Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Generation and Characterization of the Cation-Chloride Cotransporter KCC2 Hypomorphic Mouse

Janne Tornberg

Doctoral dissertation, December 2006.
University of Helsinki, Faculty of Biosciences, Department of Biological and Environmental Sciences.

Kationi-kloridi kuljetusproteiini-perhe koostuu natrium-kloridi (NCC), natrium-kalium-kloridi (NKCC1-2), sekä kalium-kloridi (KCC1-4) kuljetusproteiineista. Nämä proteiinit ovat osallisena useissa solujen fysiologissa prosesseissa, kuten solujen tilavuuden säätely. KCC2 ja NKCC1 ovat erityisen tärkeitä hermokudoksessa, jossa ne säätelevät solujen kloridipitoisuutta ja täten hermoston estävien välittäjäaineiden γ-aminovoihapon (GABA) ja glysiinin toimintaa.

Yksi työn tavoitteista oli selventää näiden proteiinien rooleja hermoston kehityksessä. KCC2 mRNA:n ilmenemisen havaittiin voimistuvan tuntuvasti kehityksen kuluessa ja seuraavan hermoston kehitystä. NKCC1 ja KCC4 mRNA:t ilmentyivät voimakkaimmin niillä aivojen alueilla, joissa solut jakaantuvat neurogeneesin aikana. KCC1 ja KCC3 mRNA:t ilmentyivät vähäisesti koko sikiönkehityksen ajan. Tulokset puoltavat mahdollista roolia kationi-kloridi kuljetusproteiineille synapsien vasteiden kehityksessä, sekä hermosolujen jakautumisen säätelyssä.

Työn päätavoitteena oli tuottaa KCC2-hypomorfinen hiiri (n. 80 % puutos) ja tutkia tämän hiiren ilmiasun muutoksia. Käytimme kyseistä hiirimallia myös selvittääksemme farmakologisesti KCC2:n osuutta GABAA-reseptorikompleksin välittämässä faasisessa ja toonisessa neurotransmissiossa. KCC2:n puutos ilmeni käyttäytymisen tasolla. Hiiri oli ahdistushäiriöinen ja selkeästi normaalia kouristusherkempi, sekä osoitti muistihäiriöitä ja normaalia korkeamman kipukynnyksen. Hiiren motorinen koordinaatio ja spontaani lokomotorinen aktiivisuus olivat sitä vastoin ilmeisen normaalilla tasolla.

KCC2-hypomorfisen hiiren farmakologinen analyysi osoitti hiiren olevan epäherkkä bentsodiatsepiini diatsepaamille, mutta normaalisti herkkä gaboksadolin sedaatiovasteelle, neurosteroidin hypnoosivasteelle sekä alkoholin motoriikkaa huonontavalle vasteelle. Sähköfysiologiset mittaukset hippokampuksessa osoittivat KCC2 puutoksen vaikuttavan GABAA-välitteisten faasisten ja toonisten sähkövirtojen käänteispotentiaaleihin, mutta GABAA-välitteinen tooninen konduktanssi oli ilmeisen normaali. Nämä tulokset antavat olettaa että GABA neurotransmissiossa KCC2:n rooli voi vaihdella riippuen siitä, mitä keskushermoston eri funktionaalisista järjestelmistä aktivoidaan. Tämä voi johtua KCC2:n kriittisemmästä roolista GABAA-välitteisessä faasisessa neurotransmissiossa verrattuna tooniseen neurotransmissioon.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 08.11.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki