The rat SCO responsiveness to prolonged water deprivation: Implication of Reissner's fiber and serotonin system

The osmotic stress is a potent stimulus that can trigger several peripheral as well as central impairments. The brain is a vulnerable target of the osmotic stress and particularly circumventricular organs (CVOs) regarding their strategic localization as sensory organs of biochemical changes in the blood and cerebrospinal fluid circulations. The subcommissural organ (SCO) is a CVO which releases doubly in the CSF and blood circulation a glycoprotein called Reissner's fiber (RF) that has been associated to several functions including electrolyte and water balances. The present work was aimed on the assessment of the secretory activity of the SCO and its serotoninergic innervation following 2 weeks of total water restriction in Wistar rat. Using the immunohistochemistry of RF and serotonin (5HT), our data showed a significant overall reduction of RF immunoreactivity within both ependymal and hypendymal cells of the SCO of dehydrated rats compared to their corresponding controls, this decrease was concomitant with an enhancement of fibers 5HT immunoreactivity in the SCO as well as in the classical ependyma and in the dorsal raphe nucleus (DRN), constituting the origin of this innervation. The present findings support the possible involvement of the SCO in the response to prolonged water deprivation by decreasing its secretory materials which may result from either a direct peripheral hormonal control and/or the consequence of the enhanced 5HT innervation of the SCO.

RésuméLe stress osmotique est un stimulant puissant qui peut déclencher plusieurs déficiences périphériques et centrales. Le cerveau est une cible vulnérable à la pression osmotique, particulièrement les organes circumventriculaire (OCV) vu leurs localisations stratégiques comme organes sensibles aux changements biochimiques dans le sang et le LCR. L’organe sous-commissural (OSC) est un OCV qui libère doublement dans le LCR et le sang une glycoprotéine appelée fibre de Reissner (FR) qui a été associée à plusieurs fonctions y compris la balance hydrique. Ce travail avait pour objectif d’évaluer l’activité sécrétoire de l’OSC et son innervation sérotoninergique après deux semaines de restriction totale d’eau chez le rat Wistar. En utilisant l’immunohistochimie de la FR et de la 5HT, nos résultats montrent une diminution globale significative de l’immunoréactivité de la FR aussi bien dans les cellules épendymaires que dans les cellules hypendymaires de l’OSC de rats déshydratés par rapport à leurs contrôles correspondants. Cette diminution a été concomitante avec une augmentation de l’immunoréactivité des fibres à sérotonine dans cet organe ainsi que dans l’épendyme classique et dans le noyau du raphé dorsal (NRD), constituant l’origine de cette innervation. Les résultats obtenus montrent l’implication de l’OSC dans la réponse à la privation d’eau prolongée chez le rat par une diminution de sa sécrétion glycoprotéique, cette diminution peut résulter soit d’un contrôle direct de certaines hormones périphériques et/ou d’une conséquence de l’augmentation de l’innervation à 5HT au niveau de l’OSC.