اثرات پپتید شبه-گالانین بر سطح کوتیزول پلاسما و اخذ غذای جوجه‌های گوشتی: با تمرکز بر نقش گیرنده‌های سروتونرژیک
محورهای موضوعی : فیزیولوژی تجربی و آسیب شناسی
الهام سندگل
1
,
مرتضی زنده‌دل
2
,
بیتا وزیر
3
,
علی رسولی
4
,
هادی حق بین نظرپاک
5
1 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - گروه علوم زیستی مقایسه ای، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
5 - گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: پپتید شبه-گالانین, گیرنده‌های سروتونرژیک, اشتها, جوجه گوشتی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: در مطالعات صورت‌گرفته روی مدل‌ها پستاندار، نقش پپتید شبه-گالانین (GALP) در برخی از فرآیندهای فیزیولوژیک همچون تنظیم اخذ غذا مشخص شده است. در این راستا، در مطالعه حاضر ضمن ارزیابی اثرات تزریق مرکزی GALP بر سطح کورتیزول پلاسما، به تعاملات آن با گیرنده‌های سروتونرژیک در تنظیم اخذ غذای جوجه‌های گوشتی می‌پردازیم.
مواد و روش‌ها: 176 قطعه جوجه گوشتی به منظور انجام چهار آزمایش در گروه‌های 11 تایی تقسیم شدند. در آزمایش اول، GALP در دوزهای 0.5، 1 و 2 میکروگرم تجویز شد. در آزمایش دوم نیز فلوکستین، GALP و فلوکستین + GALP تزریق گشت. آزمایش سوم و چهارم نیز مشابه با آزمایش دوم بودند با این تفاوت که 8-OH-DPAT (اگونیست گیرنده 5-HT1A) وSB242084 (آنتاگونیست گیرنده 5-HT2C) به ترتیب جایگزین فلوکستین شدند. پس از بازگشت جوجه‌ها به قفس‌هایشان، میزان اخذ غذای تجمعی در بازه‌های زمانی 30، 60 و 120 دقیقه پس از تزریق ثبت گشت. در نهایت، از طریق بریدن سر، خونگیری انجام و سطح کورتیزول پلاسما در جوجه‌های دریافت‌کننده GALP اندازگیری شد.
نتایج: براساس یافته‌ها، تزریق GALP در دوزهای 1 و 2 میکروگرم سبب افزایش معنادار اخذ غذا در جوجه‌های گوشتی شد (P<0.05). همچنین، اگرچه تجویز 8-OH-DPAT + GALP تغییر محسوسی در هایپرفاژی ناشی از GALP ایجاد ننمود، اما تزریق همزمان فلوکستین وSB242084 با GALP سبب مهار این اثر هایپرفاژیک شد (P<0.05). تجویز دوزهای مختلف GALP نیز اثر معنی‌داری بر سطح کورتیزول پلاسما بر جای نگذاشت (0.05≤P).
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که اثر هایپرفاژیک GALP احتمالاً از طریق گیرنده‌های 5-HT2c در جوجه‌های گوشتی میانجیگری می‌شود.
Background & Aim: In the studies conducted on mammalian models, the role of galanin-like peptide (GALP) in some physiological processes such as the regulation of food intake has been determined. In this regard, in the present study, while evaluating the effects of central injection of GALP on the plasma cortisol level, we discuss its interaction with serotonergic receptors in the regulation of food consumption in broiler chickens.
Materials and methods: 176 broiler chickens were divided into groups of 11 to perform four experiments. In the first experiment, GALP was administered in doses of 0.5, 1 and 2 μg. In the second experiment, fluoxetine, GALP and fluoxetine + GALP were injected. The third and fourth tests were similar to the second test, with the difference that 8-OH-DPAT (5-HT1A receptor agonist) and SB242084 (5-HT2C receptor antagonist) were replaced by fluoxetine, respectively. After the chicks returned to their cages, the cumulative food intake was recorded at 30, 60 and 120 minutes after injection. Finally, by cutting the head, blood was collected and plasma cortisol levels were measured in chickens receiving GALP.
Results: Based on the findings, injection of GALP in doses of 1 and 2 μg significantly increased food intake in broilers (P<0.05). Also, although the administration of 8-OH-DPAT + GALP did not significantly change the hyperphagia induced by GALP, the simultaneous injection of fluoxetine and SB242084 with GALP inhibited this hyperphagic effect (P<0.05). Administering different doses of GALP also had no significant effect on plasma cortisol levels (P≤0.05).
Conclusion: The results of this study showed that the hyperphagic effect of GALP is probably mediated through 5-HT2c receptors in broilers.
