Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Στυλλιανοπούλου Φωτεινή Καθηγ. (Επιβλέπουσα) Σταματάκης Αντώνιος, Επίκ. Καθηγ. Ευθυμιόπουλος Σπυρίδων, Αναπλ. Καθηγ.
Περίληψη:
Οι πρώιμες εμπειρίες θεωρούνται κύριοι παράγοντες στη διαμόρφωση της
συμπεριφοράς και της λειτουργίας του εγκεφάλου των ενηλίκων. Τα αρνητικά
γεγονότα που μπορεί να βιώσει το νεογνό έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην
ανάπτυξη αρκετών περιοχών του εγκεφάλου, όπως ο προμετωπιαίος φλοιός και ο
ιππόκαμπος, δημιουργώντας στα άτομα αυτά μια προδιάθεση για μη προσαρμοστικές ή
και ψυχοπαθολογικές συμπεριφορές. Αρκετές μελέτες στον κλάδο της νευροεπιστήμης
αναδεικνύουν τις επιγενετικές τροποποιήσεις που πραγματοποιούνται στο γονιδίωμα
ως την οδό για τον προγραμματισμό των παραπάνω συμπεριφορών. Στην παρούσα
μελέτη χρησιμοποιήσαμε το ζωικό μοντέλο νεογνικής εκπαίδευσης σε λαβύρινθο
σχήματος Τ υπό συνθήκες ανταμοιβής (επαφή με τη μητέρα) ή ματαίωσης της
συγκεκριμένης ανταμοιβής, προκειμένου να μελετήσουμε τις, επαγόμενες από τις
δύο αυτές νεογνικές εμπειρίες, επιγενετικές τροποποιήσεις στη χρωματίνη
κυττάρων του ενήλικου εγκεφάλου. Όταν τα ζώα αυτά ενηλικιώθηκαν εκτέθηκαν στη
δοκιμασία μετατόπισης προσοχής (ASST), το ανάλογο της δοκιμασίας ταξινόμησης
καρτών (WCST) σε ανθρώπους που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της λειτουργίας
του προμετωπιαίου φλοιού. Στη συνέχεια προσδιορίστηκε ο αριθμός των
ανοσοθετικών κυττάρων για τη φωσφοακετυλιωμένη ιστόνη Η3 (PAcH3). Επίσης έγινε
διπλός ανοσοφθορισμός για την PAcH3 και το δείκτη νευρωνικής ενεργοποίησης
c-Fos, ώστε να διερευνηθεί η εμπλοκή της συγκεκριμένης επιγενετικής τροποποίηση
στην επαγωγή του γονιδίου c-fos. Τέλος, σε διαφορετική κοόρτη ζώων, που δεν
είχαν εκτεθεί ως ενήλικα στη δοκιμασία ASST, μελετήθηκε η δομή και η έκταση των
δενδριτικών πεδίων με χρώση κατά Golgi.
Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι τα ενήλικα ματαιωμένα ζώα είχαν
χαμηλότερη ενεργοποίηση της χρωματίνης, όπως αυτό φαίνεται από το μειωμένο
αριθμό PAcH3 θετικών κυττάρων στον έσω κογχομετωπιαίο φλοιό . Αντίστοιχα, τα
επίπεδα του παράγοντα c-Fοs μετά τη δοκιμασία ASST ήταν επίσης χαμηλότερα στην
περιοχή αυτή, και μάλιστα παρατηρήθηκε συνεντοπισμός του παράγοντα c-Fos και
της PAcH3, καθώς όλα τα κύτταρα που εξέφραζαν τον c-Fos ήταν ανοσοθετικά και
για την PAcH3, ενισχύοντας την άποψη ότι απαιτούνται οι συγκεκριμένες
τροποποιήσεις στην ιστόνη 3 για να ενεργοποιηθεί το γονίδιο c-fos μετά από
κάποιο ερέθισμα. Επιπλέον, ο έσω κογχομετωπιαίος φλοιός των ματαιωμένων ζώων
είχε διαφορετική κυτταροαρχιτεκτονική δομή σε σχέση με αυτόν των ζώων ελέγχου
με μεγαλύτερη έκταση δενδριτικού πεδίου, όπως φάνηκε μετά από χρώση Golgi.
Αντίθετα από τον έσω κογχομετωπιαίο φλοιό, στην CA1 περιοχή του ιππόκαμπου, ο
αριθμός των ανοσοθετικών κυττάρων για την PAcH3 ήταν αυξημένα στα ματαιωμένα
ζώα, εύρημα που έρχεται σε συμφωνία με παλαιότερα ευρήματα σύμφωνα με τα οποία
τα επίπεδα του φωσφορυλιωμένου μεταγραφικού παράγοντα CREB ήταν αυξημένα,
ειδικά στη συγκεκριμένη περιοχή του ιππόκαμπου μετά από εκπαίδευση στον υδάτινο
λαβύρινθο κατά Morris. Επίσης, στην CA1 η έκταση των δενδριτικών πεδίων ήταν
μειωμένη σε σχέση με τα ζώα ελέγχου. Είναι λοιπόν πιθανό, η αυξημένη
ενεργοποίηση της χρωματίνης να οδηγεί σε μείωση της έκτασης των δενδριτικών
πεδίων, επιτρέποντας τη διατήρηση μόνο των λειτουργικών, ώριμων συνάψεων.
Φαίνεται ότι η συγκεκριμένη νεογνική εμπειρία της εκπαίδευσης υπό
συνεχόμενη ματαίωση έχει μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στον προμετωπιαίο φλοιό και
στον ιππόκαμπο σε μοριακό, δομικό και λειτουργικό επίπεδο, υποστηρίζοντας τη
θεώρηση ότι οι πρώιμες εμπειρίες μπορούν να προγραμματίσουν με πολύ ειδικό
τρόπο τη λειτουργία του εγκεφάλου των ενηλίκων και επομένως και τη συμπεριφορά
τους.
Λέξεις-κλειδιά:
Επιγενετικές τροποποιήσεις, Αρουραίοι, Τροποποιήσεις ιστονών, Πρώιμες εμπειρίες, Λαβύρινθος σχήματος Τ
