Vplyv oxytocínu na zmeny génovej expresie hipokampálnych neurálnych buniek

Authors: Stanislava Bukatová 1    Ján Bakoš 1    Alexandra Reichová 1    Zuzana Bačová 1   
1 Ústav experimentálnej endokrinológie,Biomedicínske centrum SAV, Bratislava, Slovensko   
Year: 2019
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 1821
ISBN: 978-80-972360-4-5

Hipokampálna neurogenéza v dospelosti púta pozornosť najmä v dôsledku jeho vplyvu na mozgovú plasticitu a vyššie kognitívne funkcie. Hipokampus je štruktúra mozgu najviac citlivá na pôsobenie neuropeptidu oxytocínu (OXT). OXT podporuje bunkovú proliferáciu a neurogenézu v hipokampe hlodavcov, pričom narušená oxytocínová signalizácia je spojená s patogenézou viacerých neurovyvínových ochorení, ako napr. porucha autistického spektra.
Cieľom práce bolo zhodnotiť vplyv oxytocínu na diferenciáciu neuronálnych buniek v hipokampe (in vitro). Určiť zmeny zastúpenia jednotlivých typov buniek u zvierat, ktorým bol podávaný OXT. Stanoviť špecifické markery jednotlivých podtypov neuronálnych buniek na génovej úrovni.

Primárne hipokampálne bunky z neonatálnych C75BL myší (n=7) boli inkubované s oxytocínom (1 μM) v priebehu 1 až 8 dní. Neuróny boli značené špecifickou protilátkou proti MAP2 (s mikrotubulmi asociovaný proteín 2) a pomocou programu ImageJ sa určilo ich zastúpenie oproti ostatným (neznačeným) bunkám. Dospelým C75BL myšiam (n=5/skupina), sa po dobu 5 dní aplikoval OXT (1mg/ml/kg, i.p.) alebo fyziologický roztok. Hipokampus bol odobratý na 6.deň. Neonatálnym C75BL myšiam (n=6/skupina), sa na 2. a 3. postnatálny deň aplikoval oxytocín (2μg/mláďa, s.c.) alebo fyziologický roztok. K odobratiu hipokampov došlo na 5.postnatálny deň. Použitím qPCR bola stanovená génová expresia gliálnych a neuronálnych markerov.

Zastúpenie MAP2 značených neurónov bolo signifikantne vyššie po 8. dňovej inkubácii s  OXT oproti kontrolnej skupine izolovaných hipokampálnych buniek. U dospelých myší sme zaznamenali signifikantný pokles mRNA markeru exprimovaného v neurálnych progenitorových bunkách SOX2. V prípade neonatálnych myší došlo k jeho signifikantnému zvýšeniu. Génová expresia markerov pre astrocyty (GFAP) aj oligodendrocyty (CNPase) poklesla u dospelých aj neonatálnych jedincov, expresia markeru neurónov NSE sa zmenila iba u dospelých myší. V prípade neonatálnych jedincov výrazné zmeny génovej expresie markerov pre jednotlivé subtypy neurónov neboli detekované. Signifikantná zmena sa udiala iba v prípade markeru pre serotonergne (SerT) a gabaergne neuróny (GAD1/GAD2). Zmena génovej expresie markerov pre glutamatergne (VGlut), dopaminergne (TH) a cholinergne (ChAT) neuróny nenastala. Podanie OXT dospelým myšiam zmenilo génovú expresiu viacerých špecifických markerov. U dospelých jedincov sme zaznamenali pokles expresie markeru SerT a ChAT. Zvýšenie expresiu markerov GAD1/2 sa udialo na úkor signifikantného zníženia génovej expresie markeru ChAT. Naše výsledky poukazujú na oxytocínom indukovanú zmenu génovej expresie u neonatálnych aj dospelých myší. Na presnú špecifikáciu, prečo v prípade niektorých markerov došlo k zvýšeniu resp. zníženiu a či sa tieto zmeny prejavia aj na proteínovej úrovni sú potrebné ďalšie, doplňujúce štúdie.

Práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja APVV-15-0205, VEGA 2/0016/16 a 2/0038/18.