движения, индуцированное введением SP RVM, вызывает деполяризацию, вызванную рецептором ГАМК A, и увеличение возбуждения нейронов дорсального рога». Затем тестировали агонист ГАМК A мусцимол в сочетании с SP. Интратекальный мусцимол значительно увеличивал SP-индуцированную гиперчувствительность, которую блокировал интратекальный габазин. Затем исследователи изучили фосфорилирование треонином белков NKCC1, которые являются изоформой котранспортера Na-K-Cl. Фосфорилирование этих белков приводит к увеличению активности котранспортера. Хроническое введение SP RVM или острого SP в сочетании с интратекальным мусцимолом привело к значительно более высоким уровням фосфорилированного NKCC1.

Роль рецепторов NMDA в не - исследовались воспалительные вредные раздражители. Модель травмы состояла из двух инъекций кислого физиологического раствора (pH = 4,0) и была разработана для моделирования невоспалительной мышечной боли. Введение внутри RVM антагонистов рецептора NMDA AP5 или MK-801 привело к изменению механической чувствительности, вызванной кислым физиологическим раствором.

Поведенческие гипералгезия при воспалительных болевых состояниях тесно коррелирует с фосфорилированием спинномозговых рецепторов NMDA. Чтобы узнать больше о роли рецепторов NMDA в облегчении боли при RVM, интратекально MK-801 вводили перед инъекцией RVM SP. Предварительная обработка MK-801 значительно снизила гипералгезию, вызванную SP. Интратекальный MK-801 также блокировал гипералгезию, возникающую в результате непрерывных инфузий SP. SP также увеличивал фосфорилирование субъединицы NR1 рецепторов NMDA.

Чтобы выяснить взаимосвязь между GABA, NMDA и SP, MK-801 вводили интратекально для определения эффекта о потенцировании мусцимолом гипералгезии SP. MK-801 уменьшал гипералгезию SP, вызванную мусцимолом. Кроме того, низкие дозы SP и интратекального мусцимола увеличивали экспрессию фосфорилированных субъединиц NR1 рецепторов NMDA. Интратекальное введение габазина до того, как мусцимол блокировал увеличение экспрессии фосфорилированного NR1.

Как включенные, так и выключенные клетки активировались местным введением АТФ, a P1 и агонист P2, тогда как нейтральные клетки ингибировались. Однако внутриклеточные и внеклеточные реакции различались по их ответу на агонисты P2X и P2Y.

. Внутриклеточные клетки демонстрировали больший ответ на агонисты P2X по сравнению с агонистами P2Y. Например, α, β-метилен АТФ, агонист P2X, активировал все внутренние клетки, тогда как 2-метилтио-АТФ, агонист P2Y, активировал только 60% протестированных клеток. Все находящиеся в клетках показали ответ на неспецифический агонист P2 уридинтрифосфат (UTP). Активация клеток АТФ была обращена с помощью антагонистов P2 сурамина и пиридоксальфосфат-6-азофенил-2 ', 4'дисульфоновой кислоты (PPADS ), но не с помощью Антагонист P2Y MRS2179.

Напротив, внеклетки были более чувствительны к агонистам P2Y. 2-Метилтио-АТФ активировал все вне клеток, тогда как α, β-метилен АТФ, агонист P2X, активировал только одну треть вне клеток. Офф-клетки также активировались UTP, но не реагировали на аденозин, агонист P1. Активация внеклеточных клеток АТФ ингибировалась сурамином, PPADS и MRS2179.

Нейтральные клетки ингибируются аденозином, агонистом P1, тогда как включенные клетки а вне клеток отсутствует ответ на аденозин.

Гистологическое окрашивание, проведенное другой исследовательской группой, изучало распределение подтипов пуринергических рецепторов по всей RVM. P1, P2X1 и P2X3 все показали умеренную плотность мечения, с немного большей плотностью, наблюдаемой в nucleus raphes magnus и raphe pallidus. Напротив, P2Y1 показал более низкие уровни мечения. Было показано, что P1 и P2Y1 совместно локализованы, а также P2X1 и P2Y1. Присутствие ядер шва в RVM также приводило к окрашиванию на триптофангидроксилазу (TPH), маркер для серотонин (5-HT) -положительных нейронов, и ищут совместную локализацию 5-HT нейронов с пуринергическими рецепторами. Только около 10% нейронов RVM были TPH-положительными, но из тех, которые были помечены как TPH, подавляющее большинство были совместно помечены пуринергическими антителами. Пятьдесят пять процентов TPH + нейронов окрашены на P1, 63% на P2X1, 64% на P2X3 и 70% на P2Y1.

1. ^Noback CR, Harting JK (1971). "Цитоархитектурная организация серого вещества спинного мозга". Спинной мозг (Spinal Medulla): Primatologia. Медицинские и научные издательства Karger. п. 2/14. ISBN 3805512058. Проверено 11 августа 2015 г.
2. ^ancil-2000 в NeuroNames
3. ^ Urban, M.O. (Июль 1999 г.). «Супраспинальный вклад в гипералгезию». PNAS. 96 (14): 7687–7692. doi : 10.1073 / pnas.96.14.7687. ПМЦ 33602. PMID 10393881.
4. ^Морган, Майкл (ноябрь 2008 г.). «Периакведуктальные серые нейроны проецируются в спинно-проекционные ГАМКергические нейроны в ростральном вентромедиальном мозговом веществе». Боль. 140 (2): 376–386. doi : 10.1016 / j.pain.2008.09.009. PMC 2704017. PMID 18926635.
5. ^ Вера-Портокарреро, LP; Zhang, ET; Осипов, М.Х.; и другие. (Июль 2006 г.). «Нисходящее облегчение из рострального вентромедиального мозга поддерживает центральную сенсибилизацию, вызванную повреждением нерва». Неврология. 140 (4): 1311–20. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2006.03.016. PMID 16650614.
6. ^Чжан, Вэньцзюнь (март 2009 г.). «Невропатическая боль поддерживается нейронами ствола мозга, коэкспрессирующими опиоидные и холецистокининовые рецепторы». Мозг. 132 (3): 778–787. doi : 10.1093 / brain / awn330. PMC 2724921. PMID 19050032.
7. ^ Догрул, Ахмет (июль 2009 г.). «Дифференциальное посредничество в облегчении нисходящей боли и ингибировании спинномозговыми 5HT-3 и 5HT-7 рецепторами». Исследование мозга. 1280 : 52–59. doi : 10.1016 / j.brainres.2009.05.001. PMID 19427839.
8. ^Хэмити, Марта В. (февраль 2010 г.). «Эффекты агонизма и антагонизма рецепторов нейрокинина-1 в ростральном вентромедиальном мозговом веществе крыс с острой или стойкой воспалительной ноцицепцией». Неврология. 165 (3): 902–913. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2009.10.064. ПМЦ 2815160. PMID 19892001.
9. ^ Лагрейз, Южная Каролина (декабрь 2010 г.). «Механизмы спинного мозга, опосредующие поведенческую гипералгезию, индуцированную активацией тахикининового рецептора нейрокинина-1 в ростральном вентромедиальном мозговом веществе». Неврология. 171 (4): 1341–1356. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2010.09.040. PMC 3006078. PMID 20888891.
10. ^Силва, LFS (апрель 2010 г.). «Активация рецепторов NMDA в стволе мозга, ростральном вентромедиальном мозговом веществе и ядре reticularis gigantocellularis опосредует механическую гипералгезию, вызываемую повторными внутримышечными инъекциями кислого физиологического раствора крысам». J Pain. 11 (4): 378–87. doi : 10.1016 / j.jpain.2009.08.006. PMC 2933661. PMID 19853525.
11. ^ Селден, Северная Каролина (Июнь 2007 г.). «Пуринергические действия на нейроны, которые модулируют ноцицепцию в ростральном вентромедиальном мозговом веществе». Неврология. 146 (4): 1808–1816. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2007.03.044. PMID 17481825.
12. ^Клоуз, Л.Н. (Январь 2009 г.). «Иммунореактивность пуринергических рецепторов в ростральном вентромедиальном мозге». Неврология. 158 (2): 915–921. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2008.08.044. PMC 2664706. PMID 18805466.