Riċetturi Distinttivi li jixbħu Toll Espressjoni tal-ġeni u Rispons Gliali f'Reġjuni tal-Moħħ differenti ta' Scrapie Naturali Parti 2

2.2. Karatteristiċi newropatoloġiċi fil-Hippocampus ta 'Nagħaġ Infettati b'mod naturali b'Serapie

Fin-nagħaġ infettati bl-iscrapie u ta' kontroll, l-erba' żoni tal-hippocampal li ġejjin ġew eżaminati f'aktar dettall għall-markaturi patoloġiċi kollha: is-saffi taċ-ċelluli piramidali CA1, CA3, u CA4, u l-SLM (Figura 3).

Studji reċenti wrew li s-saff taċ-ċelluli piramidali għandu rwol importanti fil-memorja. Is-saff taċ-ċelluli piramidali huwa newronali fil-moħħ prinċipalment responsabbli għall-perċezzjoni tal-ambjent estern u l-ħażna tal-memorja.

Matul it-tagħlim u l-memorja, is-saff taċ-ċelluli piramidali jirrilaxxa xi newrotrażmettituri, li jistgħu jistimulaw il-komunikazzjoni bejn in-newroni, u b'hekk itejbu l-ħażna u l-irkupru tal-memorja. Barra minn hekk, is-saff taċ-ċelluli piramidali jista 'wkoll jiskrinja u jintegra l-informazzjoni fil-proċess tat-tagħlim u l-memorja, u jgħinna nikkontrollaw malajr għarfien u ħiliet ġodda.

Studji sabu wkoll li l-funzjoni u s-saħħa tas-saff taċ-ċelluli piramidali għandhom impatt kbir fuq il-prestazzjoni tal-memorja. Jekk is-saff taċ-ċelluli piramidali jkun bil-ħsara jew enfasizzat ħafna, il-memorja tista 'tiġi affettwata ħafna. Għalhekk, jeħtieġ li nagħtu attenzjoni għas-saħħa u l-manutenzjoni tas-saff taċ-ċelluli piramidali biex inżommu kapaċitajiet tajbin ta 'tagħlim u memorja.

Rakkomandazzjonijiet għas-saħħa u l-manutenzjoni tas-saff taċ-ċelluli piramidali jinkludu dieta, eżerċizzju u rqad. Pereżempju, dieta rikka f'aċidi grassi u antiossidanti tista 'tgħin biex tippromwovi s-saħħa tas-saff taċ-ċelluli piramidali; eżerċizzju regolari jista 'jtejjeb il-funzjoni u r-reżistenza tas-sistema nervuża; u drawwiet tajbin ta 'rqad jistgħu jgħinu jnaqqsu l-istress fuq is-saff taċ-ċelluli piramidali u jippromwovu l-konsolidazzjoni u l-irkupru tal-memorja.

Fil-qosor, is-saff taċ-ċelluli piramidali għandu rwol importanti fit-tagħlim u l-memorja. Għandna nagħtu attenzjoni għas-saħħa u l-manutenzjoni tas-saff taċ-ċelluli piramidali biex intejbu l-abbiltajiet tagħna ta 'tagħlim u memorja.

Ikklikkja Know Short-term Memory kif ittejjeb

Fl-istess ħin, għandna nevitaw għeja u stress eċċessiv, nipprovdu lill-moħħ ħin ta 'mistrieħ u ta' rkupru adegwat, u nħallu l-memorja tagħna tittejjeb u tiġi pperfezzjonata kontinwament.

Wieħed jista 'jara li għandna bżonn ntejbu l-memorja tagħna. Cistanche jista 'jtejjeb il-memorja b'mod sinifikanti minħabba li għandu effetti antiossidanti, anti-infjammatorji u kontra t-tixjiħ, li jistgħu jgħinu jnaqqsu l-ossidazzjoni u r-reazzjonijiet infjammatorji fil-moħħ, u b'hekk jipproteġu s-saħħa tas-sistema nervuża. Barra minn hekk, Cistanche jista 'wkoll jippromwovi t-tkabbir u t-tiswija taċ-ċelloli tan-nervituri, u b'hekk itejjeb il-konnettività u l-funzjoni tan-netwerk newrali.

Dawn l-effetti jistgħu jgħinu biex itejbu l-memorja, il-ħila tat-tagħlim, u l-veloċità tal-ħsieb, u jistgħu wkoll jipprevjenu l-okkorrenza ta 'disfunzjoni konjittiva u mard newrodeġenerattiv.

Figura 3. Distribuzzjoni ta 'leżjonijiet newropatoloġiċi (HE), depożizzjoni PrPSc, astrogliosis (GFAP), u mikrogliożi (Iba1), f'erba' reġjuni differenti tal-hippocampal f'nagħaġ infettati bl-iscrapie u kontroll: saffi ta 'ċelluli piramidali CornuAmmonis (CA) 1, 3, u 4 , u l-istratum lacunosum-moleculare (SLM).

Il-grafiċi juru valuri ta' valutazzjoni semi-kwantitattivi għal kull parametru analizzat. (A) Ġew osservati bidliet sponġiformi ħfief fir-reġjuni kollha tal-ippocampal analizzati. (B) Mudell PrPSc intraneuronali (L42) f'CA1, CA3, u CA4 u mudell PrPSc granulari fin mifrux fl-SLM. (C) Żieda fl-Iba1staining f'nagħaġ infettati bl-iscrapie versus kontroll.

Immaġini mkabbra juru xi wħud mid-differenzi morfoloġiċi osservati. (D) Sinjali ta 'astrogliosis reattiva moderata f'nagħaġ infettati bl-iscrapie meta mqabbla mal-kontrolli. Il-punteġġi jvarjaw minn 0 (negattiv) sa 5 (intensità massima).

Differenzi sinifikanti ġew determinati bl-użu tat-test t tal-Istudent jew tat-test Mann–Whitney U għal data normalment u mhux normalment distribwita, rispettivament. * p < 0.05, ** p < 0.01. Skala bar=200 µm.

Spongiosis fl-hippocampus kienet ħafifa ħafna, u vacuoles okkażjonali kienu osservati fil-CA1, CA3, u CA4, u l-SLM (Figura 3A). Dan it-telf newronali limitat ikkuntrasta ma 'depożizzjoni PrPSc skarsa, iżda fokali intensa f'CA1 u CA3 (Figura 3B).

Tbajja ħafifa ħafna ta' PrPSc kienet osservata fil-CA4 u l-SLM. F'dawn iż-żoni tal-moħħ ġew osservati mudelli distinti ta' PrPSc (Figura S2). Filwaqt li l-mudelli PrPSc intranewronali u assoċjati man-newropil kienu jippredominaw fil-CA1 u CA3, id-depożizzjoni intragliali kienet il-mudell morfoloġiku ewlieni osservat fl-SLM.

Mudelli ħfief intranewronali u PrPSc assoċjati man-newropil ġew osservati b'mod konsistenti fil-CA4, għalkemm l-intensità kienet aktar baxxa minn dik osservata f'CA1 u CA3.Iba1 kienet espressa b'mod kostituttiv u distribwit b'mod skars fil-kampjuni ta 'kontroll. B'kuntrast, mikrogliożi mmarkata kienet osservata f'CA1, CA3, u CA4 u l-SLM fin-nagħaġ infettati bl-iscrapie.

Madankollu, il-karatteristiċi morfoloġiċi mikrogliali kienu differenti b'mod sinifikanti bejn dawn ir-reġjuni tal-moħħ. Fis-saff piramidali CA1, il-biċċa l-kbira taċ-ċelluli mikrogliali wrew proċessi qosra b'korpi taċ-ċelluli mkabbra, karatteristika tal-morfoloġija ipertrofika.

InCA4, iċ-ċelluli mikrogliali kienu wkoll ipertrofiċi iżda wrew fergħat itwal u irqaq miċ-ċelluli mikrogliali CA1. Sadanittant, il-mikroglia ipertrofika fl-SLM wriet proċessi qosra u rqaq b'korpi ċellulari minfuħin. B'kuntrast, f'CA3, osservajna l-morfoloġija tal-virga-microglia msemmija hawn fuq [42].

Dawn iċ-ċelloli mikrogliali kellhom cellbodies tawwalija, bi proċess primarju parallel twil orjentat perpendikulari għas-saff taċ-ċelluli piramidali CA3, u fergħat sussidjarji li kienu iqsar mill-proċessi primarji twal.

L-immunostaining tal-GFAP żdiedet b'mod sinifikanti fis-saffi taċ-ċelluli piramidali CA1 u CA3 min-nagħaġ infettati bl-iscrapie kontra n-nagħaġ tal-kontroll. Interessanti, il-punteġġi PrPSc kienu l-ogħla f'CA1 u CA3. L-ebda differenzi ma ġew osservati fis-saff taċ-ċelluli piramidali CA4 jew l-SLM.

2.3. Newropatoloġija ta 'ġrieden tg338 infettati bl-iscrapie

L-istess markaturi newropatoloġiċi ta 'spongiosis, depożizzjoni PrPSc, mikrogliożi, u astrogliosis analizzati fin-nagħaġ ġew eżaminati fit-thalamus ta' ġrieden klinikament affettwati tg338 li kienu ġew infettati intracerebralment bl-iscrapie (Figura 4).

Meta mqabbla mal-kontrolli, differenzi sinifikanti (p <{0}}.05) fl-spongiosis kienu osservati fit-thalamus ta 'ġrieden infettati bl-iscrapie, li fihom il-vakuoli kienu ristretti għan-newropil.

Id-depożiti ta 'PrPSc kienu mqassma b'mod wiesa' fil-livell taċ-ċitoplasma u n-newropil. Il-valutazzjoni tal-gliożi żvelat differenzi sinifikanti fl-immunostaining Iba1 u GFAP bejn il-ġrieden infettati bl-iscrapie u l-ġrieden tal-kontroll, kemm bl-astroċiti kif ukoll bil-mikroglia juru morfoloġiji ipertrofiċi.

L-akkumulazzjoni ta 'PrPres ġiet ukoll evalwata minn WB fil-ġrieden kollha infettati bl-iscrapie, u żvela mudell kostanti ta' medda ta '19 kDa (Figura 5). L-intensità tas-sinjal PrPres fil-ġrieden tg338 kienet aktar omoġenja fost individwi milli fin-nagħaġ, kif mistenni għal infezzjoni sperimentali li fiha d-doża, l-età tat-tilqim, u l-ħin tas-sagrifiċċju kienu kkontrollati.

L-ebda sinjal ma ġie skopert fil-ġrieden ta 'kontroll imlaqqma b'omoġenat normali tal-moħħ, nuqqas ta' qbil mar-riżultati negattivi tal-IHC.

Figura 4. Sezzjonijiet tal-thalamus minn ġrieden infettati bl-iscrapie (tilqim intraċerebrali) u ġrieden ta' kontroll immunostainedtg338 imqabbla bl-età biex jevalwaw l-isponġjożi (hematoxylin-eosin), id-depożizzjoni PrPSc (R486antibody), l-astroċiti (glial fibrillary acidic protein), u l-mikroglia tal-kalċju fibrillari; -bindingadaptor molekula -1 Iba1). (A, E) Leżjonijiet sponġiformi severi li jinsabu prinċipalment fin-newropil ta 'ġrieden infettati bl-iscrapie versus kontroll. (B, F) Bosta newroni pożittivi għal PrPSc huma evidenti fil-ġrieden infettati bl-iscrapie, iżda nieqsa mill-kontrolli. (C, G) mikroglia attivata li turi immunostainingand proċessi ħoxnin aktar intensi fil-ġrieden infettati bl-iscrapie versus kontrolli. (D, H) Żieda fl-astrogliosis b'korpi taċ-ċelluli ipertrofiċi u proċessi fi ġrieden infettati bl-iscrapie versus kontrolli. Il-punteġġi jvarjaw minn 0(negattiv) sa 5 (intensità massima).

