Некоторые компоненты серотонинергической системы в глазах двух видов пресноводных моллюсков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнено маркирование 5-НТ-иммунореактивных структур на срезах глаз пресноводных моллюсков Lymnaea stagnalis и Pomacea canaliculata. В периокулярной области животных обоих видов обнаружена повышенная плотность 5-НТ-ергических волокон, образующих структурно выраженные сплетения и частично проникающих в сетчатку. В тканях глаза обнаружена транскрипция генов рецепторов серотонина: двух типов у L. stagnalis и трех – у P. canaliculata. Ее относительный уровень статистически значимо превышает этот показатель в центральных ганглиях нервной системы и щупальцах. Дополнительно в тканях P. canaliculata была зафиксирована транскрипция гена транспортера 5-НТ. Полученные результаты обсуждаются с позиций возможного серотонинергического механизма модуляции процессов в сетчатке у брюхоногих моллюсков.

Об авторах

И. Н. Доминова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: valerzhukov@mail.ru
Россия, Калининград

А. А. Хусенова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: valerzhukov@mail.ru
Россия, Калининград

В. В. Котова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: valerzhukov@mail.ru
Россия, Калининград

М. В. Сидорова

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Email: valerzhukov@mail.ru
Россия, Калининград

В. В. Жуков

Балтийский федеральный университет им. И. Канта

Автор, ответственный за переписку.
Email: valerzhukov@mail.ru
Россия, Калининград

Список литературы

  1. Tierney AJ (2018) Invertebrate serotonin receptors: a molecular perspective on classification and pharmacology. J Exp Biol 221(Pt 19): jeb184838. https://doi.org/10.1242/jeb.184838
  2. Bacqué-Cazenave J, Bharatiya R, Barrière G, Delbecque JP, Bouguiyoud N, Di Giovanni G, Cattaert D, De Deurwaerdère P (2020) Serotonin in Animal Cognition and Behavior. Int J Mol Sci 21 (5): 1649. https://doi.org/10.3390/ijms21051649
  3. Sizemore TR, Hurley LM, Dacks AM (2020) Serotonergic modulation across sensory modalities. J Neurophysiol 123 (6): 2406–2425. https://doi.org/10.1152/jn.00034.2020
  4. Yamoah EN, Crow T (1996) Protein kinase and G-protein regulation of Ca2+ currents in Hermissenda photoreceptors by 5-HT and GABA. J Neurosci 16 (15): 4799–4809. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-15-04799.1996
  5. Razy-Krajka F, Brown ER, Horie T, Callebert J, Sasakura Y, Joly JS, Kusakabe TG, Vernier P. (2012) Monoaminergic modulation of photoreception in ascidian: evidence for a proto-hypothalamo-retinal territory. BMC Biol 10: 45. https://doi.org/10.1186/1741-7007-10-45
  6. Colwell CS (1990) Light and serotonin interact in affecting the circadian system of Aplysia. J Comp Physiol A 167 (6): 841–845. https://doi.org/10.1007/BF00189772
  7. Masson J (2019) Serotonin in retina. Biochimie 161: 51–55. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2018.11.006
  8. Kito-Yamashita T, Haga C, Hirai K, Uemura T, Kondo H, Kosaka K (1990) Localization of serotonin immunoreactivity in cephalopod visual system. Brain Res 521 (1–2): 81–88. https://doi.org/10.1016/0006-8993(90)91527-n
  9. Takahashi JS, Nelson DE, Eskin A (1989) Immunocytochemical localization of serotonergic fibers innervating the ocular circadian system of Aplysia. Neuroscience 28 (1):139–147. https://doi.org/10.1016/0306-4522(89)90238-8
  10. Michel S, Schoch K, Stevenson PA (2000) Amine and amino acid transmitters in the eye of the mollusc Bulla gouldiana: an immunocytochemical study. J Comp Neurol 425 (2): 244–256. https://doi.org/10.1002/1096-9861(20000918)425:2
  11. Zhukov VV (2007) On the problem of retinal transmitters of the freshwater mollusc Lymnaea stagnalis. J Evol Biochem Phys 43: 524–532. https://doi.org/10.1134/S0022093007050118
  12. Zhukov VV, Tuchina OP, Meyer-RochowVB (2012) Serotonin immunoreactivity in the eye and optic nerve of pulmonate gastropod molluscs. J Evol Biochem Phys 48: 471–473. https://doi.org/10.1134/S0022093012040123
  13. Sugamori KS, Sunahara RK, Guan HC, Bulloch AG, Tensen CP, Seeman P, Niznik HB, Van Tol HH (1993) Serotonin receptor cDNA cloned from Lymnaea stagnalis. Proc Natl Acad Sci U S A 90 (1): 11–15. https://doi.org/10.1073/pnas.90.1.11
  14. Gerhardt CC, Leysen JE, Planta RJ, Vreugdenhil E, Van Heerikhuizen H (1996) Functional characterisation of a 5-HT2 receptor cDNA cloned from Lymnaea stagnalis. Eur J Pharmacol 311 (2–3): 249–258. https://doi.org/10.1016/0014-2999(96)00410-4
  15. Benatti C, Colliva C, Blom JMC, Ottaviani E, Tascedda F (2017) Transcriptional effect of serotonin in the ganglia of Lymnaea stagnalis. ISJ 14 (1): 251–258. https://doi.org/10.25431/1824-307X/isj.v14i1.251-258
  16. OligoArchitectTM Online. Glossary of Parameters.
  17. Young AP, Landry CF, Jackson DJ, Wyeth RC (2019). Tissue-specific evaluation of suitable reference genes for RT-qPCR in the pond snail, Lymnaea stagnalis. PeerJ 7: e7888. https://doi.org/10.7717/peerj.7888
  18. Livak KJ, Schmittgen TD (2001) Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods 25 (4): 402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
  19. Gillette R (2006) Evolution and function in serotonergic systems. Integr Comp Biol 46 (6): 838–846. https://doi.org/10.1093/icb/icl024
  20. Longley RD, Peterman M (2013) Neuronal control of pedal sole cilia in the pond snail Lymnaea stagnalis appressa. J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol 99 (1): 71–86. https://doi.org/10.1007/s00359-012-0770-x
  21. Aonuma H, Mezheritskiy M, Boldyshev B, Totani Y, Vorontsov D, Zakharov I, Ito E, Dyakonova V (2020) The Role of Serotonin in the Influence of Intense Locomotion on the Behavior Under Uncertainty in the Mollusk Lymnaea stagnalis. Front Physiol 11: 221. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00221
  22. Жуков ВВ, Кононенко НЛ, Панормов ИБ., Борисенко ИЛ (2006) Серотонин изменяет электрические реакции глаза Lymnaea stagnalis на световую стимуляцию. Сенсорные системы 20 (4): 270–278. [Zhukov VV, Kononenko NL, Panormov IB, Borisenko IL (2006) Serotonin izmenyaet elektricheskie reakcii glaza Lymnaea stagnalis na svetovuyu stimulyaciyu. Sensornye sistemy 20 (4): 270–278. (In Russ)].
  23. Aonuma H, Totani Y, Sakakibara M, Lukowiak K, Ito E (2018) Comparison of brain monoamine content in three populations of Lymnaea that correlates with taste-aversive learning ability. Biophys Physicobiol 15: 129–135. https://doi.org/10.2142/biophysico.15.0_129
  24. Horváth R, Battonyai I, Maász G, Schmidt J, Fekete ZN, Elekes K (2020) Chemical-neuroanatomical organization of peripheral sensory-efferent systems in the pond snail (Lymnaea stagnalis). Brain Struct Funct 225 (8): 2563–2575. https://doi.org/10.1007/s00429-020-02145-z
  25. Ivashkin EG, Khabarova MYu, Melnikova VI, Khar-chenko OA, Voronezhskaya EE (2017) Local serotonin-immunoreactive plexus in the female reproductive system of hermaphroditic gastropod mollusc Lymnaea stagnalis. Invertebrate Zoology14 (2): 134–139. https://doi.org/10.15298/invertzool.14.2.06
  26. Azmitia EC (2007) Serotonin and brain: evolution, neuroplasticity, and homeostasis. Int Rev Neurobiol 77: 31–56. https://doi.org/10.1016/S0074-7742(06)77002-7
  27. Repérant J, Ward R, Miceli D, Rio JP, Médina M, Kenigfest NB, Vesselkin NP (2006) The centrifugal visual system of vertebrates: a comparative analysis of its functional anatomical organization. Brain Res Rev 52 (1): 1–57. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2005.11.00
  28. Rodríguez-Sosa L, Calderón-Rosete G, Villalobos MGP, Mendoza Zamora E, González VA (2006) Serotonin modulation of caudal photoreceptor in crayfish. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol 142 (3–4): 220–230. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2005.10.006
  29. Aréchiga H, Bañuelos E, Frixione E, Picones A, Rodríguez-Sosa L (1990) Modulation of crayfish retinal sensitivity by 5-hydroxytryptamine. J Exp Biol 150: 123–143. https://doi.org/10.1242/jeb.150.1.123
  30. Calderón-Rosete G, Flores G, Rodríguez-Sosa L (2006) Diurnal rhythm in the levels of the serotonin 5-HT1A receptors in the crayfish eyestalk. Synapse 59 (6): 368–373. https://doi.org/10.1002/syn.20252
  31. Chen B, Meinertzhagen IA, Shaw SR (1999) Circadian rhythms in light-evoked responses of the fly’s compound eye, and the effects of neuromodulators 5-HT and the peptide PDF. J Comp Physiol A 185 (5): 393–404. https://doi.org/10.1007/s003590050400
  32. Muñoz JL, López Patiño MA, Hermosilla C, Conde-Sieira M, Soengas JL, Rocha F, Míguez JM (2011) Melatonin in octopus (Octopus vulgaris): tissue distribution, daily changes and relation with serotonin and its acid metabolite. J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol 197 (8): 789–797. https://doi.org/10.1007/s00359-011-0641-x
  33. Crow T, Bridge MS (1985) Serotonin modulates photoresponses in Hermissenda type-B photoreceptors. Neurosci Lett 60(1):83–88. https://doi.org/10.1016/0304-3940(85)90385-4
  34. Farley J, Wu R (1989) Serotonin modulation of Hermissenda type B photoreceptor light responses and ionic currents: implications for mechanisms underlying associative learning. Brain Res Bull 22 (2): 335–351. https://doi.org/10.1016/0361-9230(89)90061-0
  35. Grover LM, Farley J, Auerbach SB (1989) Serotonin involvement during in vitro conditioning of Hermissenda. Brain Res Bull 22 (2): 363–372. https://doi.org/10.1016/0361-9230(89)90063-4
  36. Seyer JO, Nilsson DE, Warrant E (1998) Spatial vision in the prosobranch gastropod Ampularia sp. J Exp Biol 201 (Pt 10): 1673–1679. https://doi.org/10.1242/jeb.201.10.1673
  37. Zieger MV, Meyer-Rochow VB (2008) Understanding the cephalic eyes of pulmonate gastropods: A review. Am Malac Bull 26: 47–66. https://doi.org/10.4003/006.026.0206
  38. Block GD, Khalsa SB, McMahon DG, Michel S, Guesz M (1993) Biological clocks in the retina: cellular mechanisms of biological timekeeping. Int Rev Cytol 146: 83–144. https://doi.org/10.1016/s0074-7696(08)60381-2
  39. Zhukov VV, Tuchina, OP (2008) Structure of visual pathways in the nervous system of freshwater pulmonate molluscs. J Evol Biochem Phys 44: 341–353. https://doi.org/10.1134/S0022093008030113
  40. Zaitseva OV (1994) Structural organization of the sensory systems of the snail. Neurosci Behav Physiol 24 (1): 47–57. https://doi.org/10.1007/BF02355652

Дополнительные файлы


© И.Н. Доминова, А.А. Хусенова, В.В. Котова, М.В. Сидорова, В.В. Жуков, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах