H επίδραση του αναστολέα του συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης εμπαγλιφλοζίνη, στις συνάψεις των πυραμιδικών κυττάρων του ιππόκαμπου
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Δαύρη, Αθηνά
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
μελέτη σε καλλιέργειες νευρικών κυττάρων τόσο από νεογνά ποντικών αγρίου τύπου όσο και από γενετικά τροποποιημένους, ως μοντέλο της νόσου Alzheimer
study on neuronal cell cultures from postnatal wild-type rats and genetically modified rats as a model for Alzheimer's disease
study on neuronal cell cultures from postnatal wild-type rats and genetically modified rats as a model for Alzheimer's disease
Περιγραφή
Η νόσος Alzheimer και ο Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 2 αντιπροσωπεύουν δύο χρόνιες ασθένειες οι οποίες επηρεάζουν μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού παγκοσμίως. Παθοφυσιολογικά χαρακτηριστικά όπως το οξειδωτικό στρες και η φλεγμονή καθώς και διάφοροι κυτταρικοί μηχανισμοί και κυτταρικά σηματοδοτικά μονοπάτια αποτελούν κοινά σημεία των δυο ασθενειών. Λαμβάνοντας υπόψη τα κοινά παθοφυσιολογικά χαρακτηριστικά των δυο ασθενειών και δεδομένης της έλλειψης θεραπειών για τη νόσο Alzheimer, το ενδιαφέρον της ερευνητικής κοινότητας τα τελευταία χρόνια έχει στραφεί στις πιθανές θεραπευτικές δυνατότητες ορισμένων αντιδιαβητικών φαρμάκων για την πρόληψη ή/και τη θεραπεία της νόσου Alzheimer. Πιο συγκεκριμένα, η κατηγορία των αντιδιαβητικών φαρμάκων που αφορά στους αναστολείς του συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 βρίσκεται στο προσκήνιο, καθώς βιβλιογραφικές αναφορές επιβεβαιώνουν την παρουσία τους στο κεντρικό νευρικό σύστημα και τις πιθανές νευροπροστατευτικές τους ιδιότητες. Διάφορα φάρμακα αυτής της κατηγορίας (εμπαγλιφλοζίνη, καναγλιφλοζίνη, δαπαγλιφλοζίνη κ.ά.) παρουσιάζουν, σε προκλινικό επίπεδο μελετών, αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές ιδιότητες σε επίπεδο εγκεφάλου πειραματόζωων, ευεργετικές ιδιότητες στη γνωστική τους λειτουργία καθώς και θετική επίδραση σε ορισμένους βιοδείκτες, χαρακτηριστικούς της νόσου Alzheimer (Tau πρωτεΐνη, β-αμυλοειδές). Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης της εμπαγλιφλοζίνης στις συνάψεις των πυραμιδικών κυττάρων του ιππόκαμπου, τόσο σε νευρικές καλλιέργειες από αρουραίους αγρίου τύπου όσο και σε νευρικές καλλιέργειες με υπεροξείδιο, ως ένα in vitro πειραματικό μοντέλο της νόσου Alzheimer (η μετάβαση του πρωτοκόλλου για την δημιουργία ενός in vitro μοντέλου μελέτης της νόσου Alzheimer πραγματοποιήθηκε λόγω της δυσκολίας δημιουργίας πρωτογενών νευρικών καλλιεργειών από γενετικά τροποποιημένους ποντικούς). Επιπρόσθετα, σύμφωνα με την πρόσφατη βιβλιογραφία, περιορισμένος αριθμός βιβλιογραφικών αναφορών υπογραμμίζει την πιθανή αντικαρκινική δράση των αναστολέων του συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 σε πολλούς καρκινικούς ιστούς. Λόγω διαθεσιμότητας καρκινικών κυττάρων γλοιοβλαστώματος του Εργαστηρίου Φυσιολογίας, μελετήσαμε και την πιθανή αντικαρκινική δράση της εμπαγλιφλοζίνης στην κυτταρική σειρά U87. Η δράση της εμπαγλιφλοζίνης σε πρωτογενή νευρικά κύτταρα είναι ανεχτή σε συγκεντρώσεις έως 70μΜ για 48 και 72 ώρες επώασης, ενώ στις ίδιες συγκεντρώσεις και στα ίδια χρονικά διαστήματα η εμπαγλιφλοζίνη φαίνεται να εμφανίζει ήπια αντικαρκινική δράση σε κύτταρα γλοιοβλαστώματος. Η μορφολογική ανάλυση πρωτογενών νευρικών κυττάρων με ανοσοφθορισμό συμπίπτει με τα αποτελέσματα των πειραμάτων κυτταρικής επιβίωσης, με τα νευρικά κύτταρα να εμφανίζουν φυσιολογική ανάπτυξη δενδριτών μετά από επώαση με την εμπαγλιφλοζίνη, ενώ ο συνδυασμός εμπαγλιφλοζίνης και υπεροξειδίου οδήγησε σε συνδυαστική τοξικότητα των ουσιών στα κύτταρα, με παρουσία πολλών αποπτωτικών κυττάρων και παρουσία εκφυλισμένου δενδριτικού πεδίου, μετά από χρώση με Hoechst και GFP, αντίστοιχα. Επιπρόσθετα πειράματα και τεχνικές κρίνονται απαραίτητα για την αποσαφήνιση του τρόπου δράσης του αντιδιαβητικού φαρμάκου, εμπαγλιφλοζίνη, τόσο στην νόσο Alzheimer όσο και σε καρκίνους του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος.
Alzheimer's disease and Type 2 Diabetes Mellitus represent two chronic diseases affecting a large percentage of the population worldwide. Pathophysiological features such as oxidative stress and inflammation as well as various cellular mechanisms and cellular signaling pathways are common features between these two diseases. Considering their common pathophysiological characteristics and given the lack of available treatments for Alzheimer's disease, in the recent years, the interest of the research community has turned to the therapeutic potential of certain antidiabetic drugs for the prevention and/or treatment of Alzheimer's disease. More specifically, the class of antidiabetic drugs related to inhibitors of the sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT-2i) is in the foreground, as literature reports confirm their presence in the central nervous system and their possible neuroprotective properties. A variety of SGLT-2i (empagliflozin, canagliflozin, dapagliflozin, etc.) demonstrate anti-inflammatory and antioxidant properties in the brain of experimental animals, amelioration in cognitive impairment as well as a positive effect on certain biomarkers, characteristic of Alzheimer's disease (Tau protein, β-amyloid). The purpose of this study is to investigate the role of empagliflozin on primary hippocampal pyramidal cell and their synapses, both in primary hippocampal neurons from wild-type rats and in oxidative stress-induced neurons with hydrogen peroxide, as an in vitro oxidative stress model of Alzheimer's disease. Additionally, according to the recent published literature, a limited number of scientific research reports highlight the potential antitumor activity of SGLT-2i in many cancer tissues. Due to the availability of glioblastoma cancer cells of the Laboratory of Physiology, we also studied the potential antitumor activity of empagliflozin in the U87 cell line. The action of empagliflozin on primary neural cells is tolerated at concentrations up to 70 μM for 48 and 72 hours of incubation, while at the same concentrations and at the same time intervals empagliflozin appears to exhibit mild antitumor activity in glioblastoma cells. Morphological analysis of primary neuron cells by immunofluorescence showed comparable results to the cell viability experiments, with primary neuron cells showing physiological dendritic growth after treatment with empagliflozin, while the combination of empagliflozin and hydrogen peroxide resulted in combined cell toxicity, with apoptotic cells and presence of degenerated dendritic field, after Hoechst and GFP staining, respectively. Additional experiments and techniques are deemed necessary to evaluate the mechanism of action of the antidiabetic drug, empagliflozin, both in Alzheimer's disease and in cancers of the Central Nervous System.
Alzheimer's disease and Type 2 Diabetes Mellitus represent two chronic diseases affecting a large percentage of the population worldwide. Pathophysiological features such as oxidative stress and inflammation as well as various cellular mechanisms and cellular signaling pathways are common features between these two diseases. Considering their common pathophysiological characteristics and given the lack of available treatments for Alzheimer's disease, in the recent years, the interest of the research community has turned to the therapeutic potential of certain antidiabetic drugs for the prevention and/or treatment of Alzheimer's disease. More specifically, the class of antidiabetic drugs related to inhibitors of the sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT-2i) is in the foreground, as literature reports confirm their presence in the central nervous system and their possible neuroprotective properties. A variety of SGLT-2i (empagliflozin, canagliflozin, dapagliflozin, etc.) demonstrate anti-inflammatory and antioxidant properties in the brain of experimental animals, amelioration in cognitive impairment as well as a positive effect on certain biomarkers, characteristic of Alzheimer's disease (Tau protein, β-amyloid). The purpose of this study is to investigate the role of empagliflozin on primary hippocampal pyramidal cell and their synapses, both in primary hippocampal neurons from wild-type rats and in oxidative stress-induced neurons with hydrogen peroxide, as an in vitro oxidative stress model of Alzheimer's disease. Additionally, according to the recent published literature, a limited number of scientific research reports highlight the potential antitumor activity of SGLT-2i in many cancer tissues. Due to the availability of glioblastoma cancer cells of the Laboratory of Physiology, we also studied the potential antitumor activity of empagliflozin in the U87 cell line. The action of empagliflozin on primary neural cells is tolerated at concentrations up to 70 μM for 48 and 72 hours of incubation, while at the same concentrations and at the same time intervals empagliflozin appears to exhibit mild antitumor activity in glioblastoma cells. Morphological analysis of primary neuron cells by immunofluorescence showed comparable results to the cell viability experiments, with primary neuron cells showing physiological dendritic growth after treatment with empagliflozin, while the combination of empagliflozin and hydrogen peroxide resulted in combined cell toxicity, with apoptotic cells and presence of degenerated dendritic field, after Hoechst and GFP staining, respectively. Additional experiments and techniques are deemed necessary to evaluate the mechanism of action of the antidiabetic drug, empagliflozin, both in Alzheimer's disease and in cancers of the Central Nervous System.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Νόσος Αλτσχάιμερ, Νευρικά κύτταρα, Νευροβιολογία, Alzheimer's disease, Neurons, Neurobiology
Θεματική κατηγορία
Νευροβιολογία
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Όνομα επιβλέποντος
Βεζυράκη, Πατρώνα
Εξεταστική επιτροπή
Πέσχος, Δημήτριος
Τσάμης, Κωνσταντίνος
Τσάμης, Κωνσταντίνος
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών
Πίνακας περιεχομένων
Εισαγωγή 1
Νόσος Alzheimer 2
Σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2 8
Νόσος Alzheimer & Σακχαρώδης Διαβήτης Τύπου 2 9
Συμμεταφορέας νατρίου-γλυκόζης 2 (Sodium Glucose Transporter 2, SGLT2) 12
Αναστολείς του συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 (Sodium Glucose Transporters Inhibitors 2, SGLT2is) 13
Αναστολείς του συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 & πιθανός τους ρόλος στη νόσο Alzheimer 14
Αντιδιαβητικές θεραπείες στη νόσο Alzheimer - Προκλινικές μελέτες 15
Συμμεταφορέας νατρίου-γλυκόζης 2 & Καρκίνος 18
Υλικά & Μέθοδοι 20
Σχεδιασμός πειράματος 21
Πρωτογενείς καλλιέργειες 22
Πρωτόκολλο πρωτογενούς καλλιέργειας νευρικών κυττάρων ιππόκαμπου & φλοιού 22
Κυτταρικές σειρές 25
Ανοσοκυτταροχημεία 25
Κυτταρική επιβίωση (Cell viability assay) 31
Αποτελέσματα 34
Συμπεράσματα 50
Βιβλιογραφία 53
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
69 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States