Relaxin-3 projection on serotonergic centers in the rat brain

Abstract

The modulation of cognitive and emotional systems depends on ascending subcortical connections on telencephalic structures including projections arising from catecholaminergic, serotoninergic and peptidergic centers. Relaxin-3 (RLN3) is a neuropeptide that is mainly produced in the nucleus incertus (NI) of the pontine tegmentum. Although the raphe nuclei, the major centers containing serotonin (5HT) neurons, receive fibers arising from the NI, the interactions of RLN3 with the 5HT system have only been studied in postnatal development. We hypothesize that the 5HT system interacts with the relaxinergic system. We aim to understand the anatomical substrate of RLN3 projection on the raphe nuclei in rats. For this purpose, quadruple immunofluorescence has been performed to analyze the anatomical relationships of RLN3, vesicular glutamate transporter (vGlut2), vesicular GABA transporter (vGAT) and 5HT. In this study, we have quantified the number of possible RLN3 contacts on 5HT-positive structures and the number of these contacts associated with GABAergic and glutamatergic projections. Preliminary results point to the effective occurrence of a high proportion of RLN3 fibers containing vGlut2 markers and contacting with 5HT-positive cells, a smaller proportion being associated with vGAT. Moreover, the majority of 5HT neurons are also vGluT2-positive. Preliminary data indicate, therefore, a relevant role of the RLN3 system in the functionality of 5HT systems.

La modulació dels sistemes cognitius i emocionals depenen de les connexions subcorticals ascendents a les estructures telencefàliques, incloses les projeccions que sorgeixen dels centres catecolaminèrgics, serotoninèrgics i peptidèrgics. La relaxina-3 (RLN3) és un neuropèptid que es produeix principalment al nucli incertus (NI) del tegment pontí. Tot i que els nuclis del rafe, els principals centres que contenen neurones de serotonina (5HT), reben fibres procedents del NI, les interaccions de la RLN3 amb el sistema 5HT només s'han estudiat en el desenvolupament postnatal. La nostra hipòtesi és que el sistema 5HT interactua amb el sistema relaxinèrgic. El nostre objectiu és comprendre el substrat anatòmic de la projecció de RLN3 sobre els nuclis del rafe en rates. Per això, s'ha realitzat una immunofluorescència quàdruple per analitzar les relacions anatòmiques de RLN3, del transportador vesicular de glutamat (vGlut2), del transportador vesicular de GABA (vGAT) i de 5HT. En aquest estudi hem quantificat el nombre de possibles contactes de RLN3 en estructures positives a la 5HT i el nombre d'aquests contactes associats a projeccions GABAèrgiques i glutamatèrgiques. Els resultats preliminars apunten a l'ocurrència efectiva d'una alta proporció de fibres RLN3 que contenen marcadors vGlut2 i que contacten amb cèl·lules 5HT-positives, i una proporció menor és associada a vGAT. A més, la majoria de les neurones 5HT són també vGluT2-positives. Les dades preliminars indiquen, per tant, un paper rellevant del sistema RLN3 a la funcionalitat dels sistemes 5HT.

La modulación de los sistemas cognitivos y emocionales depende de las conexiones subcorticales ascendentes en las estructuras telencefálicas, incluidas las proyecciones que surgen de los centros catecolaminérgicos, serotoninérgicos y peptidérgicos. La relaxina-3 (RLN3) es un neuropéptido que se produce principalmente en el núcleo incertus (NI) del tegmento pontino. Aunque los núcleos del rafe, los principales centros que contienen neuronas de serotonina (5HT), reciben fibras procedentes del NI, las interacciones de la RLN3 con el sistema 5HT sólo se han estudiado en el desarrollo postnatal. Nuestra hipótesis es que el sistema 5HT interactúa con el sistema relaxinérgico. Nuestro objetivo es comprender el sustrato anatómico de la proyección de RLN3 sobre los núcleos del rafe en ratas. Para ello, se ha realizado una inmunofluorescencia cuádruple para analizar las relaciones anatómicas de RLN3, del transportador vesicular de glutamato (vGlut2), del transportador vesicular de GABA (vGAT) y de 5HT. En este estudio, hemos cuantificado el número de posibles contactos de RLN3 en estructuras positivas a la 5HT y el número de estos contactos asociados a proyecciones GABAérgicas y glutamatérgicas. Los resultados preliminares apuntan a la ocurrencia efectiva de una alta proporción de fibras RLN3 que contienen marcadores vGlut2 y que contactan con células 5HT-positivas, estando una proporción menor asociada a vGAT. Además, la mayoría de las neuronas 5HT son también vGluT2-positivas. Los datos preliminares indican, por tanto, un papel relevante del sistema RLN3 en la funcionalidad de los sistemas 5HT.