Testosterónová regulácia mRNA súvisiacich s pohlavnými steroidmi a mRNA súvisiace s dopamínmi u adolescentných samcov potkanov substantia nigra (2012)

Tertia D Purves-Tyson, David J Handelsman, Kay L Double, Samantha J Owens, Sonia Bustamante a Cynthia Shannon Weickert

BMC Neuroscience 2012, 13: 95 doi: 10.1186 / 1471-2202-13-95

Publikované: august 6 2012

abstraktné

pozadia

Zvýšené riziko schizofrénie u dospievajúcich mužov naznačuje, že môže existovať prepojenie medzi rozvojom psychopatológie súvisiacej s dopamínom a zmenami mozgu riadenými testosterónom. Rozdiely, pokiaľ ide o to, či testosterón zvyšuje alebo znižuje dopaminovú neurotransmisiu, sa však nachádzajú a väčšina štúdií sa zaoberá touto otázkou u dospelých zvierat. Činnosti neurónov závislé od testosterónu sú priame prostredníctvom aktivácie androgénových receptorov (AR) alebo nepriamo konverziou na 17beta-estradiol a aktiváciou estrogénových receptorov (ER). Ako dopamínové neuróny stredného mozgu reagujú na pohlavné steroidy závisia od prítomnosti pohlavného steroidného receptora (receptorov) a úrovne enzýmov konverzie steroidov (aromatázy a 5alfa-reduktázy). Skúmali sme, či gonadectomia a náhrada pohlavných steroidov by mohli ovplyvniť hladiny dopamínu zmenou hladiny proteínu tyrozínhydroxylázy (TH) a mRNA mRNA a / alebo dopamínu (katechol-O-metyltransferáza (COMT) a monoamín oxygenázy (MAO) A a B). u dospievajúceho samca potkana substantia nigra. Predpokladali sme, že adolescentný testosterón bude regulovať signalizáciu pohlavných steroidov prostredníctvom regulácie mRNA ER a AR a moduláciou hladín mRNA aromatázy a 5alfa-reduktázy.

výsledky

Nachádzame ERalpha a AR v dopamínových neurónoch stredného mozgu u dospievajúcich samcov potkanov, čo naznačuje, že dopamínové neuróny sú pripravené reagovať na cirkulujúce pohlavné steroidy. Uvádzame, že androgény zvyšujú TH proteín a zvyšujú mRNA COMT, MAOA a MAOB u dospievajúcich samcov potkana substantia nigra. Uvádzame, že všetky tri pohlavné steroidy zvyšujú AR mRNA. Diferenciálne pôsobenie na ER dráhy, s ERalpha mRNA down-reguláciou a ERbeta mRNA up-reguláciou testosterónom. MRNA 5alfa reduktázy-1 bola zvýšená aktiváciou AR a mRNA aromatázy bola znížená gonadectomiou.

Závery

Dospeli sme k záveru, že zvýšený testosterón v adolescencii môže posunúť rovnováhu signalizácie pohlavných steroidov, aby podporil androgénne reakcie prostredníctvom podpory konverzie T na DHT a zvýšenia AR mRNA. Ďalej, testosterón môže zvýšiť lokálnu syntézu dopamínu a metabolizmus, čím sa mení regulácia dopamínu v substantia nigra. Ukázali sme, že účinok testosterónu prostredníctvom AR aj ER moduluje syntézu pohlavného steroidného receptora zmenou hladín mRNA AR a ER v normálnom dospievajúcom mužskom substantia nigra. Zvýšené pohlavné steroidy v mozgu v adolescencii môžu zmeniť substantia nigra dopamínové dráhy, čím sa zvyšuje zraniteľnosť pre rozvoj psychopatológie.