| Περίληψη |
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η ανάλυση των μοριακών αλληλεπιδράσεων μεταξύ
νευραξόνων και γλοιακών κυττάρων στις εμμύελες ίνες του νευρικού συστήματος. Τα
γλοιακά κύτταρα, που σχηματίζουν το έλυτρο της μυελίνης [ολιγοδενδροκύταρα στο
κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) και κύτταρα Schwann στο περιφερικό νευρικό
σύστημα (ΠΝΣ)], και οι νευράξονες αλληλεπιδρούν και επηρεάζουν αμοιβαία την
ανάπτυξή τους. Οι εμμύελες ίνες στο κεντρικό νευρικό σύστημα, όπως και στο
περιφερικό, είναι οργανωμένες σε καλά καθορισμένες και διακριτές περιοχές: τον
κόμβο του Ranvier, τις παρακομβικές, τις εγγύς των παρακομβικών και τις
μεσοκομβικές περιοχές (Poliak and Peles, 2003). Η φυσιολογική δομή της περιοχής
του κόμβου του Ranvier διαταράσσεται σε περιπτώσεις νευρολογικών διαταραχών,
όπως σκλήρυνση κατά πλάκας (MS), σύνδρομο Guillain-Barre κλπ. Στο ενήλικο
άτομο οι δίαυλοι συσσωρεύονται σε διακριτές περιοχές (στον κόμβο του Ranvier οι
δίαυλοι Νa+ και στην εγγύς της παρακομβικής περιοχή οι δίαυλοι Κ+). Πρόσφατα,
αρκετά μέλη της υπέρ-οικογένειας μορίων συνάφειας IgSF αναγνωρίστηκαν ως
συστατικά του μακρομοριακού συμπλόκου που μεσολαβεί για τις αξονο-γλοιακές
αλληλεπιδράσεις στις παραπάνω περιοχές. Αυτή η έρευνα συγκεντρώνεται στο μέλος
των IgSF, TAG-1, το οποίο βρίσκεται σε αυξημένα ποσοστά στις εγγύς των
παρακομβικών περιοχές εμμύελων ινών στο ΚΝΣ και στο ΠΝΣ μαζί με τους
διαύλους Κ+ και το μέλος της υπέρ-οικογένειας των Neurexin πρωτεϊνών, τη Caspr2
(Traka et al., 2002). Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι η TAG-1, η οποία
αλληλεπιδρά με την Caspr2. είναι απαραίτητη για την συσσώρευση των διαύλων Κ+
στις εγγύς των παρακομβικών περιοχές, καθώς η απαλοιφή του γονιδίου της TAG-1
έχει ως αποτέλεσμα την δραματική μετατόπιση και διάχυση των καναλιών αυτών από
τις περιοχές αυτές (Traka, Gouterbroze et al., 2003). Στην παρούσα μελέτη έγινε
ανάλυση των αλληλεπιδράσεων της TAG-1 με άλλα μόρια στην εγγύς της
παρακομβικής περιοχή με πειράματα ανοσοκατακρήμνισης, με τα οποία
διαπιστώνεται αν υπάρχουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ TAG-1 και Caspr2 και TAG-1
και διαύλων καλίου. Επίσης έγινε ταυτοποίηση των δομικών περιοχών της TAG-1
που αλληλεπιδρούν με την Caspr2 και τους διαύλους καλίου με τη δημιουργία
ελλειμματικών κατασκευών για τις περιοχές ανοσοσφαιρίνης (Ig) και φιμπρονεκτίνης
(FN) της TAG-1. Παρατηρήθηκε άμεση αλληλεπίδραση της TAG-1 με τους διαύλους
καλίου καθώς και απουσία απ’ ευθείας αλληλεπίδρασης των διαύλων με την Caspr2.
Επίσης βρέθηκε ότι οι ανοσοσφαιρινικές περιοχές (IgC2) της πρωτεΐνης TAG-1
αλληλεπιδρούν απευθείας με τους διαύλους Κ+ και την Caspr2, ενώ δεν υπάρχει
τέτοια αλληλεπίδραση με τις φιμπρονεκτινικές περιοχές της ΤΑG-1.
Με σκοπό να διερευνήσουμε εάν η έκφραση της ΤΑG-1 αποκλειστικά στα
ολιγοδενδροκύτταρα είναι σε θέση να αναστρέψει τον φαινότυπο των Tag1-/-
στελεχών, δημιουργήσαμε DNA κατασκευή (PLP-TAG-1-GFP) η οποία οδηγεί την
έκφραση του cDNA της TAG-1 στα ολιγοδενδροκύτταρα λόγω του υποκινητή του
γονιδίου PLP, που κωδικοποιεί την ολιγοδενδροκυτταρική πρωτεΐνη PLP. Αντίστοιχη
DNA κατασκευή δημιουργήσαμε, η οποία οδηγεί την έκφραση του cDNA της TAG-1
σε νευρώνες (κατασκευή Thy1). Οι κατασκευές χρησιμοποιούνται για την δημιουργία
διαγονιδιακών στελεχών μυών.
Ταυτόχρονα για να εξεταστεί περαιτέρω ο ρόλος της γλοιακής ή νευρωνικής TAG-1
στον σχηματισμό αξονογλοιακών συνδέσμων και γενικά στην δυναμική αυτών σε
ζωντανά κύτταρα, έγιναν πειράματα καλλιέργειας και συγκαλλιέργειας αισθητικών
γαγγλίων (DRG) από ζώα Tag1-/- και γλοιακών κυττάρων (Schwann cells) από ζώα
αγρίου τύπου και το αντίστροφο, σε συνθήκες που επιτρέπουν in vitro μυελίνωση.
Από αυτά τα πειράματα προέκυψε ότι αφενός μπορεί να επιτευχθεί επαρκής
μυελίνωση σε άξονες που αναπτύσσονται από τους νευρώνες και αφετέρου ότι ο
φαινότυπος που παρατηρείται στα Tag1-/- ζώα (Traka, Gouterbroze et al., 2003)
διατηρείται σε αυτού του είδους τις καλλιέργειες. Μία ενδιαφέρουσα παρατήρηση
αποτέλεσε το γεγονός ότι τα μεσοκομβικά τμήματα των καλλιεργημένων Tag1-/-
νευρώνων παρουσιάζονται μικρότερα σε μήκος και με ανώμαλα κατανεμημένη
μυελίνη κατά μήκος του άξονα. Μετρήσεις και στατιστική ανάλυση που έγιναν σε
καλλιεργημένες νευρικές ίνες, αλλά και σε νευρικές ίνες προερχόμενες από ισχιακά
νεύρα μυών αγρίου τύπου και Tag-/-, έδειξαν ότι τα Tag-/- μεσοκομβικά τμήματα είναι
στατιστικώς σημαντικά κοντύτερα από τις αγρίου τύπου.
|
Αναζήτηση
