Differential impact of two critical respiratory centres in opioid‐induced respiratory depression in awake mice
Notice bibliographique
Résumé
KEY POINTS: The main cause of death from opioid overdose is respiratory depression due to the activation of µ-opioid receptors (MORs). We conditionally deleted MORs from neurons in two key areas of the brainstem respiratory circuitry (the Kölliker-Fuse nucleus (KF) and pre-Bötzinger complex (preBötC)) to determine their role in opioid-induced respiratory disturbances in adult, awake mice. Deletion of MORs from KF neurons attenuated respiratory rate depression at all doses of morphine. Deletion of MORs from preBötC neurons attenuated rate depression at the low dose, but had no effect on rate following high doses of morphine. Instead, high doses of morphine increased the occurrence of apnoeas. The results indicate that opioids affect distributed key areas of the respiratory network in a dose-dependent manner and countering the respiratory effects of high dose opioids via the KF may be an effective approach to combat overdose. ABSTRACT: The primary cause of death from opioid overdose is respiratory failure. High doses of opioids cause severe rate depression and increased risk of fatal apnoea, which correlate with increasing irregularities in breathing pattern. µ-Opioid receptors (MORs) are widely distributed throughout the brainstem respiratory network, but the mechanisms underlying respiratory depression are poorly understood. The medullary pre-Bötzinger complex (preBötC) and the pontine Kölliker-Fuse nucleus (KF) are considered critical for inducing opioid-related respiratory disturbances. We used a conditional knockout approach to investigate the roles and relative contribution of MORs in KF and preBötC neurons in opioid-induced respiratory depression in awake adult mice. The results revealed dose-dependent and region-specific opioid effects on the control of both respiratory rate and pattern. Respiratory depression induced by an anti-nociceptive dose of morphine was significantly attenuated following deletion of MORs from either the KF or the preBötC, suggesting cumulative network effects on respiratory rate control at low opioid doses. Deletion of MORs from KF neurons also relieved rate depression at near-maximal respiratory depressant doses of morphine. Meanwhile, deletion of MORs from the preBötC had no effect on rate following administration of high doses of morphine. Instead, a severe ataxic breathing pattern emerged with many apnoeas. We conclude that opioids affect distributed areas of the respiratory network and opioid-induced respiratory depression cannot be attributed to only one area in isolation. However, countering the effects of near maximal respiratory depressant doses of opioids in the KF may be a powerful approach to combat opioid overdose.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».