Modulation of sympathetic neurotransmission in the mouse : indentification and classification of modulating receptors in the iris-ciliary body, characterization of release-inducing serotonin receptors
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The peripheral nervous system controls various eye functions as, for instance, aqueous humor production and has been associated with various eye diseases such as glaucoma. One possibility to influence sympathetic regulation is by activation or blockade of presynaptic receptors that are responsible for the fine tuning of sympathetic neurotransmission. Nowadays, the mouse is due to the possibility of genetic manipulations one of the most studied species. However, nothing is known to our knowledge about presynaptic receptors on sympathetic terminals in the mouse iris-ciliary body. Major aim of the present work was first to establish measurement of 3H-noradrenaline release from mouse iris-ciliary body. For this purpose, tissue preparations were preincubated with 3H-noradrenaline, superfused and the stimulated electrically (36 pulses at 3 Hz). Secondly, the pattern of presynaptic receptors present on sympathetic axons from mouse iris-ciliary body was investigated. Presynaptic release-inhibiting α2-autoreceptors and muscarinicM2, opioid ORL1 and prostanoid EP heteroreceptors as well as release-facilitating angiotensin AT1 and bradykinin B2 heteroreceptors were detected. Thirdly, experiments were performed to assess the effect of serotonin on 3H-noradrenaline release in iris-ciliary body. Interestingly, serotonin was found to induce de novo 3H-noradrenaline release. This 5-HT3 mediated effect critically depended on extracellular sodium concentrations but was shown to be independent of noradrenaline uptake mechanism, of voltage-operating sodium channels, of extracellular calcium concentrations and of the integrity of the endoplasmatic reticulum calcium stores. In addition, in the mouse vas deferens a similar excitatory effect of 5-HT3 receptors was found. Further investigations on the mechanism of action involved in 5-HT3 induced de novo 3H-noradrenaline release revealed that mitochondrial calcium pools and calmodulin play a role in both vas deferens and iris-ciliary body.
Abstract FR:
Le système nerveux sympathique contrôle de nombreuses fonctions oculaires, telles que la production d’humeur aqueuse, et est associé à de nombreuses maladies telles que le glaucome. Il est possible de moduler cette régulation sympathique par l’activation ou le blocage des récepteurs présynaptiques. De nos jours, un certain nombre de souris transgéniques ont déjà été utilisées pour l’étude des maladies oculaires. Cependant, aucune approche n’a encore permis de caractériser les récepteurs présynaptiques sympathiques présents au niveau de l’ensemble iris corps ciliaire de souris. L’objectif a été, dans un premier temps, d’établir une mesure de la libération de noradrénaline tritiée dans l’iris corps ciliaire de souris. Pour ce faire, l’ensemble tissulaire a été isolé, incubé en présence de noradrénaline tritiée, superfusé puis stimulé électriquement (36 pulses / 3 Hertz). Dans un deuxième temps, les différents récepteurs présynaptiques présents au niveau de l’iris corps ciliaire de souris, ainsi que leurs effets sur la neurotransmission ont été étudiés. Les autorécepteurs α2-adrénergique, les hétérorécepteurs muscariniques M2, opioïdes ORL1 et prostanoïdes EP ayant un effet inhibiteur, et les hétérorécepteurs de l’angiotensine et de la bradykinine B2 ayant un effet facilitateur sur la libération de noradrénaline ont pu être détecté. Dans un troisième temps, les effets de la sérotonine ont été étudiés. La sérotonine induit une libération de novo de noradrénaline tritiée dans l’iris corps ciliaire de souris, un effet impliquant les récepteurs 5-HT3. Un effet similaire, avec quelques différences notables, a pu être observé au niveau des canaux déférents de souris. Une étude plus poussée a pu démontrer l’implication du sodium extracellulaire, de la calmoduline ainsi que des réserves calciques mitochondriales dans la réponse sympathique induite par stimulation des récepteurs 5-HT3, aussi bien au niveau de l’iris corps ciliaire que des canaux déférents de souris.