α-synukleiini Parkinsonin taudin mallintamisessa jyrsijöillä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151216
Title: α-synukleiini Parkinsonin taudin mallintamisessa jyrsijöillä
Author: Pätsi, Sauli
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2013
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151216
http://hdl.handle.net/10138/38902
Thesis level: master's thesis
Abstract: Parkinson's disease is a neurodegenerative disease which is characterized by progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra and formation of intracellular Lewy bodies. α-synuclein is an essential part of Lewy bodies. In addition, mutations in the α-synuclein gene have been found to cause rare familial forms of Parkinson's disease. Animal models of Parkinson's disease are created by neurotoxins, transgenic animals and viral vectors. Transgenic animal models and viral vector models seem to reflect the pathology of Parkinson's disease better than the traditional neurotoxin models. In the transgenic animal models, the transgene and the promoter used in the expression of the transgene guide the pathology and motor dysfunctions that the animal model exhibits. In the viral vector models, it is important to use a suitable animal strain and a correct viral serotype in order to express the transgene sufficiently enough in the laboratory animals. The aim of the study was to investigate the ability of adeno-associated viral vector (AAV1-vector) to transfect WT- or A53T-α-synuclein gene into the striatum or the substantia nigra, and the effects of their overexpression on motor functions and concentrations of striatal dopamine and its metabolites in mice. In addition, the effect of a prolyl endopeptidase (PREP) inhibitor on the overexpression of A53T-α-synuclein in the mouse nigrostriatal pathway was studied, as PREP has been found to stimulate the aggregation of α-synuclein and therefore perhaps to increase neurotoxicity of α-synuclein. There were no statistically significant differences between the groups in the motor function tests (locomotor activity, rotarod and balance beam walk). Green fluorescent protein immunostaining showed that the GFP gene was weakly transfected into the striatum by the AAV1-vector, and no overexpression was observed. There were only minor differences in the striatal concentrations of dopamine and its metabolites. Finally, PREP-activity measurements showed that PREP-inhibitor (KYP-2047) treatment had poorly reduced PREP-activity. In this study, the viral vectors did not induce the overexpression of α-synuclein, although previously AAV2- and AAV6-vectors have been efficient in mice and rats. High PREP-activities that were found in most of the samples probably resulted from failed installations of mini-pumps that delivered the PREP-inhibitor. While in this study the viral vectors were not a successful attempt in the creation of an animal model of Parkinson's disease, they are an important method to model Parkinson's disease in the future.Parkinsonin tauti on rappeuttava hermosairaus, jolle on tunnusomaista mustatumakkeen dopamiinia tuottavien hermosolujen vähittäinen tuhoutuminen sekä solunsisäisten Lewyn kappaleiden muodostuminen. α-synukleiinin on havaittu olevan olennainen osa Lewyn kappaleita, minkä lisäksi mutaatioiden α-synukleiinigeenissä on havaittu altistavan harvinaisille suvuittain esiintyville Parkinsonin taudin muodoille. Parkinsonin taudin eläinmallien luomisessa käytetään hermomyrkkyjä, sairauteen liittyvien geenien suhteen siirtogeenisiä eläimiä sekä virusvektoreita. Siirtogeeniset eläin- ja virusvektorimallit näyttävät ilmentävän perinteisiä hermomyrkkymalleja paremmin Parkinsonin taudin aiheuttamia hermostomuutoksia. Siirtogeeni sekä geenin ilmentämisessä käytetty promoottori määräävät, minkälaisia hermostomuutoksia sekä liikehäiriöitä siirtogeenisessä eläinmallissa esiintyy. Erikoistyössä tutkittiin adenoassosioidun virusvektorin (AAV1-vektori) kykyä siirtää aivojuovioon tai mustatumakkeeseen WT- tai A53T-α-synukleiinigeeniä, sekä näiden yli-ilmentymisen vaikutusta hiirten liikkumiseen ja aivojuovion dopamiinin ja sen aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksiin. Tässä tutkimuksessa selvitettiin myös prolyyliendopeptidaasientsyymin (PREP) estäjän vaikutuksia A53T-α-synukleiinin yli-ilmentymiseen hiiren nigrostriataaliradalla, koska PREP:n on havaittu nopeuttavan α-synukleiinin aggregoitumista ja siten ehkä lisäävän α-synukleiinin hermosoluille haitallisia vaikutuksia. Hiirten liikkumista mittaavissa kokeissa (liikeaktiivisuus, pyörivä sauva, tasapainorima) ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja ryhmien välillä. Vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) värjäyksen perusteella nähtiin GFP:n vähäinen ilmentyminen aivojuoviossa, minkä perusteella virusvektorit levisivät aivoissa heikosti ja ilmensivät siirtogeeniä huonosti. Tämä voi selittää myös sen, miksi α-synukleiinin yli-ilmentymistä ei havaittu. Dopamiinin ja sen aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksissa oli vain pieniä eroja. Tutkimuksen II lopuksi tehdyssä PREP-aktiivisuuden mittauksessa havaittiin, että PREP-estäjähoito (KYP-2047) oli alentanut PREP:n aktiivisuutta huonosti. Erikoistyössä virusvektorit eivät aiheuttaneet α-synukleiinin yli-ilmentymistä, mutta aiemmin ainakin AAV2- ja AAV6-vektorit ovat toimineet jyrsijöissä. Useimmissa näytteissä havaittu korkea PREP-aktiivisuus johtunee KYP-liuoksen annostelussa käytetyn minipumpun asennuksen epäonnistumisesta. Vaikka erikoistyössä virusvektoreilla ei saatu luotua Parkinsonin taudin eläinmallia, ne ovat tulevaisuudessa tärkeä menetelmä Parkinsonin taudin mallintamisessa.
Subject: α-synukleiini
Parkinsonin tauti
eläinmalli
virusvektori
Discipline: Farmakologi
Pharmacology
Farmakologia


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Gradu_Paetsi.pdf 732.5Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record