L-Tyrosine availability affects basal and stimulated catecholamine indices in prefrontal cortex and striatum of the rat

Abstract

We previously found that L-tyrosine (L-TYR) but not D-TYR administered by reverse dialysis elevated catecholamine synthesis in vivo in medial prefrontal cortex (MPFC) and striatum of the rat (Brodnik et al., 2012). We now report L-TYR effects on extracellular levels of catecholamines and their metabolites. In MPFC, reverse dialysis of L-TYR elevated in vivo levels of dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC) (L-TYR 250 – 1000 μM), homovanillic acid (HVA) (L-TYR 1000 μM) and 3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol (MHPG) (L-TYR 500 – 1000 μM). In striatum L-TYR 250 μM elevated DOPAC. We also examined L-TYR effects on extracellular dopamine (DA) and norepinephrine (NE) levels during two 30 min pulses (P2 and P1) of K+ (37.5 mM) separated by t = 2.0 h. L-TYR significantly elevated the ratio P2/P1 for DA (L-TYR 125 μM) and NE (L-TYR 125 – 250 μM) in MPFC but lowered P2/P1 for DA (L-TYR 250 μM) in striatum. Finally, we measured DA levels in brain slices using ex-vivo voltammetry. Perfusion with L-TYR (12.5 – 50 μM) dose-dependently elevated stimulated DA levels in striatum. In all the above studies, D-TYR had no effect. We conclude that acute increases within the physiological range of L-TYR levels can increase catecholamine metabolism and efflux in MPFC and striatum. Chronically, such repeated increases in L-TYR availability could induce adaptive changes in catecholamine transmission while amplifying the metabolic cost of catecholamine synthesis and degradation. This has implications for neuropsychiatric conditions in which neurotoxicity and / or disordered L-TYR transport have been implicated.

Susceptibility to traumatic stress sensitizes the dopaminergic response to cocaine and increases motivation for cocaine

“…Probes were flushed with Dulbecco’s phosphate buffered saline (in milliequivalents: 137 NaCl, 2.7 KCl, 0.5 MgCl2, 1.5 KH2PO4, 8.1 Na2HPO4, 1.2 CaCl2, and 5 % glucose at pH 7.4) overnight at 0.2 μl/min. Microdialysis experiments began on the following morning, and were completed as previously described (Brodnik et al, 2012; Brodnik et al, 2017a). …”

Caracterización conductual y neuroinmune de la resiliencia al estrés social: Efectos reforzantes de la cocaína

“…No existen prácticamente estudios en modelos animales que evalúen el fenómeno de la resiliencia al desarrollo de vulnerabilidad al consumo de drogas tras la exposición a un estresor social. Un reciente estudio utilizando como modelo de estrés la exposición al olor de un depredador, clasificó a sus ratones en resilientes y susceptibles basándose en la presencia de ansiedad en el laberinto elevado en cruz y en la evitación del contexto asociado al olor (Brodnik, Double, España y Jaskiw, 2017). En este estudio, observaron que los ratones susceptibles presentaban un incremento a los efectos motores y dopaminérgicos de la cocaína así como una mayor motivación para autoadministrarse esta droga.…”

“…Sin embargo, estos estudios clasifican a los animales en resilientes o susceptibles basándose en la conducta social y la ansiedad mostrada por los animales al día siguiente de la última DS (Russo et al, 2012;Krishnan, 2014;Finnell y Wood, 2016). En estos estudios, los ratones resilientes no presentan anhedonia (Delgado et al, 2011), evitación social (Krishnan et al, 2007;Golden et al, 2011; Henriques-Alves y Queiroz, 2015) o evitación ante el olor de un depredador (Brodnik et al, 2017). Hasta le fecha ningún estudio ha caracterizado a los animales resilientes al incremento de los efectos reforzantes de las drogas de abuso y, por lo tanto, se desconoce si las diferentes estrategias de afrontamiento al estrés influyen en la sensibilidad a dichos efectos reforzantes.…”

“…Hasta le fecha ningún estudio ha caracterizado a los animales resilientes al incremento de los efectos reforzantes de las drogas de abuso y, por lo tanto, se desconoce si las diferentes estrategias de afrontamiento al estrés influyen en la sensibilidad a dichos efectos reforzantes. Lo que si sabemos es que los ratones que no mostraron conductas de ansiedad ni evitación al olor de un depredador presentan adaptaciones neuroquímicas que afectan específicamente a la función del sistema DA y por lo tanto podrían modificar la eficacia reforzadora de la cocaína (Brodnik et al, 2017).…”

Targeted neurotransmitter metabolomics profiling of oleanolic acid in the treatment of spontaneously hypertensive rats

“…50 As a vital component of the basal ganglia, the blood pressure regulation pathway of the striatum is a cortical-basalthalamic-cortical loop. 51 Glutamate and g-GABA, as excitatory and inhibitory neurotransmitters, have been identied as the top two neurotransmitters that cause EH. 52 A high content of glutamate can activate Ca 2+ in the endothelial cells to protect the ischemic myocardium, inhibiting increasing secondary damage to the nerve function.…”