Дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності
Вантажиться...
Дата
2022
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація за обсягом становить 41 сторінку, містить 7 рисунків, 3 таблиці та 85 джерел за переліком посилань.
Хвороба Альцгеймера — це нейродегенеративне захворювання, яке прогресує в повільному темпі й поступово знищує клітини мозку. Останні дані свідчать про те, що до 2050 року поширеність деменції подвоїться в Європі і потроїться в усьому світі.
beta-амілоїдний білок є основним компонентом амілоїдних бляшок, асоційованих з ХА, і виробляється шляхом розщеплення протеазою трансмембранного АРР типу I.
За допомогою альтернативного транскрипційного сплайсингу можна отримати від 8 до 11 ізоформ APP, де 3 найпоширеніші ізоформи сплайсингу включають форму з 695 амінокислот (APP695), які переважно експресуються в нейронах, і 751 та 770 амінокислотних форм (APP751, APP770), що експресуються як в нейронах так і гліальних клітинах. Хоча АРР було детально досліджено, специфічна фізіологічна функція АРР залишається не зрозумілою. Наразі було запропоновано кілька фізіологічних ролей APP. Позаклітинний домен APP опосередковує адгезію клітини до клітини для підтримки синаптичних з’єднань. Гомодимери APP можуть функціонувати як рецептори, пов’язані з G-білком клітинної поверхні, які можуть зв’язувати A beta і опосередковувати передачу сигналів нейронами та вивільнення нейромедіаторів через активацію кальцієвих каналів.
Ексайтотоксичність – це пошкодження або загибель клітин, спричинені надмірною активацією рецепторів збуджуючих передавачів, зокрема рецепторів глутамату.
Ексайтотоксичність викликається надмірною активацією глутаматних рецепторів, що призводить до припливу Na+ і Ca2+ через плазматичну мембрану в результаті відкриття каналів рецепторів глутамату (AMPA/KAR і NMDA) і залежних від напруги Ca2+ каналів.
Як величина, так і тривалість підвищення внутрішньоклітинної концентрації Ca2+ після активації глутаматного рецептора є важливими детермінантами того, чи відбудеться дегенерація нейронів. В умовах спокою концентрація Ca2+ в цитоплазмі в нейронах зазвичай становить приблизно 100 нМ. Великі підвищення внутрішньоклітинного Ca2+ (низькі мікромолярні концентрації) можна переносити до тих пір, поки вони є тимчасовими (відновлення від секунд до хвилин).
Метою даної роботи є дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності.
Об’єктом дослідження є культивовані нейрони гіпокампу щурів лінії Вістар, яких утримували в стандартних умовах віварію Інституту фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України.
Предметом дослідження є вплив beta-амілоїду та NMDA на культивовані нейрони гіпокампу щурів лінії Вістар.
Дослідження проводились за допомогою методу подвійного забарвлювання нейронів культури гіпокампу з барвниками Hoechst 33258 (Sigma-Aldrich, США, індикатор ДНК, що знаходиться в ядрах клітин), та пропідіуму йодиду (ПЙ, Sigma-Aldrich, США, індикатор некротичних клітин).
Контрольні, а також оброблені реагентами нейрони переносили на 10 хвилин у розчин ПЙ з кінцевою концентрацією 2 мкг/мл. Потім клітини фіксували, помістивши на 20 хвилин у 4 % розчин параформальдегіду. Згодом нейрони переносили на 20 хвилин у розчин Hoechst 33258 (кінцева концентрація 1 мкг/мл). Після кожного етапу клітини двічі промивали у 2 мл фосфатного буферу. Усі маніпуляції здійснювали при кімнатній температурі. Після забарвлювання покривні скельця з клітинами фіксували на предметному склі з використанням розчину Aqua-Poly/Mount (Polysciences, Inc., США).
Зафіксовані препарати аналізували, використовуючи, конфокальний мікроскоп.
В результаті проведеного дослідження виявилось, що 24-годинна інкубація нейронів гіпокампа щурів з NMDA або амілоїдом betaA1-42 зумовлювала більш ніж подвійне підвищення кількості клітин з ознаками апоптозу та/або некрозу у порівнянні з контролем. Це свідчило про зниження життєздатності клітин в умовах ексайтотоксичності, індукавоної додаванням NMDA, та моделювання хвороби Альцгеймера шляхом введення амілоїду betaA1-42.
Результати роботи було опубліковано в XX всеукраїнська науково-практична конференцiя студентiв, аспiрантiв та молодих вчених.
Опис
Ключові слова
Хвороба Альцгеймера, гіпокамп, культура клітин, NMDA
Бібліографічний опис
Барвінко, М. А. Дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Барвінко Михайло Андрійович. – Київ, 2022. – 50 с.