| Περίληψη: | Το γλουταμινικό οξύ αποτελεί τον κύριο διεγερτικό νευροδιαβιβαστή στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα των θηλαστικών, παίζοντας σημαντικό ρόλο στη συναπτική πλαστικότητα καθώς και στις διαδικασίες μνήμης και μάθησης.
Το γλουταμινικό οξύ ασκεί τις δράσεις του μέσω δύο ομάδων υποδοχέων, των ιοντοτρόπων και των μεταβοτροπικών υποδοχέων. Οι ιοντοτρόποι υποδοχείς είναι δίαυλοι ιόντων, των οποίων η ενεργοποίηση προκαλεί ταχεία διεγερτική νευροδιαβίβαση και διακρίνονται σε δύο μεγάλες υποομάδες ,τους NMDA και τους μη- NMDA υποδοχείς. Οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς, συνδέονται με G-πρωτεΐνες και προκαλούν αργή συναπτική νευροδιαβίβαση μέσω ενεργοποίησης δεύτερων αγγελιοφόρων. Οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς διαδραματίζουν σημαντικό νευροτροποποιητικό ρόλο σε ολόκληρο τον εγκέφαλο και αποτελούν στόχο για θεραπευτική αγωγή διαφόρων ψυχιατρικών και νευρολογικών διαταραχών όπως το άγχος, η κατάθλιψη, το σύνδρομο του εύθραυστου Χ και η σχιζοφρένεια.
Στον ιππόκαμπο, μια δομή όπου διενεργούνται διεργασίες μάθησης και μνήμης, οι mGluR5 υποδοχείς είναι οι πλέον άφθονοι από την οικογένεια των Group I μεταβοτροπικών υποδοχέων, βρίσκονται πολυ κοντά στους NMDA υποδοχείς στην μετασυναπτική μεμβράνη και παίζουν ρόλο στη ρύθμιση της συναπτικής πλαστικότητας και χωρικής μάθησης. Βιβλιογραφικά δεδομένα αποδεικνύουν ότι οι mGluR5 ενισχύουν τα NMDA-εξαρτώμενα ρεύματα και στο ραβδωτό σώμα μάλιστα η συνενεργοποίηση των mGluR5/NMDA υποδοχέων, με τις αναποτελεσματικές δόσεις των αγωνιστών τους προκαλεί τόσο ισχυρή φωσφορυλίωση της ERK1/2 κινάσης, ώστε οδηγεί στην ενεργοποίηση μεταγραφικών παραγόντων όπως ο CREB και ο Εlk-1 αλλά και στην έκφραση γονιδίων όπως το c-Fos.
Προκειμένου να διερευνήσουμε εάν η συνενεργοποίηση των mGluR5/NMDA υποδοχέων με τις αναποτελεσματικές δόσεις των αγωνιστών τους προκαλεί την ίδια ισχυρή φωσφορυλίωση της ERK 1/2 κινάσης στον ιππόκαμπο όπως στο ραβδωτό σώμα, επωάσαμε τις τομές ιπποκάμπου in vitro με τον φαρμακολογικό συνδυασμό των αγωνιστών των mGluR5/ΝΜDA υποδοχέων. Επιπλέον, προκειμένου να διαπιστώσουμε τη χρονική στιγμή που πραγματοποιείται το μέγιστο επίπεδο φωσφορυλίωσης της ERK 1/2 κινάσης επωάσαμε in vitro τις τομές ιπποκάμπου με τον ίδιο φαρμακολογικό συνδυασμό για διαφορετικές χρονικές στιγμές.
Στη συνεχεία, διερευνήσαμε in vitro, την αλληλεπίδραση των mGluR5 και ΝΜDA υποδοχέων στην ενεργοποίηση του πρώιμου γονιδίου c-Fos, μελετώντας την επίδραση της διέγερσης τους στην mGluR5/NMDA επαγόμενη φωσφορυλίωση του c-Fos γονιδίου. Επιπλέον, εξετάσαμε την έκφραση του γονιδίου c-Fos στην CA1 περιοχή του ιπποκάμπου.
Τέλος, προκειμένου να ανιχνεύσουμε το ενδοκυττάριο μονοπάτι αλληλεπίδρασης μεταξύ mGluR5/NMDA υποδοχέων, επωάσαμε in vitro τις τομές ιπποκάμπου με τον φαρμακολογικό συνδυασμό των υποδοχέων αλλά και με τον αναστολέα των Src κινασών, PP1. Bάσει βιβλιογραφικών δεδομένων η τυροσίνη-1472 της NR2B υπομονάδας αποτελεί κύρια θέση in vitro φωσφορυλίωσης από την πρωτεΐνη Fyn, η οποία είναι μέλος της οικογένειας των Src-κινασών. Επιπλέον, η αναστολή των Src-κινασών αναστέλλει την mGluR5-επαγόμενη ενίσχυση των NMDA ρευμάτων στον ιππόκαμπο. Ακόμα, πρόσφατα πειράματα στο εργαστήριο μας, έδειξαν ότι η αναστολή των Src κινασών με τον ειδικό αναστολέα τους PP1, μείωσε τη φωσφορυλίωση της NR2B υπομονάδας στα βασικά επίπεδα παρά τη συνενεργοποιήση των mGluR5/NMDA υποδοχέων, δείχνοντας οι mGluR5 υποδοχείς φωσφορυλιώνουν το κατάλοιπο τυροσίνη-1472 μέσω του μονοπατιού των PKC/Src- κινασών και θελουμε να διαπιστώσουμε εάν ο μηχανισμός είναι ο ίδιος και στην περίπτωση της ERK.
Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η συνενεργοποίηση των mGluR5 και NMDA υποδοχέων του γλουταμινικού οξέος με τους ειδικούς αγωνιστές τους, CHPG και NMDA αντίστοιχα, επάγει μια ισχυρή φωσφορυλίωση της ERK 1/2 κινάσης, με μέγιστο επίπεδο φωσφορυλίωσης στα πέντε λεπτά, η οποία επαρκεί για την έκφραση του πρώιμου γονιδίου c-Fos. Η έκφραση του c-Fos είναι αξιοσημείωτη στην CA1 περιοχή του ιπποκάμπου, χωρίς αυτό να αποκλείει ότι μπορεί να πραγματοποιείται τόσο στην οδοντωτή έλικα όσο και στην CA1 περιοχή, το οποίο θα αποτελέσει ερώτημα περαιτέρω έρευνας.
Τέλος, τα αποτελέσματά μας αποδεικνύουν ότι η αναστολή των Src κινασών αναστέλει την φωσφορυλίωση της ERK 1/2 κινάσης παρά τη συνενεργοποίηση των mGluR5/NMDA υποδοχέων. Πιθανόν, η φωσφορυλίωση της ERK1/2 κινάσης μέσω συνενεργοποίησης των mGluR5/NMDA υποδοχέων να επιτυγχάνεται μέσω του μονοπατιού των PKC/Src- κινασών.
|
|---|
