Institutional creator:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Contributor:

Adamczyk, Agata (Promotor) ; Cieślik, Magdalena (Promotor pomocniczy)

Publisher:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Degree name:

doktor

Level of degree:

2

Degree discipline :

nauki medyczne

Degree grantor:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Abstract:

Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ang. autism spectrum disorders, ASD) to różnorodna grupa zaburzeń o podłożu neurorozwojowym. Badania ostatnich lat sugerują, iż wystąpienie ASD u dziecka jest wynikiem połączenia podatności genetycznej pacjenta i wpływu czynników środowiskowych, takich jak aktywacja układu odpornościowego matki w ciąży (ang. maternal immune activation, MIA), co potwierdzają badania epidemiologiczne. Dodatkowo, zwierzęta prenatalnie poddane działaniu MIA wykazują ASD-podobne zaburzenia behawioralne. Do chwili obecnej nie istnieją badania dotyczące stanu mitochondriów w mózgu potomstwa MIA, choć zaburzenia mitochondrialne są często diagnozowane u pacjentów z autyzmem. Zatem celem badań była weryfikacja hipotezy, iż w ASD wywołanych aktywacją układu odpornościowego matki we wczesnej ciąży dochodzi do nieprawidłowości w funkcjonowaniu mitochondriów w mózgu. W niniejszej pracy wykorzystano model MIA indukowany podaniem lipopolisacharydu (LPS, 100 µg/kg m.c) ciężarnej samicy stada Wistar w 9,5 dniu ciąży. Badania prowadzono w oparciu o metody immunochemiczne, luminescencyjne, spektrofotometryczne, spektrofluorymetryczne oraz mikroskopowe. Wykonywano również testy behawioralne. Wykazano iż podanie LPS wywołuje wzrost ekspresji Il1b, Il6, Ifng oraz Tnf, aktywację oksydazy NADPH (NOX) i wzrost poziomu reaktywnych form tlenu (RFT) w tkance płodowej. Ponadto zaobserwowano spadek mitochondrialnego potencjału błonowego oraz obniżony poziom ATP. Testy behawioralne wykazały zaburzenia zachowań u zwierząt potomnych. Oseski w 10-11 dniu życia wykazywały zmniejszoną liczbę wokalizacji w sytuacji stresowej (izolacja od matki), a w 15 dniu życia zmniejszone zainteresowanie zapachem gniazda. Wykazano również, iż zwierzęta w 50 dniu życia wykazują zmniejszoną towarzyskość oraz niskie zainteresowanie nowością społeczną. W mózgu osesków z grupy MIA dochodzi do wzrostu ekspresji Il1b i Ifng, oraz wzrostu aktywności NOX i poziomu RFT. Dochodzi również do obniżenia potencjału błony mitochondrialnej oraz spadku produkcji ATP, jednak łańcuch transportu elektronów funkcjonuje prawidłowo. Nie wykazano zmian ilości mitochondriów oraz aktywacji mitofagii zależnej od PINK1 i parkiny. W korze mózgu młodego potomstwa z grupy MIA wykazano wzrost ekspresji Il6 i Tnf, a także Ptgs2 i Alox12, czemu towarzyszyła aktywacja mikrogleju. Takiego efektu nie zaobserwowano w hipokampie. W obu strukturach zaobserwowano podwyższony poziom RFT oraz obniżenie stosunku GSH/GSSG, choć tylko w hipokampie dochodziło do aktywacji NOX. Zmiany w funkcjonowaniu mitochondriów na tym etapie rozwoju są zależne od struktury mózgu. W korze mózgu doszło do obniżenia ekspresji oraz aktywności trzech kompleksów mitochondrialnych (CI (mt-Nd1), CIII (mt-Cyb) oraz CIV(mt-Co1)), a w hipokampie obniżona była ekspresja mt-Nd1 i mt-Co1, oraz aktywność CI i CIII. Ponadto wykazano spadek mitochondrialnego potencjału błonowego oraz obniżony poziom ATP. Dodatkowo w korze mózgu wykazano zwiększoną fragmentację mitochondriów, przy braku aktywacji mitofagii zależnej od PINK1 i parkiny w obu strukturach mózgu. Analiza z użyciem transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazała liczne zmiany ultrastrukturalne mitochondriów w mózgu młodych zwierząt z grupy MIA. Zaobserwowano organella o zatartej strukturze grzebieni oraz błony mitochondrialnej. Wykazano również mitochondria wykazujące cechy obrzęku. Podsumowując, otrzymane wyniki wskazują, że aktywacja układu odpornościowego matki w ciąży zaburza funkcjonowanie i ultrastrukturę mitochondriów w mózgu potomstwa w sposób zależny od etapu rozwoju i struktury mózgu. Wydaje się iż mitochondria mogą być atrakcyjnym celem dla nowych metod terapii ASD wywołanego MIA.

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Format:

pdf

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:240105

Source:

IMDiK PAN, sygn. ZS 428 ; click here to follow the link

Language:

pol

Language of abstract:

eng

Rights:

Licencja Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0

Terms of use:

Zasób chroniony prawem autorskim. [CC BY 4.0 Międzynarodowe] Korzystanie dozwolone zgodnie z licencją Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0, której pełne postanowienia dostępne są pod adresem: ; -

Digitizing institution:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Biblioteka Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Projects co-financed by:

Program Operacyjny Polska Cyfrowa, lata 2014-2020, Działanie 2.3 : Cyfrowa dostępność i użyteczność sektora publicznego; środki z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego oraz współfinansowania krajowego z budżetu państwa

Access:

Otwarty