Τα αιμοπετάλια ως ρυθμιστές του πολλαπλασιασμού, της κυτταρικής μοίρας και του αγγειακού συστήματος στη νευροβλαστική φωλιά της Υποεπενδυματικής Ζώνης (ΥΕΖ) στον ενήλικο εγκέφαλο ποντικών

• Main Author: Λαγογιάννης, Δημήτριος
• Other Authors: Lagogiannis, Dimitrios
• Language: Greek
• Published: 2021
• Subjects: Υποεπνδυματική ζώνη; Αιμοπετάλια; Νευρικά βλαστικά κύτταρα; Κυτταρικός πολλαπλασιασμός; Κυτταρική διαφοροποίηση; Αγγειακό σύστημα εγκεφάλου; Ενήλικη βλαστική φωλιά; Subependymal zone; Platelets; Neural stem cells; Cell proliferation; Cell differentiation; Brain vascular system; Adult stem cell niche

Η Υπόεπενδυματική Ζώνη που εδράζει στο πλάγιο τοίχωμα των πλαγίων κοιλιών του εγκεφάλου, αποτελεί μια από τις δυο φωλιές (niches) νευρικών βλαστικών κυττάρων που διατηρούνται στους ενήλικους μύες και επίμυες και διαθέτουν ιδιαίτερη δυναμική πολλαπλασιασμού και κυτταρικής διαφοροποίησης. Τα νευρικά βλαστικά κύτταρα για να επιτελέσουν τις ιδιότητες τους υπόκεινται σε αυστηρή ρύθμιση, μέρος της οποίας αποτελεί και η αλληλεπίδρασή τους με το τοπικό αγγειακό σύστημα (neurovascular unit) και τα στοιχεία του. Προηγούμενη ερευνητική εργασία της ομάδας μας (Kazanis et al. 2015) έδειξε ότι ως απόκριση σε πειραματική απομυελίνωση του μεσολοβίου αιμοπετάλια συσσωρεύονται αποκλειστικά στο τοπικό αγγειακό σύστημα της βλαστικής φωλιάς αυξάνοντας την επιβίωση των νευρικών βλαστικών κυττάρων της Υποεπενδυματικής Ζώνης, ένα αποτέλεσμα που παρατηρείται και κατά τη χορήγηση αιμοπεταλιακών παραγόντων (λύμα αιμοπεταλίων) σε καλλιέργειες ενήλικων νευρικών βλαστικών, in vitro. Τα παραπάνω αποτελέσματα αποτέλεσαν και το έναυσμα για την τέλεση της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Τα αιμοπετάλια χάρη στα κοκκία που διαθέτουν συμμετέχουν σε μια πληθώρα (φυσιολογικών και παθοφυσιολογικών) διεργασιών όπως η αγγειογένεση και η φλεγμονή, ενώ το αγγειακό σύστημα στον εγκέφαλο συμμετέχει και σε επιπρόσθετες λειτουργίες όπως η υποστήριξη/ καθοδήγηση της μετανάστευσης των νευροβλαστών. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η διερεύνηση του πιθανού ρόλου των αιμοπεταλίων στη νευροβλαστική φωλιά του εγκεφάλου και το τοπικό της μικροπεριβάλλον με τη χρήση ζωικών μοντέλων θρομβοκυτταροπενίας και θρομβοκυτταροφιλίας. Συγκεκριμένα, μελετήσαμε τη δομή και τη λειτουργία στους θρομβοκυτταροπενικούς μύες Crlf3-/- και στους θρομβοκυτταροφιλικούς μύες Jak2 V6 μία εβδομάδα μετά από εστιασμένη απομυελίνωση στο μεσολόβιο του ενός ημισφαιρίου με τη χρήση λυσολεκιθίνης. Σε παχιές τομές που ελήφθησαν έγινε ανοσοϊστοχημική χρώση για laminin (δείκτης ενεργοποίησης των ενδοθηλιακών κυττάρων των αγγείων), PCNA (δείκτης κυτταρικού πολλαπλασιασμού), Olig 2 (δείκτης ολιγοδενδρογλοιακής μοίρας) και GFAP (δείκτης αστρογλοιακής μοίρας). Ως κύριο αποτέλεσμα αναδείχθηκε η διαφορική απόκριση του αγγειακού συστήματος των δυο διαγονιδιακών ζώων στον τραυματισμό, όπου ο παρατηρούμενος αριθμός laminin+ αγγείων στο ημισφαίριο τραυματισμού είναι μικρότερος σε σχέση με το ίδιο ημισφαίριο στα αγρίου τύπου ζώα. Επιπρόσθετα, ο τραυματισμός μείωσε το ποσοστό των πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων στα αγρίου τύπου ζώα, ενώ μείωση καταγράφηκε στην περιοχή του ραβδωτού σε ότι αφορά τον αριθμό των Olig 2 + κυττάρων. Αντιθέτως, ο τραυματισμός στα αγρίου τύπου ζώα αύξησε τα παρατηρούμενα επίπεδα laminin + αγγείων σε σχέση με το ενδογενές control ημισφαίριο. Στους θρομβοφιλικούς μύες (JAK 2V6) παρατηρήθηκε αυξημένη παρουσία laminin+ αγγείων στο ημισφαίριο ελέγχου η οποία χάθηκε μετά τον τραυματισμό, με αποτέλεσμα η αγγειοβρίθεια να είναι σημαντικά μειωμένη σε σύγκριση με τα ζώα αγρίου τύπου. Επιπλέον ο τραυματισμός αύξησε την πυκνότητα των Olig2+ κυττάρων στο ραβδωτό, ενώ η παρουσία περισσότερων κυκλοφορούντων αιμοπεταλίων οδήγησε σε μειωμένη πυκνότητα PCNA+ κυττάρων ειδικά στη ραχιαία περιοχή του πλαγίου τοιχώματος της πλάγιας κοιλίας, σε συνθήκες ηρεμίας. Τέλος, σε ότι αφορά τους Crlf3 KO μύες, ο τραυματισμός οδήγησε σε μειωμένη παρουσία laminin + αγγείων στο ημισφαίριο τραυματισμού σε σχέση με τα αγρίου τύπου ζώα, ενώ σε συνθήκες ηρεμίας ο θρομβοπενικός τους φαινότυπος φαίνεται να συνδέεται με μειωμένη πυκνότητα Olig2 + κυττάρων στο ραβδωτό και μειωμένη πυκνότητα PCNA + κυττάρων ειδικά στη ραχιαία περιοχή του πλαγίου τοιχώματος της πλάγιας κοιλίας σε σχέση με τις υπόλοιπες πειραματικές ομάδες στο ημισφαίριο ηρεμίας. Τα αποτελέσματα μας υποδεικνύουν πως τα αιμοπετάλια ρυθμίζουν με κάποιον λεπτό τρόπο την απόκριση της νευρικής βλαστικής φωλιάς στον τραυματισμό, κυρίως χάρη στην αλληλεπίδρασή τους με το τοπικό αγγειακό σύστημα. Σε περίπτωση που αποδειχθεί ο ρόλος των αιμοπεταλίων στη ρύθμιση της απόκρισης της νευρικής βλαστικής φωλιάς του εγκεφάλου ανοίγονται νέοι δρόμοι στις στρατηγικές αντιμετώπισης απομυελινωτικών παθήσεων όπως η πολλαπλή σκλήρυνση, για τις οποίες η θεραπευτικές προσεγγίσεις είναι ελάχιστες.