Differenzi sinifikanti ġew determinati bl-użu tat-test t-test Mann–Whitney U tal-Istudent għal data mqassma b'mod normali u mhux normali, rispettivament. * p < 0.05,** p < 0.01. Skala bar=200 µm.

Figura 5. Sejbien Western blot ta 'akkumulazzjoni ta' PrPres fis-CNS ta 'ġrieden tg338 klinikament affettwati intracerebralment inokulati bi scrapie meta mqabbla ma' kontrolli mqabbla.

Ġew mgħobbija kwantitajiet ta' proteini ekwivalenti għal tqabbil adegwat u immunoblots tmexxew bl-użu ta 'monoclonalantibody SHA31. Markers tal-piż molekulari (kDa) huma indikati fuq in-naħa tax-xellug tal-immunoblot.

Ir-regolazzjoni 'l fuq tal-espressjoni TLR bi tweġiba għal Prpsc ġiet irrappurtata qabel f'kundizzjonijiet sperimentali in vivo u in vitro, Għalhekk, wara li kkaratterizzaw il-preżenza tal-bidliet newropatoloġiċi ewlenin indotti mill-prion fis-CNS fil-kuntest ta' mard naturali u sperimentali, investigajna jekk dawn il-bidliet kinux korrelatati ma' alterazzjonijiet fl-espressjoni tal-ġeni TLR.

Għal dan il-għan, wettaqna qPCR bl-użu ta 'kampjuni mill-erba' reġjuni tal-moħħ tan-nagħaġ biex nivvalutaw l-espressjoni ta 'MyD8g u Trif, iż-żewġ proteini adapter prinċipali implikati fis-sinjalar TLR; CD36, riċettur kennies li jikkoopera ma 'TLRs; u TLR mRNA.

Barra minn hekk, kejlna l-livelli ta 'erba' pro- u anti-. ċitokini infjammatorji fit-talamus u l-ippokampus tan-nagħaġ biex jivvalutaw aktar ir-rispons infjammatorju. Fil-ġrieden tg338, kejlna l-livelli ta' mRNA ta' MyD88 u TLR1-9 fit-thalamus.

Ġeni li għalihom ġew osservati differenzi sinifikanti fir-rigward tal-kontrolli, u l-bidliet korrispondenti tat-tinja, huma murija fit-Tabella $l, u l-valuri ACt mill-kontroll u n-nagħaġ infettati bl-iscrapie huma rappreżentati fil-Figura $3.

In-numru ta 'ġeni mibdula naqas f'direzzjoni kawdali-rostrali. Il-medulla oblongata tan-nagħaġ infettati bl-iscrapie kien ir-reġjun li fih ġew osservati l-akbar bidliet fl-espressjoni tal-ġeni TLR (Figura 6). F'dan ir-reġjun, l-espressjoni ta 'TLR2, 3, 4, 6,7, 8, 9, u CD36 kienet ogħla b'mod sinifikanti (p <0.01) fl-annimali infettati bl-iscrapie versus kontroll.
Fit-thalamus, TLR6, MyD88, u CD36 kienu rregolati b'mod sinifikanti fil-grupp infettat bl-iscrapie (p <0.05), filwaqt li TLR2 u TLR3 wrew tendenza lejn regolazzjoni għolja (p <{{12} }.1). Fil-kortiċi ta 'quddiem (iż-żona rostralmost), TLR4 u CD36 kienu l-uniċi ġeni espressi żżejjed (p <0.05).

B'mod notevoli, instabu mudelli ta 'espressjoni kuntrastanti fl-ippokampus tan-nagħaġ infettati bl-iscrapie, li fihom TLR2 u MyD88 kienu regolati 'l isfel (p <0.01) u TLR1 wera tendenza lejn regolazzjoni 'l isfel (p < 0.1) .

Barra minn hekk, l-ippokampus kien l-uniku qasam li fih l-espressjoni CD36 ma żdiedetx. B'mod ġenerali, TLR4 kien il-ġene li kien l-aktar upregulated fin-nagħaġ ta 'kontroll scrapie infected versus fl-erba' reġjuni tal-moħħ, għalkemm ma ġew osservati l-ebda differenzi sinifikanti fit-thalamus jew hippocampus minħabba varjabilità intra-individwali.

L-analiżi tal-livelli taċ-ċitokini żvelat l-espressjoni żejda ta 'TGF- , IL-10, u IL{-6 fit-thalamus tan-nagħaġ infettati bl-iscrapie versus kontroll, iżda l-ebda alterazzjoni fl-ippokampus (Figura 7).

Figura 6. Espressjoni tal-ġeni ta' TLR 1-10, MyD88, Trif, u CD36 fil-medulla oblongata (A), talamus (B), il-kortiċi frontali (C), u l-ippokampus (D) tan-nagħaġ ta' kontroll u infettati bl-iscrapie .

Id-dejta huma rappreżentati bħala ż-żieda medja ta' darbiet ± SEM li tikkonċerna n-nagħaġ tal-kontroll (espressa bħala punteġġ ta' 1). Il-punteġġi medji tqabblu bl-użu tat-test t tal-Istudent jew tat-test Mann-Whitney U għal data normalment u mhux distribwita b'mod normali, rispettivament. # p < 0.1, * p < 0.05, ** p < 0.01.

Figura 7. Espressjoni tal-ġeni taċ-ċitokini anti-infjammatorji TGF- u IL-10, u ċ-ċitokini proinfjammatorji TNF- u IL{-6, fit-thalamus (A) u l-ippokampus (B) tal-kontroll u naturalment scrapie -nagħaġ infettati.

Id-dejta hija rappreżentata bħala l-medja ± SEM darbiet bidla li tikkonċerna l-kontrolli (espressa bħala punteġġ ta '1). Il-punteġġi medji tqabblu bl-użu tat-test t tal-Istudent jew tat-test U Mann–Whitney għal data mqassma b'mod normali u mhux normali, rispettivament. * p < 0.

Biex teżamina jekk il-bidliet fl-espressjoni TLR fis-CNS f'mard naturali humiex komparabbli ma 'dawk indotti fil-mudell murini tg338 wara infezzjoni intraċerebrali bl-iscrapie, il-livelli ta' traskrizzjoni ta 'TLRs u MyD88 ġew evalwati fil-ġrieden thalamus oftg338 (Figura 8). Il-livelli ta' mRNA TLR1 u TLR2 żdiedu b'mod sinifikanti (p <{6}}.01) meta mqabbla mal-kontrolli, u kien hemm tendenza lejn regolazzjoni 'l fuq ta' TLR7 (p< 0.1). The levels of TLR8 expression were undetected.

Figura 8. Espressjoni tal-ġeni ta 'TLR1-7, TLR9, u MyD88 fit-thalamus ta' ġrieden tg338 klinikament affettwati intraċerebralment inokulati b'inoculum pożittiv għall-iscrapie versus kontrolli (scrapie-negativeinoculum). Ir-riżultati huma espressi bħala l-medja ± bidla SEM darbiet li tikkonċerna l-kontrolli (espressa bħala punteġġ ta '1). Il-punteġġi medji tqabblu bl-użu tat-test t tal-Istudent jew tat-test U Mann–Whitney għal data mqassma b'mod normali u mhux normali, rispettivament. # p < {{10}}.1, ** p < 0.01.

2.5. Valutazzjoni tal-Livelli tal-Proteina TLR4 tikkonferma r-regolazzjoni 'l fuq misjuba minn nagħaġ infettati bl-qPCR inScrapie

Biex tikkonferma li ż-żieda osservata fl-mRNA TLR4 tittraduċi bidliet fil-livelli tal-proteini, TLR4 ġie evalwat minn WB fil-medulla oblongata, thalamus, hippocampus, andfrontal cortex ta 'erba' nagħaġ infettati bl-iscrapie u erba 'nagħaġ ta' kontroll (Figura 9).

Bi qbil mar-riżultati tal-qPCR, il-livelli tal-proteina TLR4 żdiedu b'mod sinifikanti (p <0.05) fl-erba' reġjuni tal-moħħ tan-nagħaġ infettati bl-iscrapie.

Figura 9. Espressjoni tal-proteina TLR4 fil-medulla oblongata (Mo), it-thalamus (Th), l-ippokampus (Hc), u l-kortiċi frontali (Fc) ta 'nagħaġ infettati bl-iscrapie versus nagħaġ ta' kontroll (n=4 għal kull grupp). -actin intuża bħala kontroll tat-tagħbija.

Il-grafika turi l-valuri tad-densitometrija u tindika żieda sinifikanti fl-espressjoni TLR4 fir-reġjuni kollha fin-nagħaġ infettati bl-iscrapie versus il-kontroll. Id-dejta hija espressa bħala themean ± SEM. Il-punteġġi medji tqabblu bl-użu tat-test t ta' Student. * p < 0.05.

3. Diskussjoni

F'dawn l-aħħar snin, l-istudju tar-rispons newroinfjammatorju fil-mard tal-prioni wassal għal fehim aħjar tal-mekkaniżmi sottostanti u l-konsegwenzi.

In-newroinfjammazzjoni tinvolvi mikrogliożi u astrogliożi reattiva [43], li t-tnejn jistgħu jiġu skoperti qabel il-bidu tas-sinjali kliniċi u qabel l-isponġjożi u t-telf newronali [7,8,18].

Jekk l-attivazzjoni tal-mikroglial fil-mard tal-prioni hijiex ta’ benefiċċju jew ta’ ħsara tibqa’ kwistjoni ta’ dibattitu. Xi awturi jargumentaw li l-attivazzjoni u l-proliferazzjoni mikrogliali jikkontribwixxu għall-proċess newroinfjammatorju u n-newrodeġenerazzjoni konsegwenti [8,18,44].

Madankollu, oħrajn jindikaw rwol protettiv ġenerali tal-mikroglia, u studji in vitro jindikaw li l-mikroglia tista 'tinternalizza u tiddegrada PrPSc [27,45]. F'konformità ma 'dawn is-sejbiet, esperimenti in vivo wrew li t-tnaqqis tal-mikroglia jnaqqas il-perjodu ta' sopravivenza, probabbilment minħabba t-tneħħija mnaqqsa ta 'PrPSc [46,47].

Għalhekk, huwa plawsibbli li jeżistu diversi fenotipi reactivemicroglial matul il-proċess tal-marda, li jeżerċitaw effett newroprotettiv fl-istadji bikrija tal-marda u, hekk kif il-marda timxi 'l quddiem, tagħti lok għal fenotip proinfjammatorju li jqanqal effetti detrimentali [9,10]. Ipotesi waħda tipproponi li s-sinjalar tat-TLR jimmedja l-attivazzjoni taċ-ċelluli gliali f'mard prijoniku.

L-assorbiment tal-mikroglia tal-fibri amilojdi fil-marda ta 'Alzheimer huwa magħruf li huwa promoss mill-attivazzjoni tat-TLR [48,49]. Għalhekk, filwaqt li l-attivazzjoni ta 'TLRs fuq ċelluli gliali jista' jkollha rwol fit-tneħħija ta 'proteini aggregati jew anormali (eż., proteina prion), l-attivazzjoni kronika tista' tkun ta 'detriment għall-ospitanti, li tirriżulta f'newrotossiċità u mewt taċ-ċelluli newronali [50].

Sal-lum, id-dejta dwar ir-rwol tat-TLRs fil-prionpathogenesis hija limitata ħafna. Ftit studji kejlu bidliet fl-espressjoni TLR fis-CNS f'mudelli murini, u wieħed irrapporta bidliet fl-espressjoni TLR fid-demm tal-ħrief, bil-każijiet kollha jużaw annimali infettati b'mod sperimentali bil-marda tal-prion [22,26,30].

For more information:1950477648nn@gmail.com