Transgenik farelerde hipotalamik arkuat agRP nöronlarının opioid modülasyonu

Hipotalamusun arkuat çekirdeğinde (ARC) lokalize olan Agouti ile ilişkili peptit (AgRP) nöronları iştah, metabolizma ve enerjinin düzenlenmesinde merkezi bir role sahiptir. Bu nöron grubunun manipülasyonlarının, beslenme davranışının akut düzenlenmesinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. AgRP nöronları, paraventriküler çekirdeğe (PVH) yoğun aksonal projeksiyonlar gönderir ve PVH'de bulunan diğer nöronlarla sinaptik bağlantılar kurar. ARCAgRPPVH sinaptik bağlantıları enerji dengesi, metabolizma ve daha da önemlisi beslenmenin düzenlenmesinde önemli roller oynadığından, bu bağlantıları modüle eden ilaçların da iştah düzenlemesinde önemli bir rol oynaması olasıdır. Bu çalışmada, µ opioid reseptör antagonizmasının AgRP nöronları üzerindeki olası fonksiyonel değişimlerini ex vivo ve in vivo yöntemlerle karakterize etmeyi amaçladık. Çalışmamızda hem dişi hem de erkek AgRP-Cre fareleri kullanıldı. µ opioid reseptör agonisti DAMGO'nun AgRP nöronları üzerindeki etkileri elektrofizyolojik aktivite deneyleri ile ex vivo olarak incelenirken, µ opioid reseptör inhibisyonunun in vivo etkileri beslenme davranışı, lokomotor aktivite ve fiber fotometri Ca+2 görüntüleme yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Ex vivo deneylerde, DAMGO, AgRP nöronlarının ateşleme frekansını önemli ölçüde azalttı ve bu nöronların dinlenim membran potansiyelini hiperpolarize etti. Ek olarak, DAMGO, bu nöronlara giden uyarıcı post-sinaptik akımların frekansını önemli ölçüde azaltırken, inhibe post-sinaptik akım frekansını değiştirmediği gözlendi. Optogenetik tekniğininden faydalanılarak yapılan ARCAgRPPVH sinaptik bağlantı deneylerinde, ilaç uygulamasından sonra sinaptik tepe genliğinin önemli ölçüde azaldığı gözlendi. DAMGO'nun beş günlük intraperitoneal uygulamasından sonra, farelerde gıda tüketim miktarının artma trendi olduğu gözlendi. DAMGO uygulamasının bir sonucu olarak, hayvanların kat ettikleri mesafe anlamlı derece azalırken hızlarında bir değişiklik olmadı. Sistemik DAMGO uygulamasından sonra AgRP nöronlarının in vivo elektrofizyolojik aktivitesini kaydetmek için fiber fotometri Ca+2 görüntüleme tekniğini kullandık. DAMGO, 16 saat aç bırakılan farelere uygulandığında, in vivo AgRP nöron aktivitesinin azalmaya yönelik bir trend izlediği gözlemlendi. Sonuç olarak, mevcut veriler göz önüne alındığında, µ opioid agonizminin hedonik beslenmeyi güçlü bir şekilde uyardığı ve homeostatik beslenmede AgRP nöronlarının aktivitesinin düzenlenmesinde rol oynadığı önerilebilir.