Level of mRNA of orexin receptors of second type (ORXR2) in conditions of chronic alcoholation in structures of the rat brain

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Orexin and its receptors are involved in the mechanisms of pathological craving for alcohol, but there is no unambiguous answer about the expression of the OX2R gene in the rat brain under conditions of alcohol addiction.

AIM: The aim of this study was to determine the level of OX2R mRNA in brain structures in rats under conditions of prolonged alcoholization and during the period of abstinence.

MATERIALS AND METHODS: Adult male Wistar rats were alcoholized with 15% ethanol as the only source of liquid for 6 months. The rats were decapitated after chronic alcoholization, as well as on the 1st and 7th days of alcohol withdrawal. Samples of brain structures (prefrontal cortex, hippocampus, ventral tegmental area) were frozen in liquid nitrogen and stored at –80°C. Determination of the level of OX2R mRNA was carried out using the method of PCR-analysis.

RESULTS: The level of ORXR2 gene expression significantly increased in the hippocampus on the 7th day of abstinence in relation to the group of intact animals and in relation to the group of chronically alcoholized rats. The level of OX2R mRNA in the prefrontal cortex and ventral tegmental area in animal groups of abstinence (1st and 7th days) did not change in relation to both alcohol and the intact animals.

CONCLUSIONS: It is concluded that the orexin brain system may represent a new potential therapeutic target for the prevention of relapse in alcohol withdrawal. Together with the previously obtained data it was concluded that orexin receptor antagonists can be used to reduce the pathological craving for alcohol.

About the authors

Edgard A. Sekste

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: sekste_edgar@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9753-8303

Cand. Sci. (Biol.), Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg

Marat I. Airapetov

Institute of Experimental Medicine; St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: interleukin1b@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8318-9069
SPIN-code: 5982-4075

Cand. Sci. Med. (Pharmacology), Senior Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Sergei O. Eresko

Saint Petersburg State University

Email: erescko.sergei@yandex.ru

Postgraduate student

Russian Federation, Saint Petersburg

Eugeny R. Bychkov

Institute of Experimental Medicine

Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-code: 9408-0799

Cand. Sci. Med. (Pathophysiology)

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrei A. Lebedev

Institute of Experimental Medicine

Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425
SPIN-code: 4998-5204

Dr. Biol. Sci. (Pharmacology), Professor, Head of the Laboratory

Russian Federation, Saint Petersburg

Galina P. Kosyakova

Institute of Experimental Medicine

Email: galkos1@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7211-7839

Cand. Sci. (Biol.), Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg

Petr D. Shabanov

Institute of Experimental Medicine

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-code: 8974-7477

Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor and Head of the Department

