Serotonin regulates osteoblast proliferation and function in vitro

The monoamine serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT), a well-known neurotransmitter, also has important functions outside the central nervous system. The objective of this study was to investigate the role of 5-HT in the proliferation, differentiation, and function of osteoblasts in vitro. We treated rat primary calvarial osteoblasts with various concentrations of 5-HT (1 nM to 10 µM) and assessed the rate of osteoblast proliferation, expression levels of osteoblast-specific proteins and genes, and the ability to form mineralized nodules. Next, we detected which 5-HT receptor subtypes were expressed in rat osteoblasts at different stages of osteoblast differentiation. We found that 5-HT could inhibit osteoblast proliferation, differentiation, and mineralization at low concentrations, but this inhibitory effect was mitigated at relatively high concentrations. Six of the 5-HT receptor subtypes (5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT2A, 5-HT2B, and 5-HT2C) were found to exist in rat osteoblasts. Of these, 5-HT2A and 5-HT1B receptors had the highest expression levels, at both early and late stages of differentiation. Our results indicated that 5-HT can regulate osteoblast proliferation and function in vitro.

Analgesic Mechanism of Electroacupuncture in an Arthritic Pain Model of Rats: A Neurotransmitter Study

PURPOSE: We investigated what kinds of neurotransmitters are related with electroacupuncture (EA) analgesia in an arthritic pain model of rats. MATERIALS AND METHODS: One hundred rats were assigned to six groups: control, EA, opioid, adrenergic, serotonin and dopamine group. A standardized model of inflammatory arthritis was produced by injecting 2% carrageenan into the knee joint cavity. EA was applied to an acupoint for 30 min in all groups except fo the control group. In the opioid, adrenergic, serotonin and dopamine groups, each receptor antagonist was injected intraperitoneally to their respective group before initiating EA. RESULTS: In the opioid receptor antagonist group, adrenergic receptor antagonist group, serotonin receptor antagonist group, dopamine receptor antagonist group and the control group weight-bearing force decreased significantly from 30 min to 180 min after EA in comparison with the EA group. CONCLUSION: The analgesic effects of EA are related to opioid, adrenergic, serotonin and dopamine receptors in an arthritic pain model of rats.

Roles of Adenosine and Serotonin Receptors on the Antinociception of Sildenafil in the Spinal Cord of Rats

PURPOSE: The phosphodiesterase 5 inhibitor sildenafil has antinociceptive effects, mediated by an increase in cGMP. This study examined the role of spinal adenosine and serotonin receptors played in the antinociceptive effects of intrathecal sildenafil. MATERIALS AND METHODS: Intrathecal catheters were inserted into the subarachnoid space of Sprague-Dawley male rats as a drug delivery device. Pain was induced by injecting formalin into the plantar surface of rats and observing nociceptive behavior (flinching response) for 60 mininutes. Then, the effects of intrathecal adenosine and serotonin receptor antagonists on the antinociceptive activity of intrathecal sildenafil were examined. RESULTS: Intrathecal sildenafil suppressed the flinching response in a dose-dependent manner during phases 1 and 2 in the formalin test. Both CGS 15943 and dihydroergocristine decreased the antinociceptive effects of sildenafil during phases 1 and 2 in the formalin test. CONCLUSION: Intrathecal sildenafil effectively attenuated the pain evoked by formalin injection. Both adenosine and serotonin receptors may be involved in the antinociceptive action of sildenafil at the spinal level.

Papel dos receptores serotoninérgicos do tipo 5-HT3 localizados no núcleo septal medial/banda diagonal de broca sobre o controle da pressão arterial em ratos / Role of serotonin receptor type 5-HT3 receptors located in the medial septal nucleus / diagonal band drill over the control of blood pressure in rats

Diversos estudos têm mostrado a participação das vias serotoninérgicas tanto centrais, quanto periféricas no controle cardiovascular. Os principais receptores serotoninérgicos envolvidos na regulação cardiovascular são do tipo 5-HT1A, 5-HT2, 5-HT3 e 5-HT7. A ativação serotoninérgica em diferentes áreas cerebrais resulta tanto em aumento, quanto diminuição da pressão arterial. As principais áreas cerebrais relacionadas com os efeitos cardiovasculares induzidos pela estimulação serotoninérgica são: região rostro ventrolateral do bulbo, núcleo paraventricular do hipotálamo, núcleo dorsal motor do vago, núcleo do trato solitário. Entre as estruturas prosencefálicas, tem sido mostrado que o complexo núcleo septal mediallbanda diagonal de Broca (SM/vDB) desempenha importante papel no controle do equilíbrio hidrossalino e cardiovascular. Desde que esta área apresenta receptores serotoninérgicos 5-HT3 e recebe aferências serotoninérgicas do núcleo mediano da rafe, os objetivos do presente estudo foram: a) investigar o papel dos receptores 5-HT3 localizados no SM/vDB sobre o controle cardiovascular b) analisar o padrão de expressão de c-Fos no cérebro de ratos induzido pelo bloqueio farmacológico dos receptores 5-HT3 presentes no SM/vDB. Ratos Wistar (280-300g) anestesiados com cetamina/xilazina (80/11,5 mg/kg; i.p.) foram submetidos a implante de cânulas no SM/vDB. Os animais foram novamente anestesiados 48 h antes dos experimentos para cateterização da carótida e veia femoral. Na sessão experimental a pressão pulsátil (PAP) foi registrada durante 30 minutos para cálculo dos valores basais de pressão arterial média (PAM) e da freqüência cardíaca (FC). A seguir os animais receberam no SM/vDB microinjeçães de m-CPBG (160 nmol), ondansetrona (160, 80 e 40 nmol) ou NaCI 0,9%, em um volume de 0,2 /-lI e a PAP foi registrada durante mais 100 minutos...

Participação dos receptores serotoninérgicos do subtipo 5-HT³ localizados na área septal medial sobre o controle da ingestão de água e sal em ratos sódio-depletados / Participation of serotonin receptor subtype 5-HT ³ located in the medial septal area on the control of water intake and salt in sodium-depleted rats

A regulação do equilíbrio hidroelétrico é desempenhada por um conjunto de mecanismos viscerais e comportamentais, nos quais se incluem a ingestão de água e sal controlados por diversos neurotransmissores e áreas cerebrais. Estudos sugerem a participação de mecanismos Serotoninérgicos na indução das respostas fisiológicas relacionadas com a regulação da ingestão de água e sal. No presente estudo analisamos o envolvimento dos receptores 5-HT³ Serotoninérgicos localizados na ASM sobre a ingestão de água e sal em ratos sódio-depletados. Verificamos que a estimulação farmacológica específica dos receptores Serotoninérgicos 5-HT³ localizados na ASM, pelo agonista 5-HT³ seletivo m-CPBG, aumenta a ingestão de sal em ratos sódio-depletados. A especificidade deste efeito parece assegurada pelo fato de que o pré-tratamento com Ondansetrona, antagonista dos receptores Serotoninérgicos 5-HT³, aboliu completamente a elevação na ingestão de sal produzida pela administração do m-CPBG na ASM. Esse efeito Natriorexigênio parece não ser dependente de alterações na pressão arterial, visto que a micro-injeção na ASM do m-CPBG não foi capaz de modificar este parâmetro. Além disso, constatamos que a administração isolada do antagonista Ondasterona é incapaz de produzir efeito significativo sobre a ingestão de água e sal em ratos sódio-depletados. Tomando em conjunto os achados acima mencionados sugere-se que os receptores Serotoninérgicos do subtipo 5-HT³ localizados na ASM quando ativados farmacologicamente são capazes de ativar mecanismos centrais envolvidos com a procura e a ingestão de sódio.

5-HT3 receptors in selective animal models of cognition.

Role of 5-HT3 receptors in cholinergic hypofunctional models of cognitive impairment in the elevated plus maze model and a passive avoidance model is studied. Cognitive impairment was caused by scopolamine (1 mg/kg, ip) in mice and 5-HT3 ligands mCPBG (1 and 5 mg/kg, ip) and ondansetron (0.5 and 5 mg/kg, ip) were administered before the pre-learning phase to study the effects on acquisition, while post-learning administration was used to determine the effects on consolidation. Ondansetron improved acquisition and retention in cholinergic hypofunctional models while mCPBG potentiated selected impaired cognitive indices. The results indicate the role of 5-HT3 receptors in cognition and that an ideal evaluation of 5-HT3 ligands in cognition should distinguish true cognitive effects from locomotor, motivational and emotional effects.

Responses of isolated scale melanophores of a fresh water carp, Cirrhinus mrigala (Ham.) to zidovudine.

Zidovudine (AZT) induced concentration related aggregation in C. mrigala melanophores. Denervated melanophores failed to respond to AZT. Specific and nonspecific alpha adrenoceptor antagonists completely blocked the responses of fish melanophores to AZT. Histamine and prostaglandin antagonists also inhibited aggregation of the melanophores induced by AZT. The results suggest that AZT may release a mixture of neurotransmitter like substances, which cause the aggregation of this fish melanophores.

Sistema serotoninérgico: receptores e respostas funcionais / Brain serotonin system: receptors and functional response

A partir da síntese da serotonina, em 1951, iniciou-se a investigaçäo farmacológica dos receptores serotoninérgicos. A estimulaçäo dos mais variados tipos de receptores gera múltiplas respostas funcionais verificadas em nível de sistema nervoso central, terminaçöes nervosas serotoninérgicos em nível metabólico e fisiopatológico

La hipotesis serotoninérgica de la depresión / The serotoninergic hypothesis of depression

La hipótesis que consideraba el déficit de la actividad serotoninérgica como uno de los factores causantes de la depresión, ha sido sustituida por una nueva propuesta que considera la alteración de la función serotoninérgica como un elemento de vulnerabilidad en el desarrollo de la depresión mayor (DM). Esta propuesta se apoya en el hallazgo de anomalías de la función serotoninérgica a nivel pre y postsináptico en el paciente deprimido. Así, se ha comprobado una disminución significativa de la disponibilidad de triptofano en la DM. Además, dietas carentes de triptofano pueden dar lugar a la reaparición de la sintomatología depresiva en pacientes en remisión tratados previamente con ISRS. Igualmente, se ha demostrado que los niveles de ácido 5-hidroxi-indolacético en el LCR estaban marcadamente disminuidos en pacientes que intentaron suicidarse por métodos violentos. En el 65-75 por ciento de las investigaciones sobre la captación de serotonina por las plaquetas en pacientes con una DM, se ha comprobado una disminución de su transporte activo. El estudio de los mecanismos neurales relacionados con la secreción hormonal en la DM, indica una disminución de la liberación de prolactina y de la hormona de crecimiento inducidas por el triptofano. Con respecto a los receptores serotoninérgicos en la DM, se ha observado una subsensibilización del receptor 5-HT1a, y un aumento de la fijación, la respuesta funcional y del número de receptores 5-HT2a, y 5-HT2c

Different behavioral reactivicty of 5-HT1 sites between killer and non-Killer rats after midbrain raphe lesion

Se realizaron estudios de la reactividad conductual de receptores serotoninérgicos de tipo 5-HTl y 5-HT2, en ratas "Killer" (K) y "non-Killer" (NK), obtenidos por aislamiento social o por lesión de los núcleos dorsal y medial del rafe. La reactividad de los receptores tipo 5-HTl fue medida en una escala de intensidad arbitraria para los síntomas de "forepaw treading" y "hindlimb abduction" luego de la administración de 5-MeODMT, mientras que la reactividad de los sitios 5-HT2 fue determinada a través del comportamiento de "wet dog shake", inducido por la administración de 5-hidroxitriptófano. No se observaron diferencias en las conductas mediadas por los sitios 5-HTl y 5-HT2 entre los animales aislados. De igual manera, se obtuvieron valores similares en el "wet dog shake" de ratas lesioandas K y NK. Por el contrario, 5- MeODMT indujo una menor respuesta conductual en las ratas lesionadas K en comparación con las lesionadas NK. Esta alteración en la respuesta conductual no es consecuencia de una desnervación neuronal diferente en el sistema serotoninérgico central, ya que no hubo modificaciones en el "uptake" de 5-Ht en las estructuras cerebrales analizadas entre estos dos grupos experimentales de ratas. Esta menor reactividad de los sitios 5-HTl podría reflejar una neurotransmisión serotoninérgica disminuida y aportaría una probable explicación a la aparición de la actvidad muricida en algunos pero no en todos los animales lesionados