α5-alayksikön sisältävät asetyylikoliinin nikotiinireseptorit motoriikan säätelyssä

Show full item record

Permalink

http://hdl.handle.net/10138/199530
Title: α5-alayksikön sisältävät asetyylikoliinin nikotiinireseptorit motoriikan säätelyssä
Author: Tapanainen, Tuukka
Contributor: Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta
Thesis level:
Abstract: Asetyylikoliinin nikotiinireseptorien α5-alayksikkö osallistuu reseptorimuodostukseen rakenteellisena alayksikkönä. Se muuttaa reseptorin rakenteellisia ja toiminnallisia ominaisuuksia esimerkiksi kasvattamalla niiden läpäisevyyttä kalsiumille ja nopeuttamalla niiden desensitisaatiota. Nisäkkäiden aivoissa α5-alayksikön mRNA:ta ilmentyy eniten mustatumakkeen pars compactassa, ventraalisella tegmentaalialueella ja interpedunkulaaritumakkeessa. Sen proteiinia on tunnistettu olevan useilla eri aivoalueilla, kuten striatumissa, aivokuorella ja mediaalisessa habenulassa. α5-alayksikkö vaikuttaa motorisiin toimintoihin osallistuvassa dorsaalisessa striatumissa dopamiinin vapautumisen säätelyyn, jossa sen uskotaan säätelevän motorisia toimintoja. Tutkimuksen kokeellisessa osassa α5-poistogeenisille hiirille tehtiin toispuoleinen dopamiinihermosoluvaurio dorsaaliseen striatumiin 6-hydroksidopamiinilla (6-OHDA). Työn tarkoituksena oli selvittää α5-alayksikön osallisuus leesioinnin onnistumiseen ja motoriikan säätelyyn. α5-poistogeenisten ja villityypin hiirien motoriikkaa mitattiin amfetamiinilla ja apomorfiinilla aikaansaaduissa rotametriakokeissa. Rotametriakokeiden jälkeen hiiret lopetettiin ja niiden keskiaivoista määritettiin mustatumakkeen alueen dopamiinihermosolujen määrät mustatumakkeen mediaaliselta ja dorsaaliselta alueelta. Solulaskennan tarkoituksena oli määrittää 6-OHDA:lla tehdyn leesion laajuus ja selittää tutkimusryhmän aikaisempi havainto α5-poistogeenisten hiirten leesioinnin jälkeisestä vähäisemmästä amfetamiinin aiheuttamasta pyörimisestä vaurion suuntaan eli ipsilateraalisesti. α5-poistogeenisten hiirten havaittiin pyörivän amfetamiinilla aikaasaadussa rotametriakokeessa villityypin hiiriä vähemmän vaurion suuntaan ja apomorfiinilla aikaansaadussa rotametriakokeessa ensin villityypin hiiriä vähemmän ja lopuksi niitä enemmän vauriosta poispäin eli kontralateraalisesti. Pienempilukumääräisten urospuolisten hiirten tulokset jätettiin pois molemmista rotametriatuloksista, sillä villityypin hiirillä havaittiin sukupuolten välillä tilastollisesti merkitsevä ero amfetamiinilla aikaansaadussa rotametriakokeessa. Solulaskennassa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja mustatumakkeen mediaalisessa eikä dorsaalisessa osassa genotyyppien välillä, vaikka villityypin hiirillä näyttikin olevan mediaalisella alueella vähemmän soluja jäljellä 6-OHDA-leesioinnin jälkeen. Havaitut erot pyörimiskäyttäytymisessä voivat johtua myös genotyyppien välisistä eroista striatumissa vapautuvan dopamiinin määrissä tai eroista striatumin dopamiinireseptorien määrissä tai toiminnassa. Saadut tulokset tukevat käsitystä, että α5-alayksikön sisältämät nikotiinireseptorit osallistuvat motoriikan säätelyyn..The α5 subunit of nicotinic acetylcholine receptors forms functional receptors with other subunits as a structural subunit. It affects the structural and functional properties of the nicotinic receptor by increasing calcium permeability and accelerating desensitization. In the mammalian brain, the α5 mRNA is widely expressed, mostly in substantia nigra pars compacta, ventral tegmental area and interpeduncular nucleus. Its protein has been identified in various distinct brain areas, such as striatum, cortex and medial habenula. In the dorsal striatum partaking in motor functions, the α5 subunit modulates the release of dopamine, thus it is believed to have an impact on motor function. In the experimental part of the thesis mice lacking the α5 subunit were injected unilaterally with neurotoxin 6-hydroxydopamine (6-OHDA) in the striatum. The purpose was to determine the importance of the subunit with regard to the lesion extent and motor function. The motor functions of α5-deficient and wild type control mice were assessed in amphetamine- and apomorphine-induced rotametry. After the tests the mice were euthanized and their substantia nigra and striatal brain samples were collected for further analysis. The number of dopamine cells in the medial and dorsal tier of substantia nigra were determined, so as to quantify the extent of the lesions and to explain the research group’s previous finding about the α5-deficient mice spinning less ipsilaterally in amphetamine induced rotametry. The α5-deficient mice were found to turn less ipsilaterally compared to the control mice in the amphetamine-induced rotametry and in the apomorphine-induced rotametry, first less contralaterally and subsequently more contralaterally than the control mice. The results of male mice, that were less in number, were excluded from the results as the difference between genders was significant in the wild type mice in the amphetamine-induced rotametry. There was no significant difference in the number of remaining dopamine cells between the genotypes after the lesioning in either of the areas of interest. However, the wild type mice tended to have less cells remaining in the medial tier of the substantia nigra. The observed differences between the genotypes in the rotametries could be accounted by differences in the amount of dopamine released from striatal neurons or differences in striatal dopamine receptor quantities or function. The results support the hypothesis about the contribution of the α5 subunit containing acetylcholine nicotinic receptors in motor function.
URI: http://hdl.handle.net/10138/199530
Date: 2017-06-06
Subject: asetyylikoliinin nikotiinireseptori
α5-alayksikkö
6-OHDA
motoriikka
Parkinsonin tauti
cholinergic nicotinic receptor
α5 subunit
6-OHDA
motor function
Parkinson’s disease
Discipline: Farmakologia
Full text embargoed until: 2019-06-06


Files in this item

Files Size Format View

Full text will be available: 2019-06-06

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record