The improvement of drug therapy for a number of neuropsychiatric diseases requires the search for new directions of action in comparison with those currently used. Most of the drugs used affect molecular targets that modulate interstructural (interneuronal) interactions. Influencing the deeper processes of synaptic and neuronal homeostasis may be a new direction in the treatment of these diseases. This review examines the mechanisms of homeostatic plasticity of synaptic transmission and electrical excitability of neurons, which balance each other and stabilize the functioning of neurons and neural networks. The first type of homeostatic plasticity is regulated by the intracellular Ca2+ concentration and the activity of protein kinases, and the second one - by membrane density of voltage-dependent ionic channels. Analysis of literature data shows that alterations in some neuro-psychiatric diseases reveal disorders of homeostatic plasticity more often in terms of monodirectional alterations of synaptic impacts and neuronal electrical excitability. Thus, mainly in preclinical studies, it was revealed that stress-induced depressive disorders of behavior are accompanied by a unidirectional increase in pyramidal neurons of 2/3 layers of the prefrontal cortex of rodents, or a weakening in neurons of the 5th layer of synaptic drive and electrical excitability. Similar disorders of homeostatic plasticity were observed by other authors in pyramidal neurons of the dorsolateral prefrontal cortex in schizophrenia, depending on the prevalence of positive or negative symptoms. In chronic neuropathic pain, an increase in the excitability of peripheral neurons of the spinal / trigeminal ganglia, neurons of the dorsal horns, and cortical neurons and an increase in incoming synaptic influences were revealed. The observed disturbances were accompanied by changes in the density of ion channels in neuronal membranes. The peculiarities of the distribution and biophysical properties of voltage-dependent potassium channels allow us to consider them as a probable molecular target for the correction of disorders of homeostatic plasticity.
Background. It was find out the cerebroprotective properties of diacamphe – (±)-cis-3-(2’-benzimidazolyl)-1,2,2-trimethylcyclopentan-carbonic acid hydrochloride in vivo experiments in the some models of brain injury. Aim. To investigate the neuroprotective and antidepressant-like activities of diacamphe. Materials and Methods. It was investigated an impact of diacamphe on inhibition of the pyramidal neurons field synaptic potentials evoked by N-methyl-D-aspartate, procedure anoxia/neuroaglicemia, and H2O2 in the electrophysiological experiments on hippocampal slices for evaluating of diacamphe neuroprotective activity. It was explored in behavioral experiments the impacts of diacamphe and antidepressant imipramine on basic manifestations of behavioral depression evoked by five-days swimming stress – helplessness and anhedonia. Results. It was ascertained in experiments on the hippocampal slices that diacamphe especially at conditions of systemic administration diminished of injury of the pyramidal neurons synapses induced by procedure anoxya/aglicemia, oxidative stress, but not N-methyl-D-aspartate action. The chronic administration of diacamphe in dose 10 mg/kg reduced the manifestations of induced by swimming stress behavioral depression, decrease duration of immobility in forced swimming test (helplessness) and increase preference of intake of sweet solution comparably with water (dilution of anhedonia). Antidepressant-like action of diacamphe differences from action of traditional antidepressant imipramine so far as diacamphe did not diminishes immobilization duration in swimming test after single administration and by more slow developing of action. Conclusions. Diacamphe possesses neuroprotective action and therefore manifests antidepressant-like action against the background behavioral depression evoked by swimming stress.
РезюмеНа срезах гиппокампа крыс исследованы по влиянию на амплитуду постсинаптических потенциалов пирамид-ных нейронов механизмы нейропротекторного эффекта производного спиро [индол-3,1'-пиррол[3,4-с] пиррола] (шифр R-86). In vitro R-86 ослабляет ответы на акти-вацию НМДА-рецепторов и повреждение ВВеденИеПоиск новых препаратов, обладающих достаточ-но высокой терапевтической активностью при по-вреждениях головного мозга, является актуальной задачей в связи с широким распространением сосу-дистых заболеваний, ведущих к нарушениям мозго-вого кровообращения. Наиболее часто встречается ишемический инсульт [4]. В доклинических иссле-дованиях у одного из производных спиро [индол-3,1'-, синтезиро-ванного в Национальном фармацевтическом уни-верситете к. фарм. н. Р. Г. Редькиным, выявлена достаточно высокая антигипоксическая и антиише-мическая активность, а также способность умень-шать неврологический дефицит у животных в усло-виях модельного ишемического инсульта в дозе 10 мг/кг [2, 3]. Достаточно полно исследованы ме-ханизмы нейропротекторого действия указанного вещества главным образом на системном уровне. Клеточные и субклеточные аспекты механизма дей-ствия фармакологического вещества R-86 изучены недостаточно. С целью их выяснения в настоящей работе предпринята попытка выяснить влияние вещества R-86 на популяционные возбуждающие постсинаптические потенциалы пирамидных ней-ронов (пВПСП) области СА1 гиппокампа крыс, об-ладающих высокой чувствительностью к гипоксии, при повреждениях срезов мозга, вызываемых экс-айтотоксическим влиянием N-метил-D-аспартата (НМДА), аноксии с нейрогликопенией, оксидативно-го стресса и дексаметазона. метОдИКАЭлектрофизиологические исследования выпол-нены на срезах дорсального гиппокампа. Детали ме-тода изложены ранее [1]. Крыс наркотизировали кетамином (50 мг/кг внутрибрюшинно). По достиже-нию наркоза животных декапитировали, из черепа извлекали головной мозг, который охлаждали рас-твором для препарирования, имеющим температу-ру 4-6 °C. Выделяли дорсальный гиппокамп. Срезы толщиной 400 мкм готовили с помощью вибратома в ванночке, заполненной охлажденным раствором для препарирования. Далее из поперечных срезов мозга выделяли гиппокамп; срезы указанной струк-туры помещали в инкубационную камеру, где их пер-фузировали раствором Кребса следующего ионного состава (в мМ): NaCl -124, KCl -3; KН 2 PO 4 -1,25; NaHCO 3 -26, CaCl 2 -2, MgSO 4 -1, глюкоза -10. К раствору добавляли диметилсульфоксид (ДМСО) в виде 0,1%-го раствора из расчета 0,5 мл на 50 мл, что обеспечивало растворимость вещества R-86.Раствор Кребса в инкубационной камере по-стоянно насыщали карбогеном, поддерживали температуру 25 °C, скорость протока 2 мл/мин. Че-рез 90 мин инкубации один из срезов помещали в рабочую камеру объёмом 0,5 мл, где перфузирова-ли насыщенным карбогеном раствором Кребса при температуре 28 °C со скоростью 2 мл/мин. В срезах гиппокампа регистрировали пВПСП пирамидных нейронов области СА1, вызываемые электрической стимуляцией коллатералей Шаффера. Стимуляцию синаптических входов осуществляли с помощью би-полярно...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.