Keskushermoston histamiinin ja dopamiinin yhteisvaikutukset ja niiden merkitys riippuvuudessa

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151283
Title: Keskushermoston histamiinin ja dopamiinin yhteisvaikutukset ja niiden merkitys riippuvuudessa
Author: Kinnunen, Marja
Other contributor: Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Helsingfors universitet, Farmaceutiska fakulteten
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2015
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151283
http://hdl.handle.net/10138/152776
Thesis level: master's thesis
Discipline: Farmakologi
Pharmacology
Farmakologia
Abstract: Histamine is a monoamine structured signal molecule, which takes part in many functions of living organisms. It was first found in brain approximately 70 years ago. Neuronal histamine regulates for example biological rhythms, energy metabolism and thermoregulation. In the 1980's, H3-receptor was recognized in the brain. Neuronal histamine regulates functions of other transmitters for example gamma-aminobutyric acid, glutamate, acetylcholine, noradrenaline and dopamine. Currently, the interactions of histamine and dopamine are not well characterized. Though, it is known that histaminergic fibers innerviate almost every dopaminergic area of the brain. There are also several H3-receptors in the striatum and in the limbic system. These brain areas are important for the rewarding effect of dopamine. The aim of the experimental part of this Master's thesis was to examine the location of histaminergic and dopaminergic nervous systems in mouse brain by using immunohistochemistry. Primary antibodies that were produced in rabbit (anti-histamine (HA)) and in mouse (anti-tyrosine hydroxylase (TH)), and secondary anti-rabbit and anti-mouse anti-bodies, that were produced in goat and conjugated with fluorophores, were used in the study. The samples were imaged with a confocal microscope. The primary aim was to find out, in which addiction related brain areas, histamine and dopamine cells and fibers are located and how they are situated in relation to each other. H3-receptor antagonists have been shown to decrease the consumption and rewarding effect of alcohol in animal models. Therefore, it was examined if non-imidazole structured H3-receptor antagonist also inhibits the rewarding effect of amphetamine, and if it decreases the locomotor activity induced by amphetamine. JNJ-39220675, a neutral antagonist of H3-receptor, and behavioral paradigm of conditioned place preference (CPP) were used in the experiment. CPP was also used to find out if D2-receptor agonist quinpirole cause reward or aversion. The effect of JNJ-39220675 on quinpirole's place preference and change in locomotor activity was also investigated. The interactions of these two pharmacological ligands were also examined in a separate locomotor activity experiment. C57BL/6J mice were used in all experiments. The results show that there are possible synaptic connections of histaminergic and dopaminergic system in substantia nigra, supramammillary nucleus, dorsomedial hypothalamic area and ventral periaqueductal grey area. Also, histaminergic nerve fibers innerviate to the dorsal striatum, which regulates motor functions, and to the ventral striatum, which is a part of the rewarding system of the brain. Hence, it is possible that histamine regulates the actions of dopa-mine in these brain areas. The behavioral experiments showed that JNJ-39220675 inhibits acutely increased locomotor activity caused by amphetamine, and decreases desensitation of decreased locomotor action caused by repeated dose of quinpirole. However, JNJ-39220675 did not have any effect on the rewarding effect of amphetamine, which causes strong sensitization. Also, JNJ-39220675 did not have an effect on quinpirole's aversive action. It remains to be seen, if H3-receptor is a potential target for new medicines in the treatment of different brain diseases and addiction in the future.Histamiini on monoamiinirakenteinen signaalimolekyyli, joka on osallisena useissa elimistön toiminnoissa. Aivoista histamiinia löydettiin ensimmäisen kerran noin 70 vuotta sitten. Hermoston histamiini osallistuu muun muassa biologisten rytmien, energiametabolian sekä lämmöntuotannon säätelyyn. H3-reseptori löydettiin keskushermostosta 1980-luvulla. Hermoston histamiinin on osoitettu säätelevän muun muassa gamma-aminovoihapon, glutamaatin, asetyyli-koliinin, noradrenaliinin ja dopamiinin vapautumista hermosolujen päätteistä. Histamiinin dopaminergista hermovälittäjäainejärjestelmää säätelevä vaikutus ei ole vielä kovin hyvin tunnettu. Histamiinisäikeiden tiedetään kuitenkin hermottavan lähes kaikkia aivojen dopaminergisiä alueita ja H3-reseptoreita sijaitsee runsaasti muun muassa striatumissa ja limbisessä järjestelmässä, joissa dopamiinin tiedetään toimivan muun muassa mielihyvää lisäävänä hermovälittäjäaineena. Erikoistyön kokeellisen osuuden tarkoitus oli selvittää immunohistokemiallisesti histaminergisen ja dopaminergisen hermovälittäjäainejärjestelmän sijainti C57BL/6J -kannan hiirien aivoissa. Tutkimuksessa käytettiin primaarisia kaniinissa tuotettua anti-histamiini(HA) ja hiiressä tuotettua anti-tyrosiinihydroksylaasi(TH) vasta-aineita sekä sekundaarisia vuohessa tuotettuja fluoresoivia anti-kaniini ja anti-hiiri vasta-aineita. Kuvat muodostettiin konfokaalimikroskoopin avulla. Ensisijaisesti selvitettiin millä riippuvuuden kannalta oleellisilla aivoalueilla histamiini- ja dopamiinisoluja ja hermosäikeitä sijaitsee ja miten nämä kaksi välittäjäainejärjestelmää sijaitsevat suhteessa toisiinsa. H3-reseptorien antagonistien on eläinmalleissa osoitettu vähentävän alkoholin kulutusta sekä estävän alkoholin tuottamaa mielihyvää. Yksi erikoistyön tavoitteista oli selvittää estääkö ei-imidatsolirakenteinen H3-reseptorin antagonisti myös amfetamiinin mielihyvää tuottavan ja liikeaktiivisuutta lisäävän vaikutuksen. Tutkimuksissa käytettiin H3-reseptorin neutraalia antagonistia JNJ-39220675:sta ja tutkimusmenetelmänä pavlovilaista ehdollistetun paikkahakuisuuden menetelmää. Samalla menetelmällä selvitettiin myös aiheuttaako D2-reseptorin agonisti kvinpiroli mielihyvää vai aversiota sekä tutkittiin JNJ-39220675:n vaikutusta kvinpirolin aiheuttamaan paikkahakuisuuteen sekä liikeaktiivisuuden muutokseen. Lisäksi näiden kahden farmakologisen ligandin yhteisvaikutuksia tarkasteltiin erillisessä liikeaktiivisuuden tutkimuksessa. Kaikissa käyttäytymiskokeissa käytettiin C57BL/6J -kannan hiiriä. Hiiren aivoissa havaittiin histaminergisen ja dopaminergisen hermovälittäjäainejärjestelmän mahdollisia synaptisia yhteyksiä muun muassa mustatumakkeessa, supramammillaarisessa tumakkeessa, dorsomediaalisen hypotalamuksen alueella sekä ventraalisessa periakveduktaalisessa harmaassa aineessa. Tulokset osoittivat histaminergisten hermosäikeiden hermottavan vahvasti myös dorsaalista liikeaktiivisuutta säätelevää sekä ventraalista mielihyvää säätelevää striatumia. On siis mahdollista, että histamiini säätelee dopamiinin vaikutuksia näillä aivoalueilla. Käyttäytymiskokeissa H3-reseptorin antagonisti JNJ-39220675 esti amfetamiinin aiheuttamaa liikeaktiivisuuden lisääntymistä akuutisti sekä hillitsi kvinpirolin toistettujen antojen aikaansaamaa liikeaktiivisuuden vähenemisen desensitisaatiota. Nämä tutkimustulokset viittaavat histaminergisen ja dopaminergisen hermovälittäjäainejärjestelmän reseptoritason yhteisvaikutuksiin. JNJ-39220675 ei kuitenkaan vaikuttanut voimakkaasti herkistävän amfetamiinin mielihyvävaikutukseen eikä kvinpirolin aversiiviseen vaikutukseen. Nähtäväksi jää, onko H3-reseptorissa tulevaisuudessa potentiaalia uusien lääkeainekandidaattien vaikutuskohteeksi eri keskushermostosairauksien sekä riippuvuuksien hoidossa.
Subject: histamine
dopamine
immunohistochemical staining
conditioned place preference
H3-receptor antagonist
amphetamine
quinpirole
addiction
histamiini
dopamiini
immunohistokemiallinen värjäys
ehdollistettu paikkahakuisuus
H3-reseptorin antagonisti
amfetamiini
kvinpiroli
riippuvuus


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
111114_FINAL VERSION PRO_GRADU_Marja_Kinnunen.pdf 5.550Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record