Μεταβολές στην ενήλικη νευρογένεση εγκεφάλου ζεβροϊχθύος (Danio rerio) σε φαρμακολογικό μοντέλο κοινωνικής διαταραχής

• Κύριος συγγραφέας: Προύσκα, Παυλίνα
• Άλλοι συγγραφείς: Prouska, Pavlina
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Ενήλικη νευρογένεση; Κοινωνικές διαταραχές; Ζεβροϊχθύες; Κοινωνική συμπεριφορά; Φαρμακολογικό μοντέλο; Adult neurogenesis; Social disorders; Zebrafish; Social behaviour; Pharmacological model

Η κοινωνική συμπεριφορά αποτελεί μια από τις πιο περίπλοκες συμπεριφορές και συμβάλλει στην επίτευξη κοινωνικών σχέσεων. Η εκδήλωση της κατάλληλης συμπεριφοράς είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ένταξη του ατόμου στο κοινωνικό σύνολο. Σε περιπτώσεις διαταραχών της κοινωνικότητας, όπως αυτές εμφανίζονται σε διάφορες νευρολογικές διαταραχές -συμπεριλαμβανομένων των Διαταραχών του Φάσματος του Αυτισμού (ASD)- τα άτομα αδυνατούν να συμμετέχουν ως ενεργά μέλη του κοινωνικού συνόλου. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε το ζωικό πρότυπο του ζεβροϊχθύος για την μελέτη εγκεφαλικών μηχανισμών που σχετίζονται με την εκδήλωση διαταραχών κοινωνικής συμπεριφοράς. Οι ζεβροϊχθύες (zebrafish, Danio rerio) αποτελούν κατάλληλο μοντέλο για τη μελέτη της κοινωνικότητας καθώς αυτή αποτελεί βασικό στοιχείο της συμπεριφοράς τους. Η πρόκληση συμπτωμάτων κοινωνικών διαταραχών έγινε με χρήση του φαρμάκου ΜΚ-801, ανταγωνιστή των NMDA υποδοχέων. Για τη μελέτη της κοινωνικής συμπεριφοράς, χρησιμοποιήθηκαν δυο διαφορετικές δοκιμασίες, η Δοκιμασία Νέου Ενυδρείου (ΝΤΤ) και η Δοκιμασία Κοινωνικής Αλληλεπίδρασης (SI). Η σύγκριση των επιδόσεων των ατόμων που είχαν λάβει το φάρμακο με τα άτομα της ομάδας ελέγχου έδειξε ότι τα πρώτα εκδήλωναν συμπτώματα άγχους, καθώς παρέμειναν ακίνητα στο εσωτερικό του ενυδρείου και κοινωνικής απόσυρσης αφού απέφευγαν να βρεθούν πλησίον άλλων ατόμων του κοπαδιού. Τα αποτελέσματα αυτά αντιστρέφονταν στην περίπτωση που μετά την ολοκλήρωση των χορηγήσεων του ΜΚ-801 τα άτομα αφήνονταν για επιβίωση για 14 ημέρες. Η νευρογένεση αποτελεί σημαντικό μηχανισμό δομικής εγκεφαλικής πλαστικότητας και ειδικά η ενήλικη νευρογένεση χαρακτηρίζει τον εγκέφαλο των ζεβροϊχθύων σε μεγαλύτερο βαθμό από ότι των θηλαστικών. Στο πλαίσιο της μελέτης των επιδράσεων της εκδήλωσης κοινωνικών διαταραχών στην νευρογένεση χορηγήθηκε στα άτομα BrdU, ένα συνθετικό ανάλογο της θυμιδίνης το οποίο ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό, μετά το πέρας των δοκιμασιών συμπεριφοράς. Ακολούθησε ενδοκάρδια μονιμοποίηση και απομόνωση των ιστών. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε BrdU ανοσοϊστοχημεία προκειμένου να ανιχνευθούν τα BrdU+ κύτταρα και κατ’ επέκτασιν να προσδιοριστεί ο αριθμός των νεοδημιουργηθέντων κυττάρων σε περιοχές του κοιλιακού άξονα των ζεβροϊχθύων. Ποσοτικοποίηση των νεογεννηθέντων κυττάρων έδειξε μειωμένο κυτταρικό πολλαπλασιασμό στο πρόσθιο τμήμα του προοπτικού πυρήνα και τάση για μειωμένο πολλαπλασιασμό στον κοιλιακό πυρήνα της κοιλιακής περιοχής του τελεγκεφάλου, ομόλογη περιοχή του ραβδωτού σώματος των θηλαστικών, που αλληλεπιδρά μέσω στενών συνδέσεων με την αμυγδαλή, για την εκτίμηση της αξίας των κοινωνικών ερεθισμάτων. Αντίθετα, στο πρόσθιο τμήμα του υποθαλάμου διαπιστώθηκε αύξηση. Η προοπτική περιοχή και εν γένει οι πυρήνες του υποθαλάμου εμπλέκονται σε κοινωνικές διεργασίες όπως η πρόσληψη τροφής η εκδήλωση επιθετικής συμπεριφοράς, η ερωτοτροπία και η αναπαραγωγή. Μη φυσιολογική ανάπτυξη του υποθαλάμου έχει συσχετισθεί με την εμφάνιση συμπτωμάτων κατάθλιψης, χρόνιου άγχους και αυτισμού. Τα αποτελέσματα της μεταβολής του αριθμού των νεοδημιουργηθέντων κυττάρων, οδηγούν στο ερώτημα του χαρακτήρα αυτών. Για το σκοπό αυτό, εκτός από τα άτομα που μετά τη χορήγηση της BrdU θυσιάστηκαν, χρησιμοποιήθηκε η ομάδα των ατόμων που αφέθηκαν για 14ήμερη επιβίωση. Με το πέρας αυτού του χρονικού διαστήματος, απομονώθηκαν οι ιστοί και πραγματοποιήθηκαν πειράματα διπλού ανοσοφθορισμού με χρήση δεικτών νευρικών και γλοιακών κυττάρων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπήρχαν τόσο νευρικά όσο και γλοιακά κύτταρα στον εγκέφαλο των ατόμων που εκδήλωναν συμπτώματα κοινωνικής απόσυρσης. Πιο συγκεκριμένα, φάνηκε ότι αρκετά από τα ίδια τα νεογεννηθέντα είναι νευρικά και γειτνιάζουν με γλοιακά, τα οποία εδράζονται περικοιλιακά. Το μοτίβο αυτό ήταν σταθερό μεταξύ των ομάδων, γεγονός που υποδεικνύει ότι η λήψη του ΜΚ-801 και κατ’ επέκτασιν η ύπαρξη των κοινωνικών ελλειμμάτων δεν μεταβάλλει τον φαινότυπο των νεογεννηθέντων κυττάρων. Τέλος, εντοπίστηκαν ελάχιστα νεογεννηθέντα κύτταρα θετικά για τον νευροτροφικό παράγοντα BDNF τόσο στα άτομα που είχαν λάβει το ΜΚ-801 όσο και στα άτομα της ομάδας ελέγχου.