Visualizing Engrafted Human Cancer and Therapy Responses in Immunodeficient Zebrafish
Chuan YanDalton C. BrunsonQin TangDaniel DoN. IftimiaJohn C. MooreMadeline N. HayesAlessandra M. WelkerElaine G. GarciaTaronish D. DubashXin HongBenjamin J. DrapkinDavid T. MyersSarah PhatAngela VolorioDieuwke L. MarvinMatteo LigorioLyle DershowitzKarin M. McCarthyNezihi Murat KarabacakJonathan A. FletcherDennis C. SgroiJohn IafrateShyamala MaheswaranNick DysonDaniel A. HaberJohn F. RawlsDavid M. Langenau
228
Citation
66
Reference
10
Related Paper
Citation Trend
Keywords:
Cell therapy
Το zebrafish (Danio rerio) έχει εισαχθεί τα τελευταία χρόνια στην έρευνα του καρδιαγγειακού συστήματος και εμφανίζει μια σειρά από πλεονεκτήματα. Συγκεκριμένα, το γονιδίωμά του εμφανίζει υψηλή ομολογία με το ανθρώπινο, έχει σχετικά απλή καρδιακή ανατομία (δίχωρη καρδιά) και ενδοκαρδιακή κυκλοφορία, ενώ τα έμβρυα που λαμβάνονται είναι διάφανα, γεγονός που επιτρέπει τη μη επεμβατική παρακολούθηση της ανάπτυξης του καρδιαγγειακού συστήματος με μικροσκοπία. Επιπροσθέτως, ο μυοκαρδιακός ιστός εμφανίζει εκτεταμένη αναγεννητική ικανότητα, ακόμα και σε ενήλικα στάδια, ενώ παράλληλα έχει αναπτυχθεί μία πληθώρα γενετικών εργαλείων από ερευνητικές ομάδες που το χρησιμοποιούν ως μοντέλο στις μελέτες τους. Στόχος της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της δυνατότητας αναγέννησης των καρδιακών βαλβίδων σε εμβρυικά και ενήλικα διαγονιδιακά μοντέλα zebrafish. Τα μοντέλα αυτά εκφράζουν τη βακτηριακή νιτρορεδουκτάση μέσω του συστήματος Gal4/UAS στις καρδιακές βαλβίδες. Με τη βοήθεια του προφαρμάκου μετρονιδαζόλη επιτυγχάνεται απώλεια των ενδοθηλιακών και μεσεγχυματικών βαλβιδικών κυττάρων. Σε έμβρυα που εκπλύθηκαν από τη μετρονιδαζόλη παρατηρήθηκε, μετά από 8 ημέρες, αναγέννηση της κολποκοιλιακής και αρτηριακής βαλβίδας. Αντίστοιχα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και σε πειράματα αναγέννησης ενήλικων καρδιών διαγονιδιακών ατόμων Gal4/UAS (εντός 15 ημερών). Η όλη διαδικασία φαίνεται να εμπίπτει σε ρύθμιση από το μοριακό μονοπάτι Notch, αφού χημική αναστολή του έδειξε μειωμένη αναγεννητική ικανότητα. Επιπροσθέτως, το zebrafish, λόγω του μεγάλου αριθμού διάφανων εμβρύων που μπορούν να ληφθούν μέσω εξωτερικής γονιμοποίησης, χρησιμεύει ως ένα ιδανικό πειραματικό μοντέλο σε ευρείας κλίμακας in vivo μελέτες χημικού γενετικού ελέγχου. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής, αναπτύσσεται ένα παράδειγμα ταυτοποίησης νέων χημικών μορίων - αναστολέων της αγγειογένεσης με in vivo φαινοτυπική ανάλυση διαγονιδιακών εμβρύων zebrafish. Τα νέα αυτά μόρια αποτελούν ανάλογα του θειοφαινίου, με στόχο τη βελτιστοποίηση της αντιαγγειογενετικής δράσης μέσω του VEGFR2 σηματοδοτικού μονοπατιού.
Danio
Cite
Citations (0)
Vertebrates use adaptive mechanisms when exposed to physiologic stresses. However, the mechanisms of pigmentation regulation in response to physiologic stresses largely remain unclear. To address this issue, we developed a novel pigmentation model in adult zebrafish using coldwater exposure (cold zebrafish). When zebrafish were maintained at 17 °C, the pigmentation of their pigment stripes was reduced compared with zebrafish at 26.5 °C (normal zebrafish). In cold zebrafish, gene expression levels of tyrosinase and dopachrome tautomerase, which encode enzymes involved in melanogenesis, were down-regulated, suggesting that either down-regulation of melanin synthesis occurred or the number of melanophores decreased. Both regular and electron microscopic observation of zebrafish skin showed that the number of melanophores decreased, whereas aggregation of melanosomes was not changed in cold zebrafish compared with normal zebrafish. Taken together, we here show that cold exposure down-regulated adult zebrafish pigmentation through decreasing the number of melanophores and propose that the cold zebrafish model is a powerful tool for pigmentation research.
Melanosome
Melanophore
Morpholino
Cite
Citations (14)
Οι βαλβιδοπάθειες με συχνότητα εμφάνισης 5% επί των ζώντων νεογνών αποτελούν το 20-30% του συνόλου των συγγενών καρδιοπαθειών. Οι καρδιακές βαλβίδες αναπτύσσονται και διαμορφώνονται ταυτόχρονα με το σχηματισμό της καρδιάς και όσο αυτή συστέλλεται. Οι βαλβίδες λειτουργούν καθ’όλη τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού με σκοπό την παρεμπόδιση της παλίνδρομης ροής του αίματος μεταξύ των καρδιακών κοιλοτήτων. Η ακριβής τους διαμόρφωση είναι σημαντική για την φυσιολογική καρδιακή λειτουργία και είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της συσταλτικότητας της καρδιάς και της αιμοδυναμικής ροής. Ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια εμπλέκονται στη μορφοποίηση των καρδιακών βαλβίδων. Ωστόσο, οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν την ανάπτυξη τους δεν έχουν πλήρως διαλευκανθεί.Το zebrafish αποτελεί ένα ιδανικό πειραματικό μοντέλο για τη μελέτη της ανάπτυξης των καρδιακών βαλβίδων καθώς επιτρέπει τη μη επεμβατική in vivo παρατήρηση της ανάπτυξης του καρδιαγγειακού συστήματος. Επίσης, η καρδιά του, zebrafish έχει την ικανότητα να αναγεννάται σε όλη τη διάρκεια ζωής του ψαριού, προσφέροντας γνώση για την κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν την αναγέννηση της ανθρώπινης καρδιάς. Το zebrafish είναι ακόμα ένα πολύτιμο γενετικό εργαλείο για την ταυτοποίηση υποψήφιων γονιδίων για συγγενείς καρδιοπάθειες, είτε μέσω του χαρακτηρισμού μεταλλαγμένων σειρών που έχουν προέλθει από γενετικούς ελέγχους είτε μέσω της φαινοτυπικής παρατήρησης εμβρύων μετά από εφαρμογή μεθόδων γονιδιωματικής τροποποίησης.Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε η ταυτοποίηση και ο χαρακτηρισμός γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη και το σχηματισμό των καρδιακών βαλβίδων. Οι μεταλλαγμένες γενετικές σειρές που χρησιμοποιήθηκαν προήλθαν από τυχαία μεταλλαξιγένεση στα πλαίσια ενός ελέγχου πρόσθιας γενετικής για καρδιοαγγειακούς φαινότυπους. Η μεταλλαγμένη σειρά bua εμφανίζει στένωση της βαλβίδας στο σημείο εξώθησης της καρδιάς (outflow tract), με αποτέλεσμα την ελαττωματική ανάπτυξη της κολποκοιλιακής βαλβίδας και την παλινδρόμησή του αίματος μεταξύ κόλπου και κοιλίας. Τα έμβρυα της μεταλλαγμένης σειράς BH εμφανίζουν μικρότερη σε μέγεθος καρδιά και κυρτή ουρά. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε ο χαρακτηρισμός της διαγονιδιακής σειράς Tg(7xTCF-Xla.Siam:nlsmCherry). Πρόκειται για μια νέα διαγονιδιακή σειρά αναφοράς της Wnt/β-κατενίνης, που συμβάλλει στον εντοπισμό της ενεργότητας του σηματοδοτικού μονοπατιού στα κύτταρα του zebrafish. Ο χαρακτηρισμός του διαγονιδίου πραγματοποιήθηκε και στη μεταλλαγμένη σειρά apchu745, στην οποία το σηματοδοτικό μονοπάτι Wnt/β-catenin είναι μόνιμα ενεργοποιημένο. Έμβρυα zebrafish με μεταλλάξεις στο ογκοκατασταλτικό γονίδιο apc (adenomatous polyposis coli) εμφανίζουν ανωμαλίες στην ανάπτυξη της καρδιάς, όπως ελαττωματική καρδιακή συσταλτικότητα, ελαττωματική κάμψη της καρδιάς, καθώς επίσης και υπερπλαστικά καρδιακά επάρματα στις καρδιακές βαλβίδες.Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η μελέτη της λειτουργίας των γονιδίων, η ταυτοποίηση νέων σηματοδοτικών μονοπατιών και η διαλεύκανση των μοριακών μηχανισμών που εμπλέκονται στην παθογένεση των συγγενών καρδιοπαθειών. Αρκετά μοναδικά χαρακτηριστικά καθιστούν το zebrafish ένα ελκυστικό πειραματικό μοντέλο, που προσφέρει τη δυνατότητα μοντελοποίησης μεγάλου εύρους ανθρώπινων ασθενειών.
Adenomatous polyposis coli
Cite
Citations (0)
Zebrafish (Danio rerio ) 是为学习在主人和病原体之间的传染疾病和相互作用的机制的一个理想的模型。作为 teleost， zebrafish 开发了类似于哺乳动物的一个完全的免疫系统。而且，大量透明胚胎的容易的获得为屏蔽的基因操作和药使它成为一个好候选人。在一个 zebrafish 感染模型，所有这个地点，预定，并且进胚胎的细菌 microinjection 的剂量是决定主人的细菌的感染的重要因素。这里，我们在 36 个小时的 zebrafish 幼虫建立了一个多地点感染模型授精以后(hpf ) 由野类型的 microinjecting 或表示 GFP 葡萄球菌 aereus (S。 aureus )与进包括心囊的洞( PC )的不同胚胎地点的坡度负担，眼睛，第四个脑的最后部室( 4V )，蛋黄循环山谷( YCV )，尾的静脉( CV )，蛋黄身体( YB )，并且 Cuvier ( DC )到的管类似于人的传染疾病。与表示 GFP S 的联合。aureus 和转基因的 zebrafish Tg (coro1a：eGFP；lyz：Dsred ) 并且 Tg (lyz：Dsred ) 其巨噬细胞或 neutrophils 荧光灯的线标记，我们观察了细菌的感染的动态过程由在 vivo 多种色彩的共焦的荧光成像。zebrafish 胚胎幸存，细菌的增长和 myeloid 房间吞噬作用的分析证明地点依赖者和剂量依赖者差别在不同细菌的入口线路的感染存在。这个工作通过多地点感染模型的选择为致病和主人抵抗的未来学习提供考虑。在病原的细菌毒力因素和 zebrafish 的有免疫力的回答之间的更多的相互作用机制能通过 zebrafish 多地点感染模型被决定。
Danio
Cite
Citations (0)
Abstract Recently, the zebrafish has been established as one of the most important model organisms for medical research. Several studies have proved that there is a high level of similarity between human and zebrafish genomes, which encourages the use of zebrafish as a model for understanding human genetic disorders, including cancer. Interestingly, zebrafish skin shows several similarities to human skin, suggesting that this model organism is particularly suitable for the study of neoplastic and inflammatory skin disorders. This paper appraises the specific characteristics of zebrafish skin and describes the major applications of the zebrafish model in dermatological research.
Model Organism
Cite
Citations (20)
Οι καρδιαγγειακές παθήσεις αποτελούν στην εποχή μας μία από τις πρώτες αιτίες θανάτου στον ανεπτυγμένο κόσμο. Επίσης, πολύ σημαντική είναι η συμβολή της αγγειογένεσης στην ανάπτυξη των καρκινικών όγκων. Καθίσταται λοιπόν αναγκαία η συμβολή της βασικής έρευνας ώστε να μελετηθούν καλύτερα οι μηχανισμοί των παθήσεων αυτών αλλά και να ανακαλυφθούν νέα φάρμακα που σχετίζονται με την αγγειογένεση. Τα τελευταία χρόνια σημαντικό ρόλο παίζει προς αυτές τις κατευθύνσεις το ζωϊκό πρότυπο μοντέλο zebrafish. Το zebrafish (Danio rerio) χρησιμοποιείται ευρέως ως ζωικό μοντέλο για την κατανόηση της παθοφυσιολογίας των καρδιαγγειακών παθήσεων. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζεται ο καρδιακός φαινότυπος υποτροφικού κόλπου, myh6-/-, σε ενήλικα ψάρια, τα οποία φέρουν μετάλλαξη στη βαριά αλυσίδα κολπικής μυοσίνης του zebrafish. Οι ομόζυγοι φορείς επιβιώνουν μέχρι την ενηλικίωση και είναι γόνιμοι. Στα ενήλικα μεταλλαγμένα ψάρια, ο κόλπος παραμένει υποπλαστικός και εμφανίζει εναπόθεση ελαστίνης, ενώ οι κοιλίες παρουσιάζουν αυξημένο μέγεθος. Στα θηλαστικά, η υπερτροφία είναι ο συνηθέστερος μηχανισμός που οδηγεί σε καρδιομεγαλία. Χρησιμοποιώντας την ανοσοϊστοχημεία και συνεστιακή μικροσκοπία σάρωσης για να μετρήσουμε το μέγεθος, την πυκνότητα και τον πολλαπλασιασμό των καρδιομυοκυττάρων, αποδεικνύεται ότι η μεγέθυνση της κοιλίας myh6-/- οφείλεται κατά κύριο λόγο στην υπερπλασία. Εντούτοις, εντοπίσαμε παρόμοια μεταγραφικά προφίλ στην απόκριση υπερτροφίας θηλαστικών μέσω RT-PCR των υπερπλαστικών κοιλιών. Περαιτέρω, δείχνουμε την ενεργοποίηση της οδού του στρες-ΕΔ με ανάλυση ανοσοαποτυπώματος κατά Western. Συμπερασματικά, μπορούμε να υποθέσουμε, με βάση το μοντέλο μας, ότι μονοπάτια μοριακής σηματοδότησης που συνδέονται με την υπερτροφία στα θηλαστικά, σε συνδυασμό με την ενεργοποίηση του στρες-ΕΔ, καταλήγουν σε υπερπλασία στο zebrafish. Επιπλέον, αυτή είναι η πρώτη φορά που αναφέρθηκε η εναπόθεση ελαστίνης στον κόλπο. Παράλληλα, μελετήθηκαν μικρά μόρια που αναστέλλουν την αγγειογένεση και είναι ελπιδοφόρα υποψήφια φάρμακα για τον καρκίνο, τις αμφιβληστροειδοπάθειες και τον εκφυλισμό της ωχράς κηλίδας που σχετίζεται με την ηλικία. Η in vivo φαινοτυπική διαλογή σε zebrafish (Danio rerio) αναδεικνύεται ως μια ισχυρή μεθοδολογία για την ταυτοποίηση και βελτιστοποίηση νέων ενώσεων με φαρμακολογική δράση. Το zebrafish παρέχει αρκετά πλεονεκτήματα για τις in vivo φαινοτυπικές παρατηρήσεις ειδικά για την αγγειογένεση, καθώς αναπτύσσεται ταχέως και δεν βασίζεται σε λειτουργικό καρδιαγγειακό σύστημα για να επιβιώσει για αρκετές ημέρες κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης. Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιούμε μια διαγονιδιακή σειρά που επιτρέπει τη μη επεμβατική παρακολούθηση της αγγειογένεσης σε κυτταρικό επίπεδο. Η αναστολή της αγγειογένεσης μπορεί να παρατηρηθεί κάτω από ένα στερεοσκόπιο φθορισμού και να ποσοτικοποιηθεί. Εκμεταλλευόμενοι τις δυνάτοτητες του zebrafish, χρησιμοποιήσαμε μια σειρά από 60 καινοτόμες ενώσεις που σχεδιάστηκαν με βάση την αναστολή του υποδοχέα VEGFR2. Στα πειράματα αυτά μπορεί να να υπολογιστεί η συγκέντρωση στην οποία προκαλείται τοξικότητα και να καταδειχθούν πιθανές παρενέργειες των υπό εξέταση ουσιών. Με αυτόν τον τρόπο αποκαλύφθηκαν 6 αντιστρεπτοί αναστολείς της αγγειογένεσης. Τέλος, στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής επιχειρήθηκε να ανιχνευθούν γονίδια τα οποία παίζουν ρόλο στη μορφογένεση των καρδιακών βαλβίδων και να αποδειχθεί η σχέση τους μέσω στοχευμένης μεταλλαξιγένεσης με τη βοήθεια του συστήματος CRISPR-Cas και να δημιουργηθεί μια διαγονιδιακή σειρά zebrafish που να αποκρίνεται στις αλλαγές της διατμητικής τάσης. Συμπερασματικά, από την παρούσα διατριβή προκύπτει η μεγάλη δυνατότητα του zebrafish για ανασύσταση/αναδιαμόρφωση της καρδιάς του σε παθολογικές καταστάσεις και αποδεικνύεται η ικανότητά του να χρησιμοποιείται ως ιδανικό μοντέλο για τη μελέτη των καρδιαγγειακών παθήσεων.
Danio
Cite
Citations (0)
Cite
Citations (196)
Στα ζωικά είδη με έντονες κοινωνικές αλληλεπιδράσεις και ιεραρχίες, παρατηρούνται δύο κύριες στρατηγικές αντιμετώπισης καταστάσεων ή αλλιώς ηθολογικά πρότυπα: η προδραστική και η αναδραστική. Τα χαρακτηριζόμενα ως προδραστικά άτομα θεωρείται πως ακολουθούν κυρίως μία κυριαρχική, επιθετική, τολμηρή και στερεοτυπική συμπεριφορά, ενώ τα αναδραστικά, μία υποτακτική, επιφυλακτική, φοβική και ευέλικτη συμπεριφορά. Οι συγκεκριμένες στρατηγικές είναι πολύ σημαντικές για την επιβίωση, την ομοιόσταση, την κοινωνική μάθηση, τη διερεύνηση, την αξιοποίηση διαθέσιμων πόρων καθώς και την αναπαραγωγή. Η συσχέτιση της επιθετικής συμπεριφοράς με άλλες εκφάνσεις της προσωπικότητας έχει διερευνηθεί σε πτηνά, τρωκτικά και θηλαστικά, όπου η επιθετική συμπεριφορά φάνηκε να συνδέεται με την εξερευνητική συμπεριφορά και την τολμηρότητα. Η απόκριση των οργανισμών σε δυσμενή ερεθίσματα και προκλήσεις του φυσικού και κοινωνικού περιβάλλοντος διέπεται από περίπλοκους μοριακούς και νευροενδοκρινικούς μηχανισμούς. Η απόκριση των τελεόστεων στην καταπόνηση ρυθμίζεται μέσω της ενεργοποίησης του άξονα Υποθαλάμου – Υπόφυσης – Μεσονέφρου (Hypothalamic – pituitary – interrenal axis, HPI), οδηγώντας τελικά στην έκκριση της κορτιζόλης. Η επίδραση της κορτιζόλης κατά την απόκριση στο στρες ρυθμίζεται μέσω δύο υποδοχέων, του γλυκοκορτικοστεροειδούς (GR) και του αλατοκορτικοστεροειδούς (MR), με γενωμική και μη γενωμική δράση στη φυσιολογία και συμπεριφορά. Το zebrafish αν και στη φύση αποτελεί ένα κοινωνικό είδος, με ισχυρή τάση σχηματισμού κοπαδιού, σε πληθυσμούς χαμηλής συγκέντρωσης, εμφανίζει επιθετικές αλληλεπιδράσεις οι οποίες στην πλειοψηφία τους καταλήγουν σε σχέσεις κυριαρχίας – υποτέλειας και στα δύο φύλα. Επιπλέον, έκθεση σε οξύ και χρόνιο στρες πυροδοτεί στο zebrafish συγκεκριμένα ηθολογικά πρότυπα και μετρήσιμες συμπεριφορές που το καθιστούν πολύτιμο οργανισμό μοντέλο για τη μελέτη μηχανισμών που ρυθμίζουν το στρες. Σκοπός της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της αγωνιστικής συμπεριφοράς και των ηθολογικών προτύπων στο zebrafish, καθώς και ο ρόλος των γλυκοκορτικοστεροειδών υποδοχέων στην απόκριση στην καταπόνηση τόσο σε ενήλικα zebrafish όσο και σε προνύμφες. Αρχικά (Κεφάλαιο 2), ενήλικα αρσενικά zebrafish τα οποία εκτέθηκαν σε δοκιμασία δυαδικής αγωνιστικής συμπεριφοράς και χαρακτηρίστηκαν ως κυρίαρχα και υποτελή, εκτέθηκαν στη συνέχεια σε μία σειρά συμπεριφορικών δοκιμασιών προκειμένου να διερευνηθεί η υπόθεση σχετικά με τη συνέπεια της απόκρισης στα διαφορετικά ηθολογικά πρότυπα του zebrafish. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως τα υποτελή άτομα εμφάνισαν μεγαλύτερη άνεση εξερεύνησης της κάθετης στήλης του νερού σε άγνωστο περιβάλλον σε σύγκριση με τα κυρίαρχα. Παράλληλα, τα άτομα που εμφάνισαν αυξημένη εξερευνητική τάση σε κατάλληλα σχεδιασμένη συμπεριφορική δοκιμασία έδειξαν και έναν πιο αγχώδη φαινότυπο σε σχέση με τα μη εξερευνητικά. Με δεδομένο πως οι συμπεριφορικές αποκρίσεις των ατόμων δεν ακολούθησαν τα πρότυπα που έχουν οριστεί στη βιβλιογραφία, δεν ήταν εφικτός ο εντοπισμός κάποιας συνέπειας στην απόκριση των δύο ηθολογικών προτύπων. Συμπερασματικά, οι νικητές ή οι χαμένοι μίας δυαδικής αγωνιστικής αλληλεπίδρασης δεν αντικατοπτρίζουν ένα προδραστικό ή αναδραστικό ηθολογικό πρότυπο αντίστοιχα, καθώς η έκβαση μίας δυαδικής αγωνιστικής αλληλεπίδρασης και η θέση που θα καταλάβει κάθε άτομο στην κοινωνική αυτή ιεραρχία εξαρτώνται και από άλλους παράγοντες πέρα από το ηθολογικό πρότυπο του ατόμου. Στη συνέχεια (Κεφάλαιο 3), διερευνήθηκαν οι διαφορές σε μοριακούς και ενδοκρινικούς ρυθμιστές στα διαφορετικά ηθολογικά πρότυπα καθώς και η σχέση της αγωνιστικής συμπεριφοράς με το σεροτονεργικό σύστημα. Ενήλικα αρσενικά zebrafish εκτέθηκαν σε δοκιμασία δυαδικής αγωνιστικής συμπεριφοράς και στα κυρίαρχα και υποτελή άτομα που προέκυψαν ακολούθησε μία σύντομη χορήγηση φλουοξετίνης. Ύστερα από τον φαρμακολογικό χειρισμό παρατηρήθηκε εκ νέου η αγωνιστική τους συμπεριφορά καθώς και η δομή της κοινωνικής τους ιεραρχίας και τελικά τα άτομα θανατώθηκαν προκειμένου να εκτιμηθούν τόσο η συγκέντρωση της κορτιζόλης όσο και η έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων. Η οξεία χορήγηση φλουοξετίνης επηρέασε σημαντικά τη συμπεριφορά των zebrafish και τα επίπεδα έκφρασης διαφόρων γονιδίων, καθώς μείωσε σημαντικά την επιθετική συμπεριφορά των κυρίαρχων ατόμων και εξάλειψε την ακινητοποιημένη και αμυντική συμπεριφορά των υποτελών ατόμων. Αν και δεν εντοπίστηκε κάποια στατιστικά σημαντική διαφορά στη συγκέντρωση της κορτιζόλης μεταξύ των κυρίαρχων και υποτελών ατόμων, τα άτομα στα οποία χορηγήθηκε φλουοξετίνη εμφάνισαν σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση κορτιζόλης σε σύγκριση με τα άτομα χωρίς κάποιο φαρμακολογικό χειρισμό. Τέλος, η φλουοξετίνη άσκησε ισχυρή επίδραση και σε μοριακούς ρυθμιστές της νευρωνικής λειτουργίας, του στρες και των ηθολογικών προτύπων. Η επίδραση της φλουοξετίνης στον άξονα ΗΡΙ διερευνήθηκε περαιτέρω στο Κεφάλαιο 4, όπου χορηγήθηκαν τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις της ουσίας σε προνύμφες zebrafish, οι οποίες στη συνέχεια εκτέθηκαν σε μία δοκιμασία εναλλαγής φωτός – σκότους προκειμένου να εκτιμηθεί η συμπεριφορική τους απόκριση στην καταπόνηση. Η σύντομη χορήγηση υψηλής συγκέντρωσης φλουοξετίνης είχε ως αποτέλεσμα τη στατιστικά σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης της κορτιζόλης στις προνύμφες καθώς και τη μείωση της κινητικότητας τους ως απόκριση στις εναλλαγές φωτεινότητας. Στόχος των επόμενων πειραμάτων αποτέλεσε η διερεύνηση του ρόλου των GR και MR στους νευροενδοκρινικούς μηχανισμούς που ρυθμίζουν την απόκριση των οργανισμών σε συνθήκες καταπόνησης, αλλά και σε κοινωνικές προκλήσεις του περιβάλλοντος. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν γενετικές γραμμές zebrafish με σίγαση στους GR και MR, προκειμένου να χαρακτηριστούν ηθολογικά ενήλικα άτομα των συγκεκριμένων στελεχών και να εντοπιστούν τυχόν διαφορές στην απόκρισή τους τόσο σε συνθήκες οξείας καταπόνησης όσο και χρόνιας (Κεφάλαιο 5). Από τα αποτελέσματα των συγκεκριμένων πειραμάτων φάνηκε μία συμπληρωματική δράση των δύο υποδοχέων στη συμπεριφορική απόκριση των ενηλίκων zebrafish στο στρες. Τα mr -/- άτομα εμφάνισαν έναν πιο αγχώδη φαινότυπο σε σύγκριση με τα gr-/-, ενώ δεν εντοπίστηκε κάποια διαφορά ως προς την κοινωνική προτίμηση των δύο στελεχών σε σύγκριση με τα άτομα αγρίου τύπου. Τα gr -/- εμφάνισαν υπερκορτιζολαιμία σε συνθήκες ηρεμίας, υποδεικνύοντας τη συμμετοχή του GR στο σύστημα αρνητικής ανάδρασης της κορτιζόλης. Η υψηλή ενεργότητα του HPI άξονα που εμφάνισαν τα gr -/- άτομα συνοδεύτηκε και από έναν έντονα αναδραστικό φαινότυπο σε δοκιμασίες που επιτρέπουν την έκφραση της αγωνιστικής συμπεριφοράς του είδους. Τέλος (Κεφάλαιο 6), μελετήθηκε και η συμπεριφορική και ενδοκρινική απόκριση σε οξεία καταπόνηση σε προνύμφες zebrafish αγρίου τύπου, gr -/-, mr -/- και gr -/-mr -/-. Η υπεροκορτιζολαιμία που παρατηρήθηκε στα ενήλικα gr -/-, εντοπίστηκε και στις προνύμφες τόσο σε κατάσταση ηρεμίας όσο και σε συνθήκες οξείας καταπόνησης. Οι συμπεριφορικές δοκιμασίες στις οποίες εκτέθηκαν οι προνύμφες ήταν μία δοκιμασία απόκρισης σε μηχανική καταπόνηση και δύο δοκιμασίες εναλλαγής φωτός – σκότους με δύο διαφορετικές εντάσεις φωτεινότητας. Οι τρεις γενετικές γραμμές με μετάλλαξη στους υποδοχείς των γλυκοκορτικοστεροειδών εμφάνισαν μία διαταραγμένη ένταση απόκρισης στα μηχανικά ερεθίσματα αλλά και στο επίπεδο εξοικείωσής τους. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει μία πιθανή αλληλεπίδραση των υποδοχέων των γλυκοκορτικοστεροειδών με την ενεργότητα των νευρώνων Mauthner, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για τη συμπεριφορική απόκριση των προνυμφών σε αυτού του είδους τα ερεθίσματα. Επιπλέον φάνηκε πως η ένταση του φωτισμού στον οποίο εκτίθενται οι προνύμφες σε δοκιμασίες εναλλαγής φωτός – σκότους διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο τόσο στην ένταση όσο και στο μοτίβο της συμπεριφορικής απόκρισης. Οι διαφορές στην απόκριση των προνυμφών με σίγαση στα γονίδια των γλυκοκορτικοστεροειδών υποδοχέων στις διαφορετικές εντάσεις φωτεινότητας ενδεχομένως οφείλονται σε προβλήματα στην οπτική επεξεργασία και στην προσαρμογή στην εναλλαγή των φωτεινών ερεθισμάτων.
Cite
Citations (0)
Εισαγωγή: Τα βαρέα μέταλλα καθίστανται εξαιρετικά τοξικά όταν βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις και αποκτούν συνήθως πρόσβαση στο οικοσύστημα μέσω πολλών διαφορετικών πηγών όπως απόβλητα από βιομηχανίες, απορροή γεωργικών προϊόντων, ακατέργαστα λύματα και η απομάκρυνσή τους από το περιβάλλον είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Η μόλυνση του νερού από βαρέα μέταλλα μπορεί να έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην οικολογική ισορροπία, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας της υδάτινης ποικιλομορφίας, και δεν θεωρείται ασφαλής όχι μόνο για τους υδρόβιους οργανισμούς αλλά και για τους ανθρώπους. Σκοπός: Η παρούσα διατριβή εξετάζει την τοξικότητα των βαρέων μετάλλων σε ενήλικα άτομα zebrafish, καθώς και στην ανάπτυξη των εμβρύων έως και στις 96 ώρες μετά τη γονιμοποίηση. Πιο συγκεκριμένα: α) Ο σκοπός της 1ης ερευνητικής ενότητας ήταν η εκτίμηση του παθολογικού αποτυπώματος που προκαλούν τα βαρέα μέταλλα (Χαλκός, Ψευδάργυρος, Σίδηρος, Κοβάλτιο, Χρώμιο, Αλουμίνιο, Μαγγάνιο και Μολυβδαίνιο) μετά από μακρά χορήγησή τους σε ενήλικα ψάρια zebrafish μέσω της τροφής, και β) Ο σκοπός της 2ης ερευνητικής ενότητας ήταν η διερεύνηση των τοξικοπαθολογικών μεταβολών στα έμβρυα zebrafish από βαρέα μέταλλα μέσω του νερού διαβίωσης. Μέθοδος: Η πειραματική μελέτη πραγματοποιήθηκε από τον Απρίλιο 2016 έως και τον Ιανουάριο 2019, στο Εργαστήριο Υδατοκαλλιεργειών του Τμήματος Γεωπονίας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων υπό την εποπτεία του Τμήματος Κτηