Kolinergični sustav u mozgu štakorskoga modela eksperimentalne Alzheimerove bolesti izazvane streptozotocinom [Cholinergic system in the brain of the streptozotocin-induced rat model of sporadic Alzheimer's disease]

Knezović, Ana (2015) Kolinergični sustav u mozgu štakorskoga modela eksperimentalne Alzheimerove bolesti izazvane streptozotocinom [Cholinergic system in the brain of the streptozotocin-induced rat model of sporadic Alzheimer's disease]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

Preview

PDF Download (12MB) | Preview

Abstract

Sporadic Alzheimer's disease (sAD) is associated with impairments of cognitive function, cholinergic transmission and accumulation of amyloid β (Aβ) and tau protein in the brain. We aimed to explore these alterations in rats treated intracerebroventricularly with STZ (STZ-icv), proposed as a representative sAD model. Male Wistar rats were given icv vehicle (controls) or STZ (0.3, 1 or 3 mg/kg) and sacrificed 1 week, and 1, 3, 6 and 9 months after the treatment and testing of cognitive functions. Glucose concentration, acetylcholinesterase activity and expression of other cholinergic markers and astrocyte marker were measured in the brain as well as structural changes and accumulation of Aβ and phospho-tau. Data were analysed by Kruskal- Wallis and Mann-Whitney U test (p<0.05). All changes were most pronounced with the highest STZ dose and appeared in order: cholinergic≤cognitive+phospho-tau<<Aβ. Cholinergic and cognitive changes were mostly following a threephasic time pattern: acute response (Phase I, ≤1 month), complete/partial compensation (Phase II, >1≤3 or 6 months), and reappearance/progression of changes (Phase III, 6-9 months), while structural changes appeared (≥1 month) and progressed slowly without any compensation. Staging structure of changes in STZ-icv rat model might be speculated to partly correlate with pathology in clinical AD stages.

Abstract in Croatian

UVOD Sporadična Alzheimerova bolest (sAD) je neurodegenerativna bolest obilježena progresivnim gubitkom kognitivnih funkcija, promjenom kolinergične transmisije i signalizacije inzulinskog receptora te nakupljanjem amiloidnog β (Aβ) peptida i tau proteina u mozgu. Cilj istraživanja bio je ispitati razvoj kolinergičnog deficita u mozgu štakorskog modela induciranog intracerebroventrikularnom primjenom streptozotocina (STZ-icv) u korelaciji s kognitivnim deficitom te daljnja neuropatološka karakterizacija ovog sAD modela. MATERIJALI I METODE Mužjaci Wistar štakora, stari 3 mjeseca, podjeljeni su u 4 skupine: kontrolnu (CTR –icv samo otapalo) i 3 skupine koje su primile icv različite doze STZ-a (0,3, 1 i 3 mg/kg). Životinje su žrtvovane 1 tjedan, 1, 3, 6 i 9 mjeseci nakon icv primjene. Kognitivne funkcije testirane su plivanjem u labirintu i testom pasivnog izbjegavanja. Mjerena je glukoza u krvi, aktivnost acetilkolinesteraze (AChE) te ekspresija muskarinskih M1 i M4 receptora, nikotinskog α7 receptora i kolinacetil transferaze (ChAT) u hipokampusu (HPC) i korteksu (CTX) pomoću Western blot analize. Aβ je vizualiziran pomoću imunohistokemije, bojanja kongo crvenilom i tioflavinom S, a ChAT, hiperfosforilirani tau protein (AT8) i kiseli vlaknasti protein glije (GFAP) imunohistokemijom. Bojanjem po Nissl-u i srebrom vizualizirane su strukturne promjene. Podaci su obrađeni pomoću Kruskal-Wallis i Mann-Whitney U testova, p<0,05. REZULTATI Nađene promjene bile su ovisne o dozi i najizraženije s najvišom STZ-icv dozom. Smanjene kognitivne funkcije nađene su od 1. mjeseca nakon STZ-icv primjene, dok su kolinergični markeri (AChE, M4 receptor, ChAT) bili promjenjeni već nakon 1 tjedna. Regionalno specifične promjene ekspresije kolinergičnih receptora, GFAP-a i aktivnosti AChE imale su oblik U-krivulje ovisne o vremenu nakon STZ-icv primjene. Strukturne promjene imale su polagani razvoj (≥1 mjeseca) i progresiju, a rane neurofibrilarne promjene (AT8, 1 mjesec) uočene su prije od nakupljanja Aβ (bojanje tioflavinom S, 9 mjeseci). ZAKLJUČAK Kolinergične i kognitivne promjene u mozgu STZ-icv štakorskog modela načelno koreliraju i slijede obrazac koji možemo podijeliti u 3 faze: akutni odgovor (Faza I, ≤1 mjesec), potpuna/djelomična kompenzacija (Faza II, do 3, rjeđe 6 mjeseci) i ponovna pojava/progresija promjena (Faza III, 6-9 mjeseci), dok kod strukturnih promjena od trenutka pojave dolazi do daljnje polagane progresije, te u načelu promjene (posebno iz faze III) grubo koreliraju s onima viđenim u AD-u u ljudi.

Actions (login required)

View Item

Downloads