Solustressi Parkinsonin taudin eläinmalleissa
| Title: | Solustressi Parkinsonin taudin eläinmalleissa |
| Author(s): | Siekkinen, Jenni |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Pharmacy |
| Discipline: | Pharmacology |
| Language: | Finnish |
| Acceptance year: | 2015 |
| Abstract: |
Parkinson's disease is a progressive neurodegenerative movement disorder which is characterized by the death of dopaminergic neurons in the substantia nigra. In addition, other neuropathological features of the disease are intracytoplasmic protein inclusions as well as oxidative and ER stress. Currently there is no cure for Parkinson's disease so there is a need for novel therapies which could stop the disease progression. Because neurotrophic factors can promote the survival of neurons they might be beneficial for the treatment of Parkinson's disease. Cerebral dopamine neurotrophic factor (CDNF) has proven to be neuroprotective and neurorestorative in rodent models of Parkinson's disease. However, the development of new therapies requires relevant disease models. The defects of the current models of Parkinson's disease increases the need for better and more descriptive disease models.
The literature review of this thesis presents an overview of ER stress and oxidative stress. Their role in Parkinson's disease 6-OHDA, MPTP, α-synuclein and rotenone models is also reviewed. The experimental part consists of three studies. The aim of the first study was to establish a preformed α-synuclein fibril mouse model of Parkinson's disease. The development of the lesion was studied by testing the motoric skills with balance beam, rotarod, wire hanger and cylinder test. In addition, TH and α-synuclein immunostainings from striatum and substantia nigra sections was performed. In the second study the effect of CDNF on mice behaviour and TH- and α-synuclein-immunoreactivity in the α-synuclein fibril mouse model was examined. The same motoric behaviour tests as in the first study were used. The purpose of the third experimental part was to investigate the effect of CDNF and GDNF on ER stress proteins in 6-OHDA rat model of Parkinson's disease. The levels of ER stress markers GRP78 and phosphorylated eIF2α were analyzed by Western Blot.
The results of the studies were promising. In further studies the effect of α-synuclein fibrils on mouse behaviour and TH- and α-synuclein-immunoreactivity could be studied for longer time. The effect of CDNF on α-synuclein aggregation could also be studied further. The expression levels of other ER stress markers could be investigated so it would clarify the effect of CDNF and GDNF on ER stress.
Parkinsonin tauti on etenevä, keskushermostoa rappeuttava sairaus, jossa liikkeiden säätelyyn osallistuva nigrostriataalinen dopamiinirata tuhoutuu. Taudin patofysiologiaan on liitetty myös solunsisäiset proteiinikertymät sekä oksidatiivinen stressi että ER-stressi. Parkinsonin taudin tämänhetkinen lääkehoito ei vaikuta sairauden etenemiseen, joten tarve uusille, taudinkulkuun vaikuttaville lääkkeille on suuri. Hermokasvutekijöihin perustuvat hoitomuodot saattaisivat tarjota uusia mahdollisuuksia Parkinsonin taudin hoitoon. Näistä mm. CDNF:llä on osoitettu olevan sekä hermosoluja suojaavia että jo vaurioituneita hermosoluja korjaavia vaikutuksia Parkinsonin taudin jyrsijämalleissa. Uusien hoitomuotojen kehittäminen edellyttää kuitenkin relevantteja eläinmalleja. Tällä hetkellä käytössä olevien Parkinsonin tauti -mallien puutteet lisäävät parempien, sairautta mahdollisimman monipuolisesti kuvaavien mallien tarvetta.
Tämän Pro Gradu -tutkielman kirjallisuuskatsauksessa käsitellään solulimakalvoston stressiä ja oksidatiivista stressiä sekä niiden osuutta Parkinsonin taudin 6-OHDA-, MPTP-, α-synukleiini- ja rotenonimalleissa. Erikoistyön kokeellinen osa puolestaan jakaantui kolmeen osatutkimukseen. Ensimmäisen osion tarkoituksena oli pystyttää ja karakterisoida α-synukleiinisäikeillä aikaansaatu Parkinsonin tauti -malli hiirissä. Vaurion kehittymistä seurattiin motoriikkaa mittaavilla tasapainosauva-, pyörivä sauva, henkari- ja sylinteritesteillä. Lisäksi hiirien striatumia ja substantia nigraa edustaville aivoleikkeille suoritettiin TH- ja α-synukleiini vasta-ainevärjäykset. Toisessa osakokeessa tutkittiin CDNF:n vaikutuksia edellämainitussa α-synukleiinisäikeillä aikaansaadussa Parkinsonin taudin eläinmallissa. Myös tässä osakokeessa hyödynnettiin motoriikkaa mittaavia käyttäytymiskokeita sekä TH ja α-synukleiini-immunohistokemiaa. Kolmannen osakokeen tavoitteena oli selvittää CDNF:n ja GDNF:n vaikutuksia ER-stressimolekyyleihin. ER-stressiä edustavien GRP78:n ja fosforyloituneen eIF2α:n ilmenemistä tutkittiin Western blot -menetelmällä.
α-synukleiinisäie-injektiot aiheuttivat hiirille motorisia puutteita, mutta ei Parkinsonin taudille tyypillistä dopamiinihermosolutuhoa. Näin ollen mallin kehitystä tulee jatkaa esimerkiksi pidentämällä tutkimusaikaa, jotta myös vaikutukset nigrostriataaliseen dopamiinirataan tulevat näkyviin. Toisessa osakokeessa CDNF ei eronnut kontrolliryhmästä suurimmassa osassa tehtyjä testejä. Jatkotutkimuksissa olisi hyvä selvittää tarkemmin CDNF:n vaikutuksia α-synukleiinin kertymiseen. CDNF vähensi GRP78-tasoa striatumissa GDNF:ään verrattuna, mutta peIF2α:n ilmenemisessä ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa. Näin ollen lisätutkimukset muiden ER-stressimolekyylien osalta selventäisivät CDNF:n ja GDNF:n vaikutuksia ER-stressiin.
|
| Keyword(s): | CDNF 6-OHDA Parkinson's disease α-synuclein ER stress oxidative stress Parkinsonin tauti α-synukleiini ER-stressi oksidatiivinen stressi |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| gradu_jenni_siekkinen_26112015.pdf | 1.758Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Pharmacy [577]