Polispecyficzne transportery kationów organicznych OCT1 (SLC22A1), OCT2 (SLC22A2) i OCT3 (SLC22A3) pośredniczą w ułatwionej i dwukierunkowej dyfuzji małych (< lub = 500Da) kationów organicznych o szerokiej specyficzności dla endogennych substratów, takich jak jak cholina, acetylocholina i neuroprzekaźniki monoaminowe, a także różnorodne ksenobiotyki. ksenobiotyków. Co ważne, oprócz szerokiej gamy leków stosowanych klinicznie, obejmują one również kilka toksyn, takich jak neurotoksyna 1-metylo-4-fenylopirydynia (MPP(+)) i herbicyd parakwat. OCT2-OCT-3 wykazują zróżnicowaną dystrybucję tkankową: OCT1 występuje głównie w wątrobie ludzie oraz wątroba i nerki u gryzoni; OCT2 ulega najsilniejszej ekspresji zarówno w ludzkiej i nerkach gryzoni, podczas gdy OCT3 ulega ekspresji głównie w łożysku, ale ale także szerzej wykrywany w różnych tkankach, w tym w mózgu i płucach. Fizjologiczna rola fizjologiczne role OCT jako transporterów amin biogennych lub acetylocholiny w tych tkankach są nadal przedmiotem dyskusji, w przeciwieństwie do ich zaangażowania w zapewniając ścieżki dostępu dla szkodliwych/toksycznych substratów kationowych do organizmu i poszczególnych tkanek. Niniejszy przegląd podkreśla nową rolę ludzkich i gryzoni OCT jako nośników toksycznego barwnika fluorescencyjnego etydyny, w przeciwieństwie do mniej szkodliwego pokrewnego związku mniej szkodliwego pokrewnego związku fenantrydyny - propidium, który nie jest transportowany. Omówiono dodatkowe szlaki wychwytu i wypływu etydyny u pro- i eukariontów. i eukariontów. Szlaki, w których pośredniczy OCT, mogą określać główne drogi wejścia etydyny do organizmu, gdzie toksyczność poprzez określone mechanizmy może rozwinąć się w tkankach wyrażających OCT. Biorąc pod uwagę wysokie powinowactwo OCT do etydyny (K(m) = 1-2 microM) i ich silną ekspresję w różnych narządach, ścisłe wytyczne bezpieczeństwa dotyczące postępowania z etydyną powinny zostać wzmocnione. --- Transportery kationów organicznych (OCT) są permeazami typu nośnikowego, o których wiadomo, że uczestniczą w ogólnych funkcjach detoksykacyjnych w tkankach obwodowych. Poprzednie badania in vitro sugerowały, że OCT zapewniają Uptake2, system usuwania kortykosteroidów o niskim powinowactwie, o niskim powinowactwie, wrażliwy na kortykosteroidy system usuwania katecholamin, który został scharakteryzowany początkowo w tkankach unerwionych współczulnie. Chociaż obecność zarówno Uptake(2) i większości podtypów OCT została również wykazana w mózgu, fizjologiczna rola mózgu, fizjologiczna rola tej rodziny transporterów w OUN pozostawała całkowicie nieznana. całkowicie nieznana. W niniejszej pracy wykazaliśmy, że transporter OCT3 znajduje się w całym mózgu i wykazuje wysoką ekspresję w regionach regulujących wymianę płynów, w tym w narządach okołokomorowych, takich jak obszar postrema i narząd subfornical (SFO), a także w innych strukturach zaangażowanych w wykrywanie zmian w osmolarności krwi osmolarności krwi i regulacji spożycia soli i wody. Myszy z niedoborem OCT3/Slc22a3 myszy wykazują wzrost poziomu spożycia hipertonicznej soli fizjologicznej w warunkach pragnienie i apetyt na sól, a także zmiany w odpowiedzi neuronalnej odpowiedź w SFO po deprywacji sodu, monitorowana przez immunoreaktywność Fos immunoreaktywność. Ta praca pokazuje, że obecność OCT3 jest krytyczna dla zrównoważonych odpowiedzi neuronalnych i behawioralnych na indukowane środowiskowo zmiany osmolarności i po raz pierwszy dostarcza fizjologicznych dowodów znaczenia OCT dla funkcji OUN. --- Zaburzenia nastroju powodują wiele cierpienia i są największą przyczyną utraty produktywności na świecie. produktywności na całym świecie. Chociaż wiele leków, wraz z terapiami behawioralnymi terapiami behawioralnymi okazały się skuteczne w przypadku niektórych osób, milionom ludzi brakuje skutecznej opcji terapeutycznej. Wspólny transporter serotoniny (5-HT) (5-HTT/SERT, SLC6A4) jest uważany za nadający niższą ekspresję 5-HTT in vivo i podnoszący ryzyko in vivo i zwiększa ryzyko wielu zaburzeń nastroju, w tym lęku, alkoholizm i dużą depresję. Co ważne, wariant ten jest również związany ze zmniejszoną reaktywnością na selektywny inhibitor wychwytu zwrotnego 5-HT leki przeciwdepresyjne. Postawiliśmy hipotezę, że zmniejszona odpowiedź przeciwdepresyjna u osoby z konstytutywnym zmniejszeniem ekspresji 5-HTT mogą powstać z powodu kompensacyjnej ekspresji innych genów, które inaktywują 5-HT w mózgu. mózgu. Funkcjonalnie regulowany alternatywny transporter dla 5-HT może zapobiegać pozakomórkowego 5-HT przed wzrostem do poziomów wystarczająco wysokich, aby wywołać adaptacyjne zdarzenia neurochemiczne niezbędne do uzyskania korzyści terapeutycznych. Tutaj my wykazać, że ekspresja transportera kationów organicznych typu 3 (OCT3, SLC22A3), który również transportuje 5-HT, jest regulowana w górę w mózgach myszy z konstytutywnie zmniejszona ekspresja 5-HTT. Co więcej, bloker OCT decynium-22 zmniejsza klirens 5-HT i wywiera działanie przeciwdepresyjne u tych myszy ale nie u zwierząt WT. OCT3 może być ważnym transporterem pośredniczącym w sygnalizację serotoninergiczną, gdy ekspresja lub funkcja 5-HTT jest zagrożona. --- Organiczny transporter kationów 3 (OCT3; synonim: pozaneuronalny transporter monoaminowy, EMT, Slc22a3) koduje izoformę organicznego transportera kationów transporter, EMT, Slc22a3) koduje izoformę transportera kationów organicznych i ulega ekspresji w całym mózgu. OCT są rodziną dwukierunkowych, wielospecyficznych transporterów kationów organicznych. Obejmują one również serotoninę, dopaminę i noradrenalinę, co czyni OCT atrakcyjnymi kandydatami na różne zaburzenia neuropsychiatryczne, w tym zaburzenia lękowe. zaburzenia lękowe. OCT3 został zaangażowany w zakończenie sygnalizacji monoaminergicznej w ośrodkowym układzie nerwowym. Co ciekawe, mRNA OCT3 jest jednak również znacząco podwyższone w hipokampie myszy z nokautem transportera serotoniny myszy, gdzie może służyć jako alternatywny mechanizm wychwytu zwrotnego serotoniny. Badanie fenotypu behawioralnego myszy z nokautem OCT3 jest zatem najważniejsze, aby ocenić rolę OCT3. Dlatego też poddaliśmy myszy pozbawione genu OCT3 kompleksowej baterii testów behawioralnych. Podczas gdy poznawcze funkcjonowanie w teście labiryntu wodnego Morrisa i poziomy agresji mierzone za pomocą paradygmatu rezydent-intruz w paradygmacie rezydent-intruz były w tym samym zakresie, co odpowiednie zwierzęta kontrolne. zwierzęta z nokautem OCT3 wykazywały tendencję do zwiększonej aktywności i były znacznie mniej niespokojne w teście podwyższonego plus-maze i otwartego pola w porównaniu z ich odpowiednimi kontrolami typu dzikiego, co przemawia za rolą OCT3 w regulacji strachu i lęku, prawdopodobnie poprzez modulację ton serotoninergiczny w obwodach limbicznych. --- Transporter kationów organicznych (OCT) 3 ulega szerokiej ekspresji w różnych narządach u ludzi. ludzi i bierze udział w dystrybucji wielu egzogennych i endogennych związków chemicznych. związków. Kilka linii dowodów sugeruje, że OCT3 wyrażony w mózgu mózgu odgrywa ważną rolę w regulacji neuroprzekaźnictwa. Względem do zwierząt typu dzikiego (WT), myszy z nokautem Oct3 (KO) wykazywały zmienione behawioralne i neurochemiczne odpowiedzi na psychostymulanty, takie jak amfetamina (AMPH) i metamfetamina. W niniejszym