Effects of chronic corticosterone administration on endogenous cortical network activity, physiology and behaviour in adolescent mice

Διπλωματική Εργασία uoadl:1956174 245 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Γνωσιακή Επιστήμη
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2017-10-03
Έτος εκπόνησης:
2017
Συγγραφέας:
Αρμάος Κωνσταντίνος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αθανάσιος Πρωτόπαπας, Αναπληρωτής Καθηγητής, ΜΙΘΕ, ΕΚΠΑ
Ειρήνη Σκαλιόρα, Ερευνήτρια Γ', ΙΙΒΕΑΑ
Χριστίνα Δάλλα, Επίκουρη Καθηγήτρια, Ιατρική, ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Effects of chronic corticosterone administration on endogenous cortical network activity, physiology and behaviour in adolescent mice
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Επίδραση της χρόνιας χορήγησης κορτικοστερόνης στην ενδογενή φλοιική δραστηριότητα, φυσιολογία και συμπεριφορά ποντικιών στην εφηβεία
Περίληψη:
Το χρόνιο στρες δύναται να έχει δριμύα επίδραση στο ανθρώπινο σώμα και τον εγκέφαλο, οδηγώντας σε νοητικές δυσλειτουργίες και αγχώδεις διαταραχές όπως η κατάθλιψη. Η έρευνα σε ζώα εργαστηρίου και οι νευροαπεικονιστικές τεχνικές σε ανθρώπους έχουν κατορθώσει να αναγνωρίσουν μηχανισμούς μέσα από τους οποίους οι ενδογενείς ορμόνες του στρες επηρεάζουν τον οργανισμό στο νευρωνικό επίπεδο, αλλά και σε συγκεκριμένες εγκεφαλικές περιοχές. Όμως, το ενδιάμεσο επίπεδο των τοπικών εγκεφαλικών δικτύων έχει μελετηθεί ελάχιστα.
Στην παρούσα διπλωματική εξετάσαμε την επίδραση της χρόνιας χορήγησης κορτικοστερόνης στην αυθόρμητη δικτυακή ηλεκτρική δραστηριότητα του φλοιού έφηβων ποντικιών, ενώ ταυτόχρονα παρακολουθούσαμε χαρακτηριστικά στοιχεία της ανατομίας, φυσιολογίας και συμπεριφοράς τους. Αρσενικά ποντίκια της ράτσας C57/Bl6 (n=24) έλαβαν κορτικοστερόνη στο νερό τους (50 μg/ml, διαλυμένο σε 1% αιθανόλη) για δύο εβδομάδες, ξεκινώντας την 28η μέρα μετά τη γέννησή τους (P28), ενώ το σωματικό τους βάρος και η κατανάλωση φαγητού και υγρού μετρώνταν καθημερινά. Μία ομάδα ελέγχου έλαβε κανονικό νερό με αιθανόλη για το ίδιο διάστημα. Την 13η μέρα χορήγησης (Ρ41), τα ποντίκια εξετάστηκαν στον ανυψωμένο λαβύρινθο σε σχήμα +, προκειμένου να αξιολογηθεί η συμπεριφορά τους και να ανιχνευτούν τα όποια στοιχεία άγχους. Τις επόμενες μέρες, τα ποντίκια θυσιάστηκαν, οι εγκέφαλοί τους εξήχθεισαν και κόπηκαν σε φέτες και αυτές τοποθετήθηκαν σε μία βυθισμένη πλατφόρμα, γεμισμένη με οξυγωνομένο τεχνητό εγκεφαλονωτιαίο υγρό (aCSF).
Η φλοιική δικτυακή δραστηριότητα καταγράφηκε μέσω του in vitro μοντέλου της αυθόρμητα ενεργής εγκεφαλικής φέτας. Σε αυτή την προετοιμασία, το απομονωμένο φλοιικό δίκτυο παράγει αυθόρμητες περιόδους εκπόλωσης (Up states) που διαδέχονται περιόδους ηρεμίας (Down states). Η δραστηριότητα αυτή εμφανίζεται χωρίς φαρμακευτική ή ηλεκτρική διέγερση και θεωρείται η φυσική δραστηριότητα των φλοιικών δικτύων, αντικατοπτρίζοντας την ενδογενή συνδεσιμότητά τους. Η αυθόρμητη δικτυακή δραστηριότητα αξιολογήθηκε μέσω καταγραφών δυναμικού τοπικού πεδίου (LFP) που αποκτήθηκαν από τις φλοιικές περιοχές ΙΙ/ΙΙΙ με τη χρήση γυάλινες πιπέτες χαμηλής αντίστασης (∼0.5 MΩ), γεμισμένες με aCSF. Τα γεγονότα δικτυακής δραστηριότητας αναλύθηκαν και χαρακτηρίστηκαν ως τρεις διαφορετικοί τύποι γεγονότων (upstates, biphasics ή multiphasics). Επίσης, την ημέρα της θυσίας, τα επινεφρίδια των ποντικιών αφαιρούνταν και ζυγίζονταν. Ένα υποσύνολο της αρχικής ομάδας των ποντικιών, αφού έλαβε την κορτικοστερόνη επί δύο εβδομάδες, μετά αφέθηκε για τέσσερις εβδομάδες με κανονικό νερό για να διερευνηθεί αν οι συνέπειες της κορτικοστερόνης θα υποχωρούσαν (n=8, ομάδα washout). Μετά την αποθεραπεία, εξετάστηκαν και αυτά στον λαβύρινθο, θυσιάστηκαν τις επόμενες μέρες και χρησιμοποιήθηκαν για πειράματα ηλεκτροφυσιολογίας.
Βρήκαμε πως η χορήγηση κορτικοστερόνης είχε εμφανή (και αναμενόμενα) αποτελέσματα στην ανατομία, φυσιολογία και συμπεριφορά των ποντικιών που υπέστησαν τη θεραπεία. Τα ποντίκια CORT επέδειξαν σε γενικές γραμμές έναν πιο αγχωτικό φαινότυπο, με μειωμένη αύξηση βάρους ενώ κατανάλωναν ίση ποσότητα φαγητού και σημαντικά περισσότερο υγρό από την ομάδα ελέγχου. Τα επινεφρίδιά τους ήταν ελεφρύτερα σε σχέση με αυτών της ομάδας ελέγχου, οι ουρές τους κοντύτερες και λεπτότερες και, κατά τη διάρκεια των δύο εβδομάδων της χορήγησης παρήγαγαν πολύ περισσότερες απεκκρίσεις. Στον ανυψωμένο λαβύρινθο, η ομάδα CORT κάλυψε σημαντικά μικρότερη απόσταση και ξόδεψε σημαντικά περισσότερο χρόνο στους κλειστούς διαδρόμους σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Παρά τα εμφανή στοιχεία πως ήταν υπό συνθήκη στρες, οι διάφορες παράμετροι δραστηριότητας Upstate της ομάδας CORT δεν διέφερε σημαντικά από τα ζώα της ομάδας ελέγχου. Κατά τη διάρκεια της αποθεραπείας από την κορτικοστερόνη, η ομάδα CORT συνήλθε και όλες οι παράμετροι επανήλθαν στα φυσιολογικά επίπεδα. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως η ενδογενής φλοιική δραστηριότητα είναι ένα στιβαρό φαινόμενο υπό στενή ομοιοστατική ρύθμιση και δεν επηρεάζεται σημαντικά από τα επίπεδα της κορτικοστερόνης.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
στρες, κορτικοστερόνη, ηλεκτροφυσιολογία, ποντίκια, εγκέφαλος, αυθόρμητη, φλοιική, δραστηριότητα
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
1
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
140
Αριθμός σελίδων:
98
Thesis_Armaos_Konstantinos.pdf (1 MB) Άνοιγμα σε νέο παράθυρο