Etuaivojen pohjan kolinergiset projektiot mantelitumakkeeseen ruokahalun säätelyssä
| Title: | Etuaivojen pohjan kolinergiset projektiot mantelitumakkeeseen ruokahalun säätelyssä |
| Author(s): | Hautala, Jonna |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Pharmacy, Faculty of Pharmacy |
| Discipline: | Pharmacology |
| Degree program: | none |
| Specialisation: | none |
| Language: | Finnish |
| Acceptance year: | 2018 |
| Abstract: |
Ruokahalun säätely on hyvin monimutkainen prosessi, jonka taustalla on elimistön energiatasapainon säätely ja ruoan palkitseva vaikutus. Ruokahalun säätelyn häiriöt aiheuttavat lihavuutta ja syömishäiriöitä, joiden lääkehoito on haastavaa. Erityisesti lihavuus on kasvava kansanterveydellinen ongelma ja lääkekehitys sen hoitoon on ajankohtainen tutkimusaihe. Hypotalamus on tärkein ruokahalun säätelyyn liittyvä rakenne aivoissa. Kuitenkin myös etuaivojen pohjan ja mantelitumakkeen on huomattu vaikuttavan ruokahalun säätelyyn. Etuaivojen pohja ja mantelitumake vaikuttavat myös aivojen palkitsemisjärjestelmään. Etuaivojen pohjasta mantelitumakkeeseen kulkee kattava kolinerginen hermotus ja mantelitumakkeen kolinerginen aktiivisuus onkin peräisin pääasiassa etuaivojen pohjasta. Kolinergisen järjestelmän tiedetään hillitsevän ruokahalua, mutta näiden kahden alueen välisten kolinergisten yhteyksien vaikutusta ruokahalun säätelyyn ei ole tutkittu.
Tämän työn tarkoituksena oli selvittää, vaikuttavatko etuaivojen pohjasta mantelitumakkeeseen kulkevat kolinergiset projektiot ruokahalun säätelyyn. Tutkimus suoritettiin kahden stereotaktisen leikkauksen avulla. Ensimmäisessä leikkauksessa injektoitiin hiirien (n=14) etuaivojen pohjaan DREADD-reseptorien geneettisen materiaalin sisältävää virusvektoria. DREADD-reseptoreja ilmeni hiirien etuaivojen pohjan kolinergisissa soluissa ja kulkeutui niiden aksoneita pitkin myös mantelitumakkeeseen. Toisessa stereotaktisessa leikkauksessa hiirien päähän asetettiin annostelukanyylit. Kanyylien kautta hiirien mantelitumakkeeseen annosteltiin CNO:a, jonka vaikutuksesta DREADD-reseptorit joko aktivoivat tai inhiboivat kolinergisten solujen toimintaa. Kontrolliaineena hiirille annosteltiin vehikkeliä. Syömiskokeita tehtiin normaalitilanteessa ja ruokarajoituksen jälkeen sekä ruokapellettejä että sokeripellettejä käyttäen ja niissä seurattiin pellettiannostelijan avulla minkä verran hiiret söivät käsittelyn jälkeen kuuden tunnin aikana. Syömiskokeiden jälkeen virusinjektion onnistuminen tarkistettiin aivoleikkeistä vasta-ainevärjäyksen avulla. Missään koetilanteessa DREADD-reseptorityypin ja käsittelyn ei havaittu vaikuttavan syötyihin määriin merkitsevästi. Pienten ryhmäkokojen ja tulosten hajonnan vuoksi tämän työn tuloksista ei voi suoraan vetää johtopäätöksiä vaan aiheesta tarvitaan lisää tutkimusta.
Appetite regulation is a complex process involving regulation of energy homeostasis and the rewarding nature of food. Abnormalities in appetite regulation lead to obesity and eating disorders which are challenging to treat with medicines. Especially obesity is an increasing public health problem and drug development against it is a current subject in research. Hypothalamus is the most important brain area related to appetite regulation. Also, the basal forebrain and the amygdala which are part of the reward system in the brain, contribute to the appetite regulation. There is cholinergic innervation from the basal forebrain to the amygdala and most of the cholinergic activity in the amygdala is originating from the basal forebrain. It is known that the cholinergic system inhibits appetite but there is still no research about impact of cholinergic projections between these two brain areas.
Aim of this study was to find out if the cholinergic projections from the basal forebrain to the amygdala effect on appetite regulation. The study included two stereotactic surgery. In the first surgery the mice (n=14) received injections to the basal forebrain that contained genetic materials for DREADDs in AAV. DREADDs appeared in the cholinergic cells of the basal forebrain and emanated within their axons to the amygdala. In the second surgery cannulas were placed to the amygdala. CNO was injected through the cannulas to the amygdala to cause the DREADDs activate or inhibit the cholinergic cells. As a control, mice received vehicle. The feeding experiments were performed in normal conditions or after food restriction and there were either food or sugar pellets available. The pellet dispenser monitored how many pellets mice ate during the six hours after the CNO or vehicle treatment. The success of virus injections was checked after the feeding experiments by antibody dyeing. In any conditions there was no significant differences in the results due to DREADDs and treatment. Because of the small group sizes and dispersion of the results no final conclusions can be made but the additional research about this topic is needed.
|
| Keyword(s): | appetite regulation cholinergic basal forebrain amygdala DREADD ruokahalun säätely kolinergisyys etuaivojen pohja mantelitumake DREADD |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Hautala_pro gradu.pdf | 899.1Kb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Pharmacy [572]