細菌のエンドトキシンの腹腔内投与は、ラットの撮影領域でのノルアドレナリン作動性神経伝達を促進します：体温および視床下部との関係 - 圧力 - 副腎皮質軸活動

自由に動くラットにおけるin vivo微量透析/生物化学法の組み合わせを使用して、脳の神経伝達、視床下部 - 下垂体 - 副腎皮質（HPA）軸活性、自律的機能および行動に対する内毒性課題の効果を研究しました。ラットには、撮影前領域の微量透析プローブと、腹膜腔の生体増殖のための送信機が装備されていました。ノルアドレナリン作動性およびセロトニン作動性神経伝達、およびHPA軸活性の時間依存性変化は、ノルアドレナリン、セロトニン、その代謝産物、および透析剤の遊離コルチコステロン濃度を測定することにより監視されました。コアの体温、心拍数、および移動は、生体電子測定によって同時に測定されました。さらに、ラットが活性であった時間を測定することにより、総行動活動が記録されました。エンドトキシン（リポ多糖、100マイクログラム/kg体重）の腹腔内投与は、ノルアドレナリンの前視型細胞外濃度とその代謝産物3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニルグリコール（MHPG; 500および400％のベースリン）の顕著な増加を引き起こしました。メタボライト5-ヒドロキシインド溶血酸のレベルはわずかに上昇したが（ベースラインの120％）、セロトニンの視覚前濃度には影響は見つかりませんでした。腹腔内リポ多糖類は、コルチコステロンレベルの著しい増加、行動活動の低下、および体温と心拍数の二相性の上昇を引き起こしました。時間曲線の分析により、ノルアドレナリンは体温の最初の上昇とコルチコステロンレベルの増加と並行して上昇することが明らかになりました。さらに、最大ノルアドレナリンレベルは、体温とコルチコステロン濃度のピークよりも約60分早く達しました。シクロオキシゲナーゼ阻害剤インドメタシンによる腹腔内前処理は、体温、心拍数、行動活性のリポ多糖誘発性の変化を予防しましたが、ノルアドレナリン、MHPG、コルチコステロンの変化は大部分が減少しませんでした。まとめると、結果は、内毒性の課題が脳の神経伝達において高度に区別された反応をもたらすことを示しています。撮影前のノルアドレナリン作動性神経伝達の重大な増加は、リポ多糖誘発性発熱および/またはHPA軸の活性化に関連している可能性があると仮定しています。

A combined in vivo microdialysis/biotelemetry method in freely moving rats was used to study the effects of an endotoxic challenge on brain neurotransmission, hypothalamic-pituitary-adrenocortical (HPA) axis activity, autonomic functions and behaviour. Rats were equipped with a microdialysis probe in the preoptic area and a transmitter for biotelemetry in the peritoneal cavity. Time-dependent changes in noradrenergic and serotonergic neurotransmission, and HPA axis activity were monitored by measuring noradrenaline, serotonin, their metabolites and free corticosterone concentrations in dialysates. Core body temperature, heart rate and locomotion were measured simultaneously by biotelemetry. In addition, total behavioural activity was scored by measuring the time during which rats were active. Intraperitoneal administration of endotoxin (lipopolysaccharide; 100 micrograms/kg body weight) caused a pronounced increase in preoptic extracellular concentrations of noradrenaline and its metabolite 3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol (MHPG; 500 and 400% of baseline respectively). No effect was found on preoptic concentrations of serotonin, although the levels of its metabolite 5-hydroxyindoleacetic acid were slightly elevated (120% of baseline). Intraperitoneal lipopolysaccharide caused a marked increase in corticosterone levels, a decline in behavioural activity, and biphasic rises in body temperature and heart rate. Analysis of the time curves revealed that noradrenaline rose in parallel with the first increase in body temperature and the increase in corticosterone levels. Moreover, maximum noradrenaline levels were reached approximately 60 min earlier than the peak in body temperature and corticosterone concentrations. Intraperitoneal pretreatment with the cyclo-oxygenase inhibitor indomethacin prevented the lipopolysaccharide-induced changes in body temperature, heart rate and behavioural activity, whereas the changes in noradrenaline, MHPG and corticosterone were largely, but not completely, reduced. Taken together, the results show that an endotoxic challenge results in a highly differentiated response in brain neurotransmission. We postulate that the profound increase in preoptic noradrenergic neurotransmission may be related to the lipopolysaccharide-evoked induction of fever and/or activation of the HPA axis.