Age and sex differences in GABAergic transmission in the substantia nigra pars reticulata in the rat.

Abstract

Souhrn Mnoho experimentálních a klinických prací prokázalo, že podkorové neuronální okruhy včetně těch, jež zahrnují substantia nigra pars reticulata anterior (SNRA), jsou úzce zapojeny do kontroly propagace a ukončování záchvatů. In vivo studie na potkanech vystavených generalizovaným klonickým křečím ve flurothylovém modelu ukázaly, že utlumení GABAergního elektrického výstupu ze SNRA zvyšuje práh pro vznik záchvatů. Tyto antikonvulzní vlastnosti SNRA jsou závislé na věku a pohlaví. V naší práci jsme ke studiu GABAergní transmise použili tři věkové skupiny Sprague-Dawley potkanů (PN5- 9, PN11-16 a PN25-32 dní, PN = postnatální). Studovali jsme dva typy GABAergní inhibice: a) synaptickou, která vzniká aktivací GABAA receptorů obsahující α1 a α3 podjednotky a b) tonickou, která je přenášena extrasynaptickými GABAA receptory, jež obsahují podjednotku δ. Imunohistochemicky jsme prokázali vyšší expresi α1 podjednotky u dospělých zvířat a samiček, kdežto výskyt α3 podjednotky byl nejvyšší v časném stádiu vývoje a postupně klesal do 30. postnatálního dne. Vyšší zastoupení α1 podjednotky se odrazilo ve zrychlení kinetiky postsynaptických proudů (sIPSCs), jejich vyšší amplitudě a frekvenci. Typ α podjednotky podmiňuje citlivost GABAA receptorů k zolpidemu, který preferenčně působí přes α1 podjednotku....

Many experimental as well as clinical studies have shown that subcortical neuronal circuitries including the anterior part of the substantia nigra pars reticulata (SNR) are closely involved in the control of seizures propagation and termination. In vivo studies in rats demonstrated that inhibition of the GABAergic SNRA electrical output increases the seizure threshold in the flurothyl model of generalized clonic seizures. The anticonvulsant properties of the SNRA are largely age- and sex-depended. In the current experiments were used 3 age groups of Sprague Dawley rats (PN5-9, PN11-16 and PN25-32 days, PN = postnatal) to study GABAergic inhibition. Two types of GABAergic inhibition were studied: a) a synaptic inhibition, which is generated by α1 and α3-containing GABAARs and b) a tonic inhibition mediated by extrasynaptic δ subunit-containing GABAARs. Immunohistochemistry showed that the α1 subunit expression was generally more abundant in adult rats and females while the α3 subunit dominated in the early development and gradually decreased by the age of PN30. The more α1 subunit was expressed the faster were the kinetics, higher the mean amplitudes and frequencies of spontaneous inhibitory postsynaptic currents (sIPSCs). The α subunit subtype underlies sensitivity to zolpidem, which preferentially...