Nonsynaptic transmission: a new pathway to understand major brain functions  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49868
Type NI
Principal investigator Vizi E., Szilveszter
Title in Hungarian Nemszinaptikus transmisszió: egy új megközelítés az alapvető agy funkciók megértéséhez
Title in English Nonsynaptic transmission: a new pathway to understand major brain functions
Panel Neurosciences
Department or equivalent Department of Pharmacology (Institute of Experimental Medicine)
Participants Balicza-Himer, Leonóra
Barth, Albert Miklós
Elor, Guy
Heinrich, Attila
Károly, Róbert
Kiss, János
Lendvai, Balázs
Lukács, Péter
Mandl, Péter
Mayer, Alíz
Mike, Árpád
Selmeczy, Zsolt
Sperlágh, Beáta
Szász, Bernadett
Zelles, Tibor
Starting date 2005-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 48.993
FTE (full time equivalent) 37.38
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A két-foton mikroszkópia használata új információkat szolgáltatott a nemszinaptikus kölcsönhatásokról szubmikronos anatómiai struktúrákban. Feltérképeztük a technika felhasználásának lehetőségeit a különböző szövetpreparátumok, idegsejttípusok esetében. A membrán Na+/Ca2+ cserélő gátlása elsősorban a dendrittörzsben befolyásolja a szinaptikus Ca2+ tranzienseket, és szabályozza a tüske-dendrit kapcsolatot. A dendritikus Ca2+ válaszok szintjén a noradrenalin pozitív hatású a dendritikus integráció kapacitásaira nézve, elősegíti a dendritikus potenciálok keletkezését, előnyös a munkamemóriára nézve. Kísérleteink feltárták a nikotin sokrétű serkentő hatásait a dendritek funkcióira nézve, így az akciós potenciálok terjedésének erősítését, spontán válaszok kialakulását a piramissejtek tüskéiben, illetve az interneuronok dendrittörzsében. A farmakológiai alkalmazások közül az antidepresszánsok hatásait vizsgáltuk. Elképzelhető, hogy az antidepresszánsok a lassú inaktivált állapot stabilizálásának keresztül gátolják a Na+ csatorna funkciót úgy, hogy segítsék a depressziós neurális „körök” oldódását. A terápia során kialakuló koncentráció viszonyokban a fluoxetin és a dezipramin az NMDA receptorok működését hatékonyan gátolhatják, ami fontos eleme lehet a depresszió oldásának.
Results in English
The use of two-photon microscopy yielded novel information about the nonsynaptic interactions in submicron anatomical structures. We mapped the applicational possibilities of this technique using various tissue preparations and neuron types. The inhibition of the membrane Na+/Ca2+ exchanger primarily influenced the synaptic Ca2+ transients in the dendrite shaft and regulate locally the dendrite/spine connectivity. At the level of the dendritic Ca2+ responses, noradrenaline has a positive effect on the capacity of dendritic integration, promotes the initiation of dendritic spikes, and enhances working memory. Our experiments revealed that nicotine has multiple effects on dendritic functions including the strengthening the propagation of action potentials in the dendrite and inducing spontaneous responses in dendritic spines of the pyramidal neurons and dendrites of interneurons. Among the pharmacological applications, we studied the effects of antidepressants. It is possible that the antidepressants block the function of the Na+ channel through the stabilization of the inactivated state in a way that helps unbound the depressive „circuits”. At therapeutically relevant concentrations fluoxetine and desipramine can efficiently inhibit the function of the NMDA receptor that might be an important element of antidepressive mechanisms.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49868
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kofalvi, A., Rodrigues, R. J., Ledent, C., Mackie, K., Vizi, E. S., Cunha, R. A. and Sperlagh, B.: Involvement of cannabinoid receptors in the regulation of neurotransmitter release in the rodent striatum: a combined immunochemical and pharmacological analysis., Journal of Neuroscience 25:2874-2884, 2005
B.K. Szasz, A. Mayer, G. Zsilla, B. Lendvai, E.S. Vizi, J.P. Kiss: Carrier-mediated release of monoamines induced by the nicotinic acetylcholine receptor agonist DMPP, Neuropharmacology 49:400-409, 2005
Szekacs D, Bodnar I, Mravec B, Kvetnansky R, Vizi ES, Nagy GM, Fekete MI.: The peripheral noradrenergic terminal as possible site of action of salsolinol as prolactoliberin., Neurochem Int. 2007; 50: 427-34., 2006
Hasko G, Pacher P, Deitch EA, Vizi ES.: Shaping of monocyte and macrophage function by adenosine receptors., Pharmacol Ther. 2006 Sep 14; [Epub ahead of print], 2006
Lendvai B, Szabo SI, Barth AI, Zelles T, Vizi ES.: Application of two-photon microscopy to the study of cellular pharmacology of central neurons., Adv Drug Deliv Rev. 58: 841-849., 2006
Lenkey N, Karoly R, Kiss JP, Szasz BK, Vizi ES, Mike A.: The mechanism of activity-dependent sodium channel inhibition by the antidepressants fluoxetine and desipramine., Mol Pharmacol. 70: 2052-2063., 2006
Vizi ES, Mike A.: Nonsynaptic receptors for GABA and glutamate., Curr Top Med Chem. 6: 941-948., 2006
Sperlagh B, Vizi ES, Wirkner K, Illes P.: P2X7 receptors in the nervous system., Prog Neurobiol. 78: 327-346., 2006
Baranyi M, Milusheva E, Vizi ES, Sperlagh B.: Chromatographic analysis of dopamine metabolism in a Parkinsonian model., J Chromatogr A. 1120: 13-20., 2006
Milusheva E, Baranyi M, Kittel A, Fekete A, Zelles T, Vizi ES, Sperlágh B.: Modulation of dopaminergic neurotransmission in rat striatum upon in vitro and in vivo diclofenac treatment., J Neurochem. 2007 Nov 25; [Epub ahead of print], 2007
Lendvai B, Szabo SI, Barth AI, Zelles T, Vizi ES.: Application of two-photon microscopy to the study of cellular pharmacology of central neurons., Adv Drug Deliv Rev. 58: 841-9., 2006
Haskó G, Pacher P, Deitch EA, Vizi ES.: Shaping of monocyte and macrophage function by adenosine receptors., Pharmacol Ther. 113: 264-75., 2007
Szasz BK, Vizi ES, Kiss JP.: Nicotinic acetylcholine receptor antagonistic property of the selective dopamine uptake inhibitor, GBR-12909 in rat hippocampal slices., Neuroscience. 145: 344-9., 2007
Lörincz A, Rózsa B, Katona G, Vizi ES, Tamás G.: Differential distribution of NCX1 contributes to spine-dendrite compartmentalization in CA1 pyramidal cells., Proc Natl Acad Sci U S A. 104: 1033-8., 2007
Papp L, Vizi ES, Sperlágh B.: P2X7 receptor mediated phosphorylation of p38MAP kinase in the hippocampus., Biochem Biophys Res Commun. 355: 568-74., 2007
Rózsa B, Katona G, Vizi ES, Várallyay Z, Sághy A, Valenta L, Maák P, Fekete J, Bányász A, Szipocs R.: Random access three-dimensional two-photon microscopy., Appl Opt. 46: 1860-5., 2007
Németh ZH, Bleich D, Csóka B, Pacher P, Mabley JG, Himer L, Vizi ES, Deitch EA, Szabó C, Cronstein BN, Haskó G.: Adenosine receptor activation ameliorates type 1 diabetes, FASEB J. 21: 2379-88., 2007
Csóka B, Németh ZH, Virág L, Gergely P, Leibovich SJ, Pacher P, Sun CX, Blackburn MR, Vizi ES, Deitch EA, Haskó G.: A2A adenosine receptors and C/EBPbeta are crucially required for IL-10 production by macrophages exposed to Escherichia coli., Blood. 110: 2685-95., 2007
Szelényi J, Vizi ES.: The Catecholamine Cytokine Balance: Interaction between the Brain and the Immune System., Ann N Y Acad Sci. 1113: 311-24., 2007
Selmeczy Z, Csóka B, Pacher P, Vizi ES, Haskó G: The adenosine A2A receptor agonist CGS 21680 fails to ameliorate the course of dextran sulphate-induced colitis in mice., Inflamm Res. 56: 204-9., 2007
Barth AM, Vizi ES, Lendvai B.: Noradrenergic enhancement of Ca2+ responses of basal dendrites in layer 5 pyramidal neurons of the prefrontal cortex., Neurochem Int. 51: 323-7., 2007
Selmeczy Z, Vizi ES, Csóka B, Pacher P, Haskó G.: Role of nonsynaptic communication in regulating the immune response., Neurochem Int. 2007 Jun 17; [Epub ahead of print], 2007
Szasz BK, Mike A, Karoly R, Gerevich Z, Illes P, Vizi ES, Kiss JP.: Direct inhibitory effect of fluoxetine on N-methyl-d-aspartate receptors in the central nervous system., Biol Psychiatry. 62: 1303-9., 2007
Sperlágh B, Vizi ES.: Extracellular interconversion of nucleotides reveals an ecto-adenylate kinase activity in the rat hippocampus., Neurochem Res. 32: 1978-89., 2007
Székács D, Bodnár I, Vizi ES, Nagy GM, Fekete MI.: The role of catecholamines in the prolactin release induced by salsolinol., Neurochem Int. 51: 319-22., 2007
Sperlágh B, Zsilla G, Baranyi M, Illes P, Vizi ES.: Purinergic modulation of glutamate release under ischemic-like conditions in the hippocampus., Neuroscience. 149:99-111., 2007
Magocsi M, Vizi ES, Selmeczy Z, Brózik A, Szelenyi J.: Multiple G-protein-coupling specificity of beta-adrenoceptor in macrophages., Immunology. 122: 503-13., 2007
Doleviczényi Z, Vizi ES, Gacsályi I, Pallagi K, Volk B, Hársing LG Jr, Halmos G, Lendvai B, Zelles T.: 5-HT6/7 receptor antagonists facilitate dopamine release in the cochlea via a GABAergic disinhibitory mechanism., Neurochem Res. 33: 2364-72., 2008
Csóka B, Himer L, Selmeczy Z, Vizi ES, Pacher P, Ledent C, Deitch EA, Spolarics Z, Németh ZH, Haskó G.: Adenosine A2A receptor activation inhibits T helper 1 and T helper 2 cell development and effector function., FASEB J. 22: 3491-9., 2008
Halmos G, Horváth T, Polony G, Fekete A, Kittel A, Vizi ES, van der Laan BF, Zelles T, Lendvai B.: The role of N-methyl-D-aspartate receptors and nitric oxide in cochlear dopamine release., Neuroscience. 154: 796-803., 2008
Csóka B, Németh ZH, Selmeczy Z, Koscsó B, Pacher P, Vizi ES, Deitch EA, Haskó G.: Role of A(2A) adenosine receptors in regulation of opsonized E. coli-induced macrophage function., Purinergic Signal. 3: 447-52., 2007
Lendvai B, Vizi ES.: Nonsynaptic chemical transmission through nicotinic acetylcholine receptors., Physiol Rev. 88: 333-49., 2008
Rózsa B, Katona G, Kaszás A, Szipöcs R, Vizi ES.: Dendritic nicotinic receptors modulate backpropagating action potentials and long-term plasticity of interneurons., Eur J Neurosci. 27: 364-77., 2008
Fekete A, Vizi ES, Kovács KJ, Lendvai B, Zelles T.: Layer-specific differences in reactive oxygen species levels after oxygen-glucose deprivation in acute hippocampal slices., Free Radic Biol Med. 44: 1010-22., 2008
Szabo SI, Zelles T, Vizi ES, Lendvai B.: The effect of nicotine on spiking activity and Ca2+ dynamics of dendritic spines in rat CA1 pyramidal neurons., Hippocampus. 18: 376-85., 2008
Milusheva E, Baranyi M, Kittel A, Fekete A, Zelles T, Vizi ES, Sperlágh B.: Modulation of dopaminergic neurotransmission in rat striatum upon in vitro and in vivo diclofenac treatment., J Neurochem. 105: 360-8., 2008
Barth AM, Vizi ES, Zelles T, Lendvai B.: Alpha2-adrenergic receptors modify dendritic spike generation via HCN channels in the prefrontal cortex., J Neurophysiol. 99: 394-401., 2008



Back »