Αλλοστατικοί μηχανισμοί στο κεντρικό νευρικό σύστημα σε μοντέλα πειραματικού τραυματισμού και στρες

Thumbnail Image
Date
Authors
Τσαρουχάς, Θεμιστοκλής
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Ο αμφιβληστροειδής χιτώνας των τελεόστεων ιχθύων διαθέτει την ικανότητα να ανταποκρίνεται σε χημικούς ή μηχανικούς τραυματισμούς μέσω της διαδικασίας του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και να αναγεννάτε. Ωστόσο, λίγα είναι γνωστά για το πώς μπορεί να επηρεάσει η οπτική αποστέρηση την επιδιόρθωση του ιστού. Για τον σκοπό αυτό μελετήσαμε την αναγεννητική ικανότητα του αμφιβληστροειδούς χιτώνα στο ενήλικο zebrafish ύστερα από ολική μονόπλευρη αξοτομή του οπτικού νεύρου. Οι ιχθύες αναισθητοποιήθηκαν και πραγματοποιήθηκε τομή του αριστερού οπτικού νεύρου, χωρίς να προκληθεί ρήξη της οφθαλμικής αρτηρίας. Επιπλέον χρησιμοποιήθηκαν και άτομα στα οποία πραγματοποιήθηκαν οι ίδιοι ακριβώς χειρισμοί. χωρίς το κόψιμο του νεύρου, που αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Όλα τα άτομα αφέθηκαν να επιβιώσουν για διαφορετικά χρονικά διαστήματα και 4 ώρες πριν τη θυσία, τους χορηγήθηκαν ενδοπεριτοναϊκα με ένεση 0.2mg/g BW BrdU, ένα συνθετικό ανάλογο της θυμιδίνης το οποίο ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό. Ακολούθησε ενδοκάρδια μονιμοποίηση και απομόνωση των ιστών. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε BrdU ανοσοϊστοχημεία και ιστολογία προκειμένου να προσδιοριστούν οι αλλαγές στον αμφιβληστροειδή μετά την αξοτομή. Οι οφθαλμοί της ομάδας ελέγχου εμφάνισαν λίγα BrdU+ κύτταρα και οι στοιβάδες του αμφιβληστροειδούς ήταν ακέραιες, όπως ακριβώς αναμενόταν. Αντίθετα ήταν τα αποτελέσματα στην πειραματική ομάδα, όπου ο πολλαπλασιασμός και η αποδιοργάνωση των στοιβάδων ακολούθησε διαφορετικό πρότυπο για κάθε χρονικό σημείο μελέτης. Πιο συγκεκριμένα η αποδιοργάνωση ήταν μέγιστη στις 3 μέρες μετά τον τραυματισμό και ο πολλαπλασιασμός στις 14 μέρες. Όλες οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν φαίνεται ότι έχουν υποχωρήσει δύο μήνες μετά τον τραυματισμό. Σε δεύτερη φάση μελετήθηκε πως μπορεί να επηρεάσει το στρες (ένας δεύτερος μηχανισμός διαταραχής της φυσιολογίας του οργανισμού) την έκφραση του αδρενεργικού συστήματος καθώς είναι γνωστό ότι η πρώιμη εμπειρία στο στρες μπορεί να είναι καθοριστική για την ανάπτυξη και την λειτουργία ου οργανισμού, τόσο στη νεαρή όσο και στην ενήλικη ζωή. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν νεαρά άτομα D. labrax τα οποία είχα εκτεθεί σε στρεσογόνους παράγοντες σε διάφορα αναπτυξιακά στάδια κατά την ανάπτυξή τους. Στα άτομα αυτά μελετήθηκε η έκφραση των αδρενεργικών υποδοχέων α και β. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η έκθεση των οργανισμών σε στρεσογόνους παράγοντες μπορεί να επηρεάσει την έκφραση των αδρενεργικών υποδοχέων και συγκεκριμένα η έκθεσης στο χρόνιο στρες μπορεί να τροποποιήσει την απόκριση του οργανισμού ύστερα από την εφαρμογή οξέος στρες, υποστηρίζοντας την άποψη ότι ο εγκέφαλος διαθέτει μηχανισμούς πλαστικότητας και μπορεί να αναπτύσσει αποδοτικούς μηχανισμούς σταθερότητας. Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης μελέτης δείχνουν ότι η οπτική αποστέρηση μπορεί να πυροδοτήσει γεγονότα αναγέννησης κατά την ενήλικη ζωή του zebrafish σε αντίθεση με τα θηλαστικά. Επιπλέον σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα των αδρενεργικών υποδοχέων, δείχνεται ότι ο εγκέφαλος των τελεόστεων ιχθύων διαθέτει μια εξαιρετικά ανεπτυγμένη ικανότητα αναγέννησης και απόκρισης έναντι σε μια πληθώρα ερεθισμάτων.
Description
Keywords
Αμφιβληστροειδής χιτώνας, Τραυματισμός οπτικού νεύρου
Citation