Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Skup, Małgorzata (1954- ) : Promotor
Nencki Institute of Experimental Biology PAS
134 strony : ilustracje ; 30 cm ; Bibliografia ; Streszczenie w języku polskim
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Za główną przyczynę rozwoju spastyczności mięśni, powikłania po uszkodzeniach rdzenia kręgowego (SCI), uważa się nadpobudliwość motoneuronów (MN). Zrozumienie podłoża molekularnego spastyczności może pomóc w planowaniu terapii. W badaniach wykorzystujących modele zwierzęce opisano zmiany molekularne w MN związane z neuroprzekaźnictwem. Dostępne dane pochodzą z badań późnej fazy po uszkodzeniu, kiedy nadpobudliwość MN jest ugruntowana. Jednak w doświadczalnym uszkodzeniu rdzenia kręgowego u gryzoni początek spastyczności kończyn można zaobserwować już po tygodniu od urazu. Zmiany ekspresji genów kodujących białka błonowe, które odgrywają rolę w neuroprzekaźnictwie w podostrej fazie, nie są jasne.Celem mojej pracy było wyjaśnienie kierunku i zakresu zmian poziomu transkryptów receptorów pośredniczących w przekaźnictwie pobudzającym i hamującym oraz funkcjonalnie powiązanych kanałów i transporterów błonowych w MN unerwiających mięśnie stawu skokowego dorosłych szczurów. Zmiany badałem w drugim tygodniu po całkowitym przecięciu rdzenia kręgowego (SCT). Postawiłem hipotezę, że w podostrej fazie w MN rozwijają się szybkie odpowiedzi molekularne na skutek osłabienia dopływu bodźców, związanego z utratą części połączeń nerwowych. Odpowiedzi te mogą zaburzać dynamiczną równowagę pomiędzy receptorami pobudzającymi i hamującymi oraz powiązanymi kanałami jonowymi. Ponieważ aferentacja MN unerwiających mięśnie prostowniki i zginacze stawu skokowego jest w różnym stopniu zmieniona po SCT, zbadałem ekspresję genów oddzielnie w grupach MN unerwiających prostownik (Gastrocnemius lateralis, GL; boczna głowa mięśnia brzuchatego łydki) i zginacz (Tibialis Anterior, TA; mięsień piszczelowy przedni) tego stawu.Drugi cel mojej pracy wynikał z obserwacji, że obiecującym sposobem leczenia uszkodzeń i modulowania pobudliwości MN zmienionej po urazie jest wzbogacenie uszkodzonego rdzenia kręgowego w czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF). Poprzednie badania wykazały, że nadekspresja BDNF poprawia zdolności lokomocyjne, czemu towarzyszy zwiększenie poziomu transkryptów markerów glutaminianergicznych i GABAergicznych w sieci interneuronów rdzenia. Choć badanie wykazało korzystną rolę BDNF w zwiększeniu aktywności sieci rdzeniowej, zaobserwowano postępujące w czasie niepożądane efekty behawioralne, sugerujące nadpobudliwość. Dlatego za drugi cel badań obrałem scharakteryzowanie wpływu dordzeniowego podania AAV-BDNF na ekspresję wybranych genów, zbadanych w pierwszej części pracy oraz zidentyfikowanie cząsteczek o potencjale pobudzającym, które ulegają znaczącym zmianom.Przed wykonaniem SCT na poziomie segmentów piersiowych Th11/12, które prowadzi do porażenia tylnych kończyn, wstrzykiwano do mięśni znaczniki fluorescencyjne, umożliwiające identyfikację MN GL i TA. Po SCT podawano do odcinka lędźwiowego L1/2 obustronnie PBS (operowana grupa kontrolna SCT-PBS) lub AAV-BDNF (grupa SCT-BDNF). Szczury ze znacznikami, bez uszkodzeń, służyły jako kontrole. Po 2 tygodniach oceniano sprawność lokomotoryczną zwierząt na ruchomej bieżni. Po sperfundowaniu zwierząt i wypreparowaniu MN GL i TA metodą mikrodysekcji laserowej, izolowano mRNA i przeprowadzano odwrotną transkrypcję do cDNA. Z użyciem ilościowej metody qPCR mierzono poziomy transkryptów wybranych receptorów neuroprzekaźników, kanałów jonowych oraz transporterów jonów chlorkowych
IBD PAN, sygn. 20054 ; click here to follow the link
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk
Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Dec 21, 2023
Oct 10, 2022
116
https://rcin.org.pl/publication/272893
Serwach, Karolina