badaniu, zarówno in vitro, jak i in vivo podejścia zostały wykorzystane do zbadania potencjalnych mechanizmów leżących u podstaw odmienne efekty neurofarmakologiczne obserwowane po ekspozycji na AMPH u myszy Oct3 KO. Badania wychwytu in vitro przeprowadzone na komórkach transfekowanych OCT3 wykazały, że że dekstroamfetamina (d-AMPH) nie jest substratem OCT3. Jednakże, OCT3 została jako transporter o wysokiej pojemności i niskim powinowactwie dla neuroprzekaźników neuroprzekaźników dopaminy (DA), noradrenaliny (NE) i serotoniny (5-HT). Badania hamowania wykazały, że d-AMPH wywiera stosunkowo słabe działanie hamujące wpływ na wychwyt DA, NE, 5-HT i modelowego OCT3 za pośrednictwem OCT3 4-(4-(dimetyloamino)styrylo)-N-metylopirydyniowy jodek. Wartości IC(50) określono na 41,5 +/- 7,5 i 24,1 +/- 7,0 mikroM dla hamowania wychwytu odpowiednio DA i 5-HT, podczas gdy 50% hamowanie NE i wychwytu jodku 4-(4-(dimetyloamino)styrylo)-N-metylopirydyniowego nie zostało osiągnięte przez nawet najwyższe zastosowane stężenie d-AMPH (100 mikroM). Ponadto rozmieszczenie d-AMPH w różnych tkankach, w tym w mózgu, wątrobie, sercu, nerkach, mięśniach, jelitach, śledzionie, jądrach, macicy i osoczu określono w zarówno u samców, jak i samic myszy Oct3 KO i WT. Nie zaobserwowano znaczącej różnicy między genotypami lub płciami we wszystkich badanych narządach i tkankach. Nasze wyniki sugerują, że OCT3 nie jest istotnym czynnikiem wpływającym na dyspozycję d-AMPH. Dodatkowo, w oparciu o siłę hamowania obserwowaną in vitro, d-AMPH prawdopodobnie nie hamuje wychwytu monoamin, w którym pośredniczy OCT3 w mózgu. mózgu. Zróżnicowane efekty neurofarmakologiczne AMPH odnotowane między myszami Oct3 KO i myszy WT wydają się być spowodowane brakiem wychwytu neuroprzekaźników, w którym pośredniczy Oct3 neuroprzekaźników u myszy KO. --- Transportery kationów organicznych (OCT) są nośnikowymi permeazami polispecyficznymi, o których wiadomo, że uczestniczą w wychwycie katecholamin o niskim powinowactwie w tkankach obwodowych. tkankach obwodowych. OCT3 jest podtypem OCT najbardziej reprezentowanym w mózgu, ale jego w centralnej neurotransmisji aminergicznej in vivo nie został bezpośrednio bezpośrednio wykazany. W szczegółowym badaniu immunohistochemicznym wykazaliśmy, że OCT3 jest w szlakach aminergicznych w mózgu myszy, szczególnie w neuronach dopaminergicznych istoty czarnej. w neuronach dopaminergicznych istoty czarnej zwartej, neuronach nieaminergicznych brzusznego obszaru nakrywkowego, istoty czarnej obszaru nakrywkowego, istoty czarnej siateczkowatej (SNr), miejsca sinawego, hipokampa i kory mózgowej. Chociaż OCT3 znajdowano głównie w neuronach, sporadycznie wykrywano go również w astrocytach w astrocytach w SNr, hipokampie i kilku jądrach podwzgórza. Zgodnie z tą dystrybucją, myszy z niedoborem OCT3/Slc22a3 wykazują dowody zmienionej neurotransmisji monoamin w mózgu, ze zmniejszoną wewnątrzkomórkową zawartością i zwiększonym obrotem przekaźników aminergicznych. Charakterystyka behawioralna Charakterystyka behawioralna tych mutantów ujawnia subtelne zmiany behawioralne, takie jak zmiany, takie jak zwiększona wrażliwość na psychostymulanty i zwiększony poziom lęku i stresu. poziom lęku i stresu. Podsumowując, nasze dane potwierdzają rolę OCT3 w homeostatycznej regulacji neuroprzekaźnictwa aminergicznego w mózgu.
Czy SLC22A3 ulega ekspresji w mózgu?
Tak, SLC22A3 (organiczny transporter kationów (OCT3)) jest szeroko wyrażany w różnych narządach u ludzi i bierze udział w dystrybucji wielu egzogennych i endogennych związków. Kilka linii dowodów sugeruje, że OCT3 wyrażony w mózgu odgrywa ważną rolę w regulacji neurotransmisji.