The Roles of Oxytocin and CD38 in Social or Parental Behaviors

Abstract

The nine amino acid peptide oxytocin (OXT) has been directly associated with different types of behavioral reactions. The formation and maintenance of social relationships in youth and middle age are important components of human mental health. A deficit in healthy behavioral formation leads to social isolation and limitation of well-being. Mice are social animals and are therefore useful for investigating the neurobiological mechanisms of cognitive process control, including the development of social relationships and social skills. Studies in mice may broaden our understanding of the human condition. The multifunctional protein CD38/ADP-ribosyl cyclase is highly expressed in the brain, plays an important role in central OXT release, and regulates social memory. In this review article, we discuss the mechanisms of social behavior affected by the dysregulation of brain OXT function as a consequence of a lack of CD38. OXT bound to OXT receptors initiates autoregulatory positive feedback of OXT release in the hypothalamus and posterior pituitary. OXT bio-behavioral positive feedback is usually implicated in female reproductive systems, but can also be observed in social behavior. Exogenous stimuli (OXT treatment in vitro, OXT intravenous or intraventricular administration, and nasal OXT delivery) initiate activation of OXT neurons via PKC-CD38/ADP-ribosyl cyclase cascades and result in the modulation of social behavior in humans and mice. Based on these findings, we reviewed the functions of OXT and its properties with respect to the development of therapies for human social behavior impairments in psychological diseases. In addition, preliminary studies of continuous nasal OXT administration on subjects with autism spectrum disorders are described.

Acetylcholine-Induced M/KCNQ Current Inhibition is Regulated by CD38 and A-Kinase Anchoring Protein in Neuroblastoma Cells

“…These findings suggest that ADP-ribosyl cyclase and/or CD38, which possess cyclase activity, may play a role in neuronal function. Although cADPR has been established as a second messenger for Ca 2+ signaling in cardiac muscle contraction (Macgregor et al, 2007), oxytocin secretion in the hypothalamus and posterior pituitary Higashida et al, 2010, 2012a andLopatina et al, 2012), ganglion neurons (Hua et al, 1994;Mothet et al, 1998), and cortical astrocytes (Verderio et al, 2001;Higashida et al, 2003). In addition, CD38 is known to be a risk factor for autism spectrum disorder Feldman et al, 2013;Lerer et al, 2010;Epstein et al, 2010).…”

Imunolocalização dos receptores de ocitocina no testículo e epidídimo de cães

“…A ocitocina (OT) é um hormônio peptideo liberado pela neurohipófise relacionada a uma ampla variedade de efeitos fisiológicos centrais e periféricos (SHEPARD et al, 2009;FELDMAN;VIERO et al, 2010;GORDON et al, 2011;EBSTEIN et al, 2012;FELDMAN, 2012;LOPATINA et al, 2012;CARSON et al, 2013 1 ), influenciando em diversos níveis na reprodução de todos os vertebrados (ANOUAR et al, 1996;OSTROWSKI, 1998;INABA et al, 1999;GIMPL;FAHRENHOLZ, 2001;FILIPPI et al, 2002;THACKARE;WHITTINGTON, 2006;VIERO et al, 2010;DEBLON et al, 2011;GARRISON et al, 2012;MACDONALD, 2012). Este hormônio exerce um papel fundamental na contração do miométrio no momento do parto e na contração das células mioepiteliais da glândula mamária permitindo a ejeção do leite e lactação, apresentando receptores que circundam os alvéolos e ductos mamários (ANOUAR et al, 1996;FUCHS et al, 1996;REZAPOUR;BACKSTROM;ULMSTEN, 1996;ZINGG, 1996;IVELL, 1997;KIMURA et al, 1998;INABA et al, 1999;BAE;WATSON, 2003;THACKARE;WHITTINGTON, 2006;PRETZER, 2008;LEE et al, 2009;GORDON et al, 2010;LUI et al, 2010;DEBLON et al, 2011;MAGON;…”

“…Este hormônio exerce um papel fundamental na contração do miométrio no momento do parto e na contração das células mioepiteliais da glândula mamária permitindo a ejeção do leite e lactação, apresentando receptores que circundam os alvéolos e ductos mamários (ANOUAR et al, 1996;FUCHS et al, 1996;REZAPOUR;BACKSTROM;ULMSTEN, 1996;ZINGG, 1996;IVELL, 1997;KIMURA et al, 1998;INABA et al, 1999;BAE;WATSON, 2003;THACKARE;WHITTINGTON, 2006;PRETZER, 2008;LEE et al, 2009;GORDON et al, 2010;LUI et al, 2010;DEBLON et al, 2011;MAGON;KALRA, 2011;CARSON et al, 2013 2 ; KOEHBACH et al, 2013). Outras funções da OT incluem os efeitos no sistema cardiovascular (HATAMI;VALOJERDI;MOWLA, 2007;AHMED;ELOSAILY, 2011;LOPATINA et al, 2012), a regulação da proliferação celular em diferentes tecidos (PETERSSON et al, 2002;HATAMI;VALOJERDI;MOWLA, 2007;SENDEMIR et al, 2008;ZHONG et al, 2010;VRACHNIS et al, 2011), e os efeitos no sistema nervoso central relacionados ao aprendizado, memorização, estresse, desordens neuropsiquiátricas, tendo um papel chave no comportamento social e relacionamento entre os mamíferos (OSTROWSKI, 1998;UVNAS-MOBERG et al, 2001;PRETZER, 2008;…”

“…Outras funções da OT incluem os efeitos no sistema cardiovascular (HATAMI;VALOJERDI;MOWLA, 2007;AHMED;ELOSAILY, 2011;LOPATINA et al, 2012), a regulação da proliferação celular em diferentes tecidos (PETERSSON et al, 2002;HATAMI;VALOJERDI;MOWLA, 2007;SENDEMIR et al, 2008;ZHONG et al, 2010;VRACHNIS et al, 2011), e os efeitos no sistema nervoso central relacionados ao aprendizado, memorização, estresse, desordens neuropsiquiátricas, tendo um papel chave no comportamento social e relacionamento entre os mamíferos (OSTROWSKI, 1998;UVNAS-MOBERG et al, 2001;PRETZER, 2008;SHEPARD et al, 2009;YOUNG, 2009;GORDON et al, 2010;BOWEN et al, 2011;CHEN et al, 1,2 CARSON, D. S.; GUASTELLA, A. J.; TAYLOR, E. R.; MCGREGOR, I. S. A brief history of oxytocin and its role in modulating psychostimulant effects. Journal Psychopharmacology, GORDON et al, 2011;MAGON;KALRA, 2011;TOPS et al, 2011;EBSTEIN et al, 2012;FELDMAN, 2012;LOPATINA et al, 2012;MACDONALD, 2012;POULIN;HOLMAN, 2013 3 ; POURNAJAFI-NAZARLOO et al, 2013 4 ).…”

“…O envolvimento da OT com a ereção, ejaculação, espermatogênese e maturação do espermatozóide despertou o nosso interesse por este estudo, onde realizamos a imunolocalização dos receptores de ocitocina visando verificar a sua presença ou não no sistema reprodutor de cães machos conforme já descrito para algumas espécies animais (EINSPANIER; IVELL, 1997;FILIPPI et al, 2002;LENG;DOUGLAS, 2003;HERBERT et al, 2005;GUPTA et al, 2008;LUI et al, 2010;VIERO et al, 2010;LOPATINA et al, 2012;KOEHBACH et al, 2013). Em nosso estudo a imunolocalização dos receptores de ocitocina (OTR) no testículo e epidídimo de cães representou um novo caminho para a reprodução e biotecnologia nesta espécie animal, despertando o interesse pelo possível potencial da utilização terapêutica deste hormônio em machos, fato que já está ocorrendo no tratamento da infertilidade em humanos.…”