Ретротрапециевидное ядро (РТЯ) играет ключевую роль в центральной хеморецепции, участвует в регуляции дыхания, обеспечивая центральный респираторный хеморефлекс в ответ на гиперкапнию и гипоксию. Активность нейронов РТЯ контролируется многими нейромедиаторными системами, среди которых до конца не установлена роль пуринергических механизмов. В настоящем исследовании изучены изменения паттерна внешнего дыхания и биоэлектрической активности диафрагмальной мышцы при микроинъекциях АТФ, как агониста Р2-рецепторов, в область РТЯ у наркотизированных крыс, дышащих атмосферным воздухом неизмененного газового состава. Показано, что в этих условиях воздействие АТФ на РТЯ усиливает внешнее дыхание и стимулирует инспираторную залповую активность диафрагмы. Полученные данные указывают на участие пуринергической системы, в частности Р2-рецепторов РТЯ, в регуляции дыхания в условиях нормоксии.
регуляция дыхания, ретротрапециевидное ядро, Р2-рецепторы, аденозинтрифосфат (АТФ), микроинъекции, внешнее дыхание, электромиограмма диафрагмальной мышцы.
1. Manganelli F. Brainstem involvement and respiratory failure in COVID-19 / F. Manganelli, M. Vargas, A. Iovino [et al.] // Neurol. Sci. – 2020. – Vol. 41, No 7. – P. 1663–1665.
2. Губаревич Е. А. Микроинъекции раствора хлорида кобальта в инфралимбическую кору подавляют реакции систем кровообращения и дыхания анестезированной крысы на микроэлектростимуляцию
3. Guyenet P. G. Rostral ventrolateral medulla, retropontine region and autonomic regulations / P. G. Guyenet, R. L. Stornetta // Auton. Neurosci. – 2022. – Vol. 237. – 102922. https://doihttps://doi.org/10.1016/j.autneu.2021.102922
4. Guyenet P. G. The retrotrapezoid nucleus: central chemoreceptor and regulator of breathing automaticity / P. G. Guyenet, R. L. Stornetta, G. M. P. R. Souza [et al.] // Trends. Neurosci. – 2019. – Vol. 42, No 11.
5. Kumar N.N. PHYSIOLOGY. Regulation of breathing by CO2 requires the proton-activated receptor GPR4 in retrotrapezoid nucleus neurons / N.N. Kumar, A. Velic, J. Soliz [et al.] // Science. – 2015. – Vol. 348.
6. Shi Y. Neuromedin B expression defines the mouse retrotrapezoid nucleus / Y. Shi, R. L. Stornetta, D. S. Stornetta [et al.] // J. Neurosci. – 2017. – Vol. 37(48). – P. 11744–11757.
7. Gonye E. C. Intrinsic molecular proton sensitivity underlies GPR4 effects on retrotrapezoid nucleus neuronal activation and CO2-stimulated breathing / E. C. Gonye, Y. Shi, K. Li [et al.] // J. Neurosci. – 2024.
8. Souza G. Contribution of the retrotrapezoid nucleus and carotid bodies to hypercapnia- and hypoxia-induced arousal from sleep / G. Souza, R. L. Stornetta, D. S. Stornetta [et al.] // J. Neurosci. – 2019.
9. Петрова Н. А. Синдром врожденной центральной гиповентиляции. Опыт НМИЦ им. В. А. Алмазова / Н. А. Петрова, А. В. Брызжин, Д. П. Фофанова [и др.] // Российский журнал персонализированной
10. Bochorishvili G. Pre-Bцtzinger complex receives glutamatergic innervation from galaninergic and other retrotrapezoid nucleus neurons / G. Bochorishvili, R. L. Stornetta, M. B. Coates, P. G. Guyenet
11. Souza G. M. P. R. Neuromedin B-expressing neurons in the retrotrapezoid nucleus regulate respiratory homeostasis and promote stable breathing in adult mice / G. M. P. R. Souza, D. S. Stornetta, Y. Shi [et
12. Guyenet P. G. Proton detection and breathing regulation by the retrotrapezoid nucleus / P. G. Guyenet, D. A. Bayliss, R. L. Stornetta [et al.] // J. Physiol. – 2016. – Vol. 594, No 6. – P. 1529–1551.
13. Moreira T. S. The retrotrapezoid nucleus and the neuromodulation of breathing / T. S. Moreira, C. R. Sobrinho, B. Falquetto [et al.] // J. Neurophysiol. – 2021. – Vol. 125, No 3. – P. 699–719.
14. Будаев А. И. Респираторные реакции на микроинъекции антагониста ГАМКв-рецепторов 2-гидроксисаклофена в ретротрапециевидное ядро у крыс / А. И. Будаев, О. А. Ведясова,
15. Reklow R. J. The purinome and the preBцtzinger complex – a mйnage of unexplored mechanisms that may modulate/shape the hypoxic ventilatory response / R. J. Reklow, T. S. Alvares, Y. Zhang [et al.]
16. Wenker I. C. Astrocytes in the retrotrapezoid nucleus sense H+ by inhibition of a Kir4.1-Kir5.1-like current and may contribute to chemoreception by a purinergic mechanism / I. C. Wenker, O. Krйneisz,
17. Sobrinho C. R. Purinergic signaling contributes to chemoreception in the retrotrapezoid nucleus but not the nucleus of the solitary tract or medullary raphe / C. R. Sobrinho, I. C. Wenker, E. M. Poss [et al.]
18. Barna B. F. Purinergic receptor blockade in the retrotrapezoid nucleus attenuates the respiratory chemoreflexes in awake rats / B. F. Barna, A. C. Takakura, D. K. Mulkey, T. S. Moreira
19. Lindsey B. G. Computational models and emergent properties of respiratory neural networks / B. G. Lindsey, I. A. Rybak, J. C. Smith // Compr. Physiol. – 2012. – Vol. 2, No 3. – P. 1619–1670.
20. Guyenet P. G. Neural control of breathing and CO2 homeostasis / P. G. Guyenet, D. A. Bayliss // Neuron. – 2015. – Vol. 87, No 5. – P. 946–961. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.08.001
21. Silva J. N. Neuroanatomical and physiological evidence that the retrotrapezoid nucleus/parafacial region regulates expiration in adult rats / J. N. Silva, F. M. Tanabe, T. S. Moreira, A. C. Takakura
22. Funk G. D. Neuromodulation: purinergic signaling in respiratory control / G. D. Funk // Compr. Physiol. – 2013. – Vol. 3, No 1. – P. 331–363. DOIhttps://doi.org/10.1002/cphy.c120004
23. Hawkins V. E. Purinergic regulation of vascular tone in the retrotrapezoid nucleus is specialized to support the drive to breathe / V. E. Hawkins, A. C. Takakura, A. Trinh [et al.] // ELife. – 2017. – Vol. 6.
24. Mulkey D. K. Purinergic P2 receptors modulate excitability but do not mediate pH sensitivity of RTN respiratory chemoreceptors / D. K. Mulkey, A. M. Mistry, P. G. Guyenet, D. A. Bayliss // J. Neurosci. – 2006.
25. Andrejew R. The P2X7 receptor: central hub of brain diseases / Andrejew R., Oliveira-Giacomelli Б., Ribeiro D. E. [et al.] // Front. Mol. Neurosci. – 2020. – Vol. 13. – P. 124. DOI:https://doi.org/10.3389/fnmol.2020.00124.
26. Toledo C. Potential role of the retrotrapezoid nucleus in mediating cardio-respiratory dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction / C. Toledo, D. Ortolani, F. C. Ortiz [et al.] // Front. Physiol. – 2022.
