Цель работы - исследование распределения уровня GAT-транспортера ГАМК в комплексе Бетцингера на разных сроках раннего постнатального развития крыс в норме и при пренатальном дефиците серотонина. Материал и методы. Работа проведена на лабораторных крысах линии Wistar. Снижение уровня эндогенного серотонина в эмбриональный период осуществляли методом ингибирования триптофан-гидроксилазы пара-хлорфенилаланином (пХФА). Выявление транспортного белка GAТпроводили посредством иммуногистохимической реакции с использованием первичных кроличьих поликлональных антител anti-GABA transporter1 (AbCam, Великобритания). Мозг исследовали на 5-, 10-е и 20-е сутки постнатального развития. Результаты. В комплексе Бетцингера на ранних сроках постнатального развития у контрольных животных отмечено колебание уровня GAT-транспортера ГАМК. На 1-й неделе жизни уровень GATбыл высоким как в сети отростков и терминалей, так и в синапсах. В течение 2-й недели жизни уровень GATснижался, а к концу 3-й недели - повышался вновь, достигая исходного уровня. Дефицит серотонина в пренатальный период вызывал у подопытных животных существенное увеличение уровня GATв нейропиле комплекса Бетцингера на всех изученных сроках постнатального развития. Выводы. Пренатальный дефицит серотонина приводит к существенному повышению уровня GAT-транспортера ГАМК в ранние сроки постнатального развития, что может приводить к изменению трансмиссии ГАМК и, как следствие, к нарушению баланса тормозных и возбуждающих эффектов в дыхательном ядре.
Objective - to study the distribution of GABA transporter 1 (GAT) levels in the Bötzinger complex at the early stages of postnatal development in rats with prenatal serotonin deficiency. Materials and methods. The work was carried out on Wistar line laboratory rats. To reduce the level of endogenous serotonin in the embryonic period, the method of tryptophan hydroxylase inhibition by para-chlorophenylalanine (PCPA) (Sigma, USA) was used. The GAT1 transport protein was detected by immunohistochemical reaction with anti-GABA transporter1 primary rabbit polyclonal antibodies (AbCam, UK). The brain was examined on the 5, 10 and 20 day of postnatal development. Results. At the early stages of postnatal development, a fluctuation in the GAT1 level of the GABA transporter was noted in the Bötzinger complex of control animals. In the first postnatal week, the GAT level was high both in the network of neuronal processes and terminals, and in synapses. During the 2 week of life, the GAT1 level decreased, and by the end of the 3 week it increased again, reaching the initial level. Deficiency of serotonin in the prenatal period caused a significant increase in the level of GAT in the neuropil of the Bötzinger complex in experimental animals at all studied stages of postnatal development. Conclusions. Prenatal deficiency of serotonin leads to a significant increase in the GAT1 level at the early stages of postnatal development, which can lead to a change in the GABA transmission, and, as a result, to a disturbance in the balance of inhibitory and stimulatory effects in the respiratory nuclei.
Synchronization transition from bursting to spiking and bifurcation mechanism of the pre-Bötzinger complex
