INTRODUCTION: Activation of the central histaminergic system leads to the reversal of experimental haemorrhagic shock, whereas neuropeptide Y (NPY) administered intracerebroventricularly (icv) induces a depressor effect in haemorrhagic hypotension. Since histaminergic neurons of the tuberomammillary nucleus receive input from neurons producing NPY localized in the caudal magnocellular nucleus of the hypothalamus, the aim of the study was to examine (1) the cardiovascular effects of the NPY type 1 (Y1) receptor antagonist in haemorrhagic shock and (2) the possible involvement of the histaminergic system in this action. MATERIAL AND METHODS: Experiments were performed in ketamine/xylazine-anaesthetised male Wistar rats subjected to irreversible haemorrhagic hypotension, with mean arterial pressure (MAP) 20–25 mmHg and 0% survival at 2 h. Immediately after terminating bleeding, the animals were pre-treated icv with histamine H1 and H2 receptor antagonists chlorpheniramine (50 nmol) and ranitidine (50 nmol) as well as the H3/4 receptor antagonist/inverse agonist thioperamide (50 nmol), respectively, or saline. Five minutes later, the rats were injected icv with the Y1 receptor antagonist BIBP 3226 (64 nmol/kg). RESULTS: BIBP 3226 evoked rises in MAP, pulse pressure and renal blood flow (RBF) with an increase in survival to 100% at 2 h. Chlorpheniramine inhibited cardiovascular changes evoked by BIBP 3226 and decreased to 0% survival at 2 h. In contrast, ranitidine and thioperamide had no effect. CONCLUSIONS: We demonstrate for the first time (1) the pressor effect resulting from the blockage of central Y1 receptors in haemorrhage-shocked rats and (2) the involvement of the histaminergic system in this action.
PL
WSTĘP: Pobudzenie ośrodkowego układu histaminergicznego wywołuje działanie resuscytacyjne w modelu wstrząsu krwotocznego, podczas gdy neuropeptyd Y (NPY) podawany do komory bocznej mózgu (icv) powoduje efekt depresyjny w stanie hipotensji krwotocznej. Mając na uwadze, iż na neurony histaminergiczne jądra guzowo-suteczko-watego mają wpływ neurony wytwarzające NPY zlokalizowane w jądrze olbrzymiokomórkowym tylnym podwzgórza, celem pracy było zbadanie (1) efektów krążeniowych antagonisty receptorów typu 1 dla NPY (Y1) we wstrząsie krwotocznym oraz (2) możliwego udziału układu histaminergicznego w tych efektach. MATERIAŁ I METODY: Badania przeprowadzono u szczurów samców szczepu Wistar w znieczuleniu ogólnym przy użyciu ketaminy i ksylazyny, u których wywoływano nieodwracalny wstrząs krwotoczny ze średnim ciśnieniem tętniczym (MAP) 20–25 mmHg oraz wskaźnikiem przeżycia 2 h 0%. Niezwłocznie po indukcji wstrząsu dokonywano pre-medykacji icv antagonistami receptorów histaminowych H1 i H2 chlorfenyraminą (50 nmol) i ranitydyną (50 nmol), antagonistą/odwrotnym agonistą receptorów H3/4 tioperamidem bądź 0,9% roztworem NaCl. Po pięciu minutach zwierzętom podawano icv antagonistę receptorów Y1 BIBP 3226 (64 nmol/kg). WYNIKI: BIBP 3226 wywoływał wzrosty MAP, ciśnienia tętna (PP) oraz nerkowego przepływu krwi (RBF), powodował także wzrost do 100% wskaźnika przeżycia 2 h. Chlorfenyramina hamowała zmiany MAP, PP i RBF wywoływane przez BIBP 3226 oraz zmniejszała do 0% wskaźnik przeżycia 2 h. W odróżnieniu do tego ranitydyna i tioperamid nie wykazywały wpływu na działanie BIBP 3226. WNIOSKI: Zablokowanie ośrodkowych receptorów Y1 wywołuje efekt presyjny u szczurów we wstrząsie krwotocznym. Działanie to odbywa się przy udziale układu histaminergicznego.
The aim of the study was to determine the existence and co-existence patterns of VIP and NPY in neurons and nerve fibers of porcine lumbar-sacral sympathetic chain ganglia. The studied ganglia were fixed with 4% buffered paraformaldehyde (perfusion) and then labeled by means of double-immunofluorescence using a mixture of antibodies cultivated in different species. The highest number of NPY-positive cells was observed in the lumbar ganglia and diminished in the direction of the caudal, where only single neurons were observed. In contrast, a different pattern of distribution was observed for VIP-positive neurons, whose number was higher in the more caudally located ganglia. Two populations of VIP-positive neurons could be distinguished: single, showing strong immunofluorescence and often with visible processes, located in the central part of the ganglia and a second population, composed of clusters of 4-8 cells and often co-localizing NPY. VIP-positive nerve fibers surrounded both NPY+ neurons and neurons lacking either NPY and/or VIP. The presence of a small number of NPY-positive neurons exhibiting very weak immunofluorescence in more caudally located SChG could suggest a "switch" of neuromediators produced there. An increase in the percentage of non-noradrenergic sympathetic neurons in more caudally located SChG may thus be implicative for a specific innervation pattern of target tissues of these ganglia.
The relationship between nutrition level and processes of growth and reproduction in animals are generally regulated by two endocrine systems: hypothalamo-pituitary somatotrophic and/or gonadotrophic axes. Diets deficient in energy and protein, elicit disturbances in the growth hormone secretion both in growing and mature sheep. Paradoxical enhancing the concentration of this hormone and parameters of its pulsatile release are due to suppression of the hypothalamic somatostatin and result in diminishing of the daily body gains and final body weight. The energetic and protein restrictions in sheep nutrition elicit also the disturbances in hypothalamo-pituitary-gonadotrophic axis in adult and growing sheep. The LH synthesis in pituitary cells and its pulsatile release to circulating blood are being reduced due to lowering of the parameters of pulsatile GnRH release of from the hypothalamus. In physiological response, the suppression of processes leading to the puberty in lambs and disturbances in course of the oestrus cycle in mature sheep, are observed. The study performed on sheep confirm the hypothesis that the neuropeptide Y could be a neuromodulatory link between animal nutrition and growth. However, the role of neuropeptide Y as a neuromodulatory interface between nutrition and reproduction needs the further elucidation.
In this review we present infl uences of the neuropeptide Y (NPY), a 36-amino acid peptide which belongs to the pancreatic polypeptide family, on the central and peripheral cardiovascular regulation. NPY has been detected in many central nervous system areas, including arcuate and paraventricular nuclei of the hypothalamus, nucleus of the solitary tract (NTS) and rostral ventral-lateral medulla (RVLM). Moreover, it is released from postganglionic neurons of the sympathetic nervous system and platelets. Both at the central and peripheral level, NPY acts as a peptide neuromodulator secreted together with classical neurotransmitters. It infl uences the cardiovascular center function acting directly on RVLM and hypothalamic neurons and indirectly – via regulation of the baroreceptor refl ex sensitivity at NTS level. Interestingly, the activation of diff erent types of NPY receptors in diff erent central nervous system areas can cause various, even opposite, eff ects in the cardiovascular regulation. There is an increase in NPY synthesis and release in conditions of disturbed circulatory homeostasis, for instance in haemorrhagic shock. In critical haemorrhagic hypotension, NPY probably activates compensatory mechanisms leading to maintenance of blood pressure values necessary to survive. Thus, we conclude that further studies are needed to clarify NPY functions in conditions of hyper- and hypotension.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono wpływ neuropeptydu Y (NPY), peptydu zbudowanego z 36 aminokwasów, należącego do rodziny polipeptydów trzustkowych, na ośrodkową oraz obwodową regulację układu krążenia. NPY jest obecny w wielu obszarach ośrodkowego układu nerwowego, takich jak jądra łukowate, przykomorowe podwzgórza, jądro pasma samotnego (NTS) czy też przednia brzuszno-boczna część rdzenia przedłużonego (RVLM). Ponadto jest on uwalniany z pozazwojowych neuronów układu współczulnego oraz z płytek krwi. NPY działa zarówno w ośrodkowym, jak i obwodowym układzie nerwowym jako neuromodulator uwalniany łącznie z klasycznymi neurotransmiterami. Wpływa on na funkcje ośrodka sercowo-naczynioruchowego w sposób bezpośredni, działając na RVLM oraz neurony podwzgórza, jak również pośrednio, poprzez wpływ na czułość odruchu z baroreceptorów tętniczych na poziomie NTS. Co ciekawe, aktywacja różnych typów receptorów NPY w ośrodkowym układzie nerwowym może powodować różne, a nawet przeciwstawne efekty w regulacji czynności układu krążenia. W stanie zaburzonej homeostazy krążeniowej, np. podczas wstrząsu krwotocznego, dochodzi do wzrostu syntezy i uwalniania NPY, który prawdopodobnie aktywuje mechanizmy kompensacyjne prowadzące do utrzymania niezbędnych do przeżycia wartości ciśnienia krwi. Przedstawiona analiza wskazuje na konieczność prowadzenia dalszych badań nad rolą NPY w stanie hiper- i hipotensji.
Cynk jest niezbędnym pierwiastkiem, którego niedobory w diecie odpowiedzialne są między innymi za utratę apetytu u ludzi i u zwierząt doświadczalnych. Mechanizmy leżące u podłoża tego zjawiska są wciąż mato poznane. Przypuszcza się, że odgrywa tu rolę znaczenie tego pierwiastka w procesie syntezy białek w organizmie, w tym białek pełniących rolę neurotransmiterów wpływających na regulację apetytu takich jak: leptyna czy neuropeptyd Y. Pierwiastek ten jest szeroko reprezentowany w niektórych strukturach mózgu, jak np. w układzie limbicznym, a w szczególności w hipokampie i jądrach podstawy, a także w rejonach bogatych w neurony glutaminergiczne, co dodatkowo wiąże jego niedobory z odczuwaniem apetytu. Takie znaczenie tego, składnika może być kluczowe w wyjaśnieniu fizjologicznych mechanizmów jadłowstrętu, zarówno psychicznego, jak i tego związanego z przebiegiem wielu chorób.
EN
Zinc is an essential nutrient that deficiencies are responsible for appetite deficiency in human and animals. Understanding the mechanism involved in the control of feed intake and regulation of energy balance by the zinc is still unclear. Current hypothesis suggest that alterations in amino acid metabolism and neurotransmitter concentrations (for example neuropeptide Y and leptin) may be elevated during zinc deficiency. Zinc is most concentrated in the limbic system, i.e. the hippocampus and amygdala, zinc-containing glutaminergic neuron-rich areas, what additively associates the zinc deficiency with appetite regulation. It could be important in the understanding of mechanism of anorexia nervosa as well as other eating disorders.