1. Meister B. Control of food intake via leptin receptors in the hypothalamus. 2000.
2. Strader AD, Woods SC. Gastrointestinal hormones and food intake. Gastroenterology. 2005;128(1):175-91.
3. Anderson GH, Woodend D. Consumption of sugars and the regulation of short-term satiety and food intake. The American journal of clinical nutrition. 2003;78(4):843S-9S.
4. Van Itallie T, Smith N, Quartermain D. Short-term and long-term components in the regulation of food intake: evidence for a modulatory ce: role of carbohydrate status. The American Journal of Clinical Nutrition. 1977;30(5):742-57.
5. Yuan L, Lin H, Jiang K, Jiao H, Song Z. Corticosterone administration and high-energy feed results in enhanced fat accumulation and insulin resistance in broiler chickens. British poultry science. 2008;49(4):487-95.
6. Eikenaar C, Bairlein F, Stöwe M, Jenni-Eiermann S. Corticosterone, food intake and refueling in a long-distance migrant. Hormones and behavior. 2014;65(5):480-7.
7. Landys MM, Ramenofsky M, Guglielmo CG, Wingfield JC. The low-affinity glucocorticoid receptor regulates feeding and lipid breakdown in the migratory Gambel's white-crowned sparrow Zonotrichia leucophrys gambelii. Journal of Experimental Biology. 2004;207(1):143-54.
8. Ohtaki T, Kumano S, Ishibashi Y, Ogi K, Matsui H, Harada M, et al. Isolation and cDNA cloning of a novel galanin-like peptide (GALP) from porcine hypothalamus. Journal of Biological Chemistry. 1999;274(52):37041-5.
9. Zhu S, Hu X, Bennett S, Charlesworth O, Qin S, Mai Y, et al. Galanin family peptides: Molecular structure, expression and roles in the neuroendocrine axis and in the spinal cord. Frontiers in Endocrinology. 2022;13:1019943.
10. Fraley G, Thomas-Smith S, Acohido B, Steiner R, Clifton D. Stimulation of sexual behavior in the male rat by galanin-like peptide. Hormones and behavior. 2004;46(5):551-7.
11. Kauffman AS, Buenzle J, Fraley GS, Rissman EF. Effects of galanin-like peptide (GALP) on locomotion, reproduction, and body weight in female and male mice. Hormones and behavior. 2005;48(2):141-51.
12. Matsumoto Y, Watanabe T, Adachi Y, Itoh T, Ohtaki T, Onda H, et al. Galanin-like peptide stimulates food intake in the rat. Neuroscience letters. 2002;322(1):67-9.
13. Lawrence C, Baudoin FH, Luckman S. Centrally administered galanin‐like peptide modifies food intake in the rat: a comparison with galanin. Journal of neuroendocrinology. 2002;14(11):853-60.
14. Kageyama H, Shiba K, Hirako S, Wada N, Yamanaka S, Nogi Y, et al. Anti-obesity effect of intranasal administration of galanin-like peptide (GALP) in obese mice. Scientific reports. 2016;6(1):28200.
15. MAEDA T, FUJIMIYA M, KITAHAMA K, IMAI H, KIMURA H. Serotonin neurons and their physiological roles. Archives of Histology and Cytology. 1989;52(Supplement):113-20.
16. Artigas F. Serotonin receptors involved in antidepressant effects. Pharmacology & therapeutics. 2013;137(1):119-31.
17. Pytliak M, Vargová V, Mechírová V, Felsöci M. Serotonin receptors-from molecular biology to clinical applications. Physiological research. 2011;60(1):15.
18. Rahmani B, Mahdavi K, Zendedel Kheybari M, Khodadadi M, Keshavarz M, Shahabi M, et al. Role of central opioid receptors on serotonin-Induced hypophagia in the neonatal broilers. Iranian Journal of Veterinary Science and Technology. 2022;14(1):9-19.
19. Zendehdel M, Hasani K, Babapour V, Mortezaei SS, Khoshbakht Y, Hassanpour S. Dopamine-induced hypophagia is mediated by D1 and 5HT-2c receptors in chicken. Veterinary research communications. 2014;38:11-9.
20. Zendehdel M, Sardari F, Hassanpour S, Rahnema M, Adeli A, Ghashghayi E. Serotonin-induced hypophagia is mediated via α2 and β2 adrenergic receptors in neonatal layer-type chickens. British poultry science. 2017;58(3):298-304.
21. Lu X, Barr AM, Kinney JW, Sanna P, Conti B, Behrens MM, et al. A role for galanin in antidepressant actions with a focus on the dorsal raphe nucleus. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2005;102(3):874-9.
22. Gariboldi M, Tutka P, Samanin R, Vezzani A. Stimulation of 5‐HT1A receptors in the dorsal hippocampus and inhibition of limbic seizures induced by kainic acid in rats. British journal of pharmacology. 1996;119(5):813-8.
23. Juréus A, Cunningham MJ, Li D, Johnson LL, Krasnow SM, Teklemichael DN, et al. Distribution and regulation of galanin-like peptide (GALP) in the hypothalamus of the mouse. Endocrinology. 2001;142(12):5140-4.
24. Meguid MM, Fetissov SO, Varma M, Sato T, Zhang L, Laviano A, et al. Hypothalamic dopamine and serotonin in the regulation of food intake. Nutrition. 2000;16(10):843-57.
25. Davis JL, Masuoka DT, Gerbrandt LK, Cherkin A. Autoradiographic distribution of L-proline in chicks after intracerebral injection. Physiology & Behavior. 1979;22(4):693-5.
26. Najafi E, Mahdavi K, Zendehdel M, Khodadadi M. Central serotoninergic system mediates Neuromedin S (NMS) induced hypophagia in layer-type chicken. Journal of Poultry Sciences and Avian Diseases. 2023;1(2):9-17.
27. Kalliecharan R. The influence of exogenous ACTH on the levels of corticosterone and cortisol in the plasma of young chicks (Gallus domesticus). General and Comparative Endocrinology. 1981;44(2):249-51.
28. Marcos P, Coveñas R. Neuropeptidergic control of feeding: Focus on the galanin family of peptides. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(5):2544.
29. Shioda S, Kageyama H, Takenoya F, Shiba K. Galanin-like peptide: a key player in the homeostatic regulation of feeding and energy metabolism? International journal of obesity. 2011;35(5):619-28.
30. Seth A, Stanley S, Dhillo W, Murphy K, Ghatei M, Bloom S. Effects of galanin-like peptide on food intake and the hypothalamo-pituitary-thyroid axis. Neuroendocrinology. 2003;77(2):125-31.
31. Lam DD, Garfield AS, Marston OJ, Shaw J, Heisler LK. Brain serotonin system in the coordination of food intake and body weight. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 2010;97(1):84-91.
32. d'Agostino G, Lyons D, Cristiano C, Lettieri M, Olarte-Sanchez C, Burke LK, et al. Nucleus of the solitary tract serotonin 5-HT2C receptors modulate food intake. Cell metabolism. 2018;28(4):619-30. e5.
33. Blundell JE, Lawton CL, Halford JC. Serotonin, eating behavior, and fat intake. Obesity research. 1995;3(S4):471S-6S.
34. Cunningham MJ, Shahab M, Grove KL, Scarlett JM, Plant TM, Cameron JL, et al. Galanin-like peptide as a possible link between metabolism and reproduction in the macaque. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2004;89(4):1760-6.
35. Lawrence C, Fraley GS. Galanin-like peptide (GALP) is a hypothalamic regulator of energy homeostasis and reproduction. Frontiers in neuroendocrinology. 2011;32(1):1-9.
36. Xu Z-Q, Zhang X, Pieribone V, Grillner S, Hökfelt T. Galanin–5-hydroxytryptamine interactions: electrophysiological, immunohistochemical and in situ hybridization studies on rat dorsal raphe neurons with a note on galanin R1 and R2 receptors. Neuroscience. 1998;87(1):79-94.
37. Larm JA, Gundlach AL. Galanin-like peptide (GALP) mRNA expression is restricted to arcuate nucleus of hypothalamus in adult male rat brain. Neuroendocrinology. 2000;72(2):67-71.
38. Tyczewska M, Milecka P, Szyszka M, Celichowski P, Jopek K, Komarowska H, et al. Expression profile of Galp, alarin and their receptors in rat adrenal gland. Advances in Clinical and Experimental Medicine. 2019;28(6):737-46.
39. Tyczewska M, Szyszka M, Jopek K, Ruciński M. Effects of Galp and alarin peptides on HPA axis gene expression and adrenal function: In vivo experiments. Advances in Clinical and Experimental Medicine. 2022;31(6):643-54.
40. Tortorella C, Neri G, Nussdorfer GG. Galanin in the regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis. International journal of molecular medicine. 2007;19(4):639-47.
41. Belloni AS, Malendowicz LK, Rucinski M, Guidolin D, Nussdorfer GG. Galanin stimulates cortisol secretion from human adrenocortical cells through the activation of galanin receptor subtype 1 coupled to the adenylate cyclase-dependent signaling cascade. International journal of molecular medicine. 2007;20(6):859-64.
42. Kumano S, Matsumoto H, Takatsu Y, Noguchi J, Kitada C, Ohtaki T. Changes in hypothalamic expression levels of galanin-like peptide in rat and mouse models support that it is a leptin-target peptide. Endocrinology. 2003;144(6):2634-43.