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Airapetov MI, Sekste EA, Eresko SO, et al. Chronic alcoholism influences the mRNA level of the orexin receptor type 1 (OX1R) in emotiogenic structures of the rat brain. Biomed Khimiya. 2018;64(5):451–454. (In Russ.) doi: 10.18097/PBMC20186405451
  2. Airapetov MI, Sekste EA, Eresko SO, et al. Orexin receptor type 1 (OX1R) mRNA level in emotiogenic structures of the brain under chronic alcoholization. Journal of Addiction Problems. 2018;(8):18–25. (In Russ.)
  3. Lebedev AA, Shumilov EG, Smirnov AA, et al. Neuropeptide orexin A participates in psychostimulant-induced mechanisms of reinforcement. Narcology. 2015;14(2(158):12–18. (In Russ.)
  4. Thyssen IYu, Vinogradov PM, Khokhlov PP, et al. The role of the orexin system in the mechanisms of conditional preference. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2015;139(S1):166–167 (In Russ.)
  5. Thyssen IYu, Vinogradov PM, Khokhlov PP, et al. Involvement of orexin in the organization of emotional and exploratory behavior. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2015;13(S1):168–169. (In Russ.)
  6. Thyssen IYu, Yakushina ND, Lebedev AA, et al. Effect of SB-408124, an orexin A OX1R receptor antagonist, on the compulsive behavior and the level of anxiety after the vital stress in rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2018;16(1):34–42. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF16134-42
  7. Thyssen IYu, Lebedev AA, Bychkov ER, et al. Orexins and the brain reinforcing systems. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2019;17(4):5–18. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF1745-18
  8. Khokhlov PP, Thyssen IYu, Lebedev AA, et al. Orexin A content in rat brain structures correlates with behavioral patterns in stressed rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2018;16(4):45–48. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF16445-48
  9. Shabanov PD, Azarenko SV, Morozov VI, et al. Inhibitory effects of orexin antagonists on the reinforcing properties of phenamine in brain self-stimulation and conditional site preference in rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2019;17(4): 57–64. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF17457-64
  10. Shabanov PD, Lebedev AA, Azarenko SV. Interaction of dopaminergic and orexin mechanisms of unconditioned and conditioned reinforcement. Journal of Addiction Problems. 2020;3(186):53–66. (In Russ.) doi: 10.47877/0234-0623_2020_3_53
  11. Shumilov EG, Lebedev AA, Bukinich AA, et al. Orexins of the enlarged amygdala, when injected into the core of the bed of the final strip, act on the reinforcing properties of addictive drugs. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2015;13(S1):203–204. (In Russ.)
  12. Airapetov MI, Sekste EA, Eresko SO, et al. Chronic alcoholism influences the mRNA level of the orexin receptor type 1 (OX1R) in emotiogenic structures of the rat brain. Biochemistry (Moscow) Supplement. Series B: Biomed Khim. 2019;13(1):93–96. doi: 10.1134/S1990750819010025
  13. de Lecea L. Hypocretins and the neurobiology of sleep-wake mechanisms. Prog Brain Res. 2012;198:15–24. doi: 10.1016/B978-0-444-59489-1.00003-3
  14. Díaz FB, López RM. Orexin receptors as therapeutic targets for addiction and anxiety disorders. Barcelona: Universitat Pompeu Fabra; 2016. 428 p.
  15. Haghparast A, Shafiei I, Alizadeh AM, et al. Blockade of the orexin receptors in the CA1 region of hippocampus decreased the lateral hypothalamic-induced antinociceptive responses in the model of orofacial formalin test in the rats. Peptides. 2018;99:217–222. doi: 10.1016/j.peptides.2017.10.006
  16. Lawrence AJ, Michael SC, Hong-Ju Y, et al. The orexin system regulates alcohol-seeking in rats. Br J Pharmacol. 2006;148(6): 752–759. doi: 10.1038/sj.bjp.0706789
  17. Lebedev AA, Bessolova YuN, Efimov NS, et al. Role of orexin peptide system in emotional overeating induced by brain reward stimulation in fed rats. Research Results in Pharmacology. 2020;6(1):81–91. doi: 10.3897/rrpharmacology6.52180
  18. Marcus N, Aschkenasi CG, Lee CE, et al. Differential expressiοn οf οrexin receptοrs 1 and 2 in the rat brain. J Cοmp Neurοl. 2001;435(1):6–25. doi: 10.1002/cne.1190
  19. Matsumoto I. Proteomics approach in the study of the pathophysiology of alcohol-related brain damage. Alcohol Alcohol. 2009;44:171–176. doi: 10.1093/alcalc/agn104
  20. Rashidy-Pour A, Moradi M, Fatahi Z, et al. Role of intra-hippocampal orexin 1 and orexin 2 receptors in conditioned place preference induced by chemical stimulation of the lateral hypothalamus. Behav Brain Res. 2015;279:106–111. doi: 10.1016/j.bbr.2014.10.051
  21. Sadeghi B, Ezzatpanah S, Haghparast B, et al. Effects of dorsal hippocampal orexin-2 receptor antagonism on the acquisition, expression, and extinction of morphine-induced place preference in rats. Psychopharmacology (Berl). 2016;233(12):2329–2341. doi: 10.1007/s00213-016-4280-3
  22. Sakurai T, Amemiya A, Ishii M, et al. Orexins and orexin receptors: a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behavior. Cell. 1998;92(4):573–585. doi: 10.1016/s0092-8674(00)80949-6
  23. Sharf R, Maysa S, Ralph J, et al. Role of orexin/hypocretin in dependence and addiction. Brain Res. 2010;1314:130–138. doi: 10.1016/j.brainres.2009.08.028
  24. Tissen I, Vinogradov PM, Khokhlov PP, et al. Orexin receptor type 1 (OX1R) are involved in the formation and reinstatement of conditioned place preference. European Neuropsychopharmacology. 2015;25(Suppl 2):269–270. doi: 10.1016/S0924-977X(15)30313-8
  25. Wang C, Wang Q, Ji B, et al. The orexin/receptor system: molecular mechanism and therapeutic potential for neurological diseases. Front Mol Neurosci. 2018;11:220. doi: 10.3389/fnmol.2018.00220

Copyright (c) 2022 Sekste E.A., Airapetov M.I., Eresko S.O., Bychkov E.R., Lebedev A.A., Kosyakova G.P., Shabanov P.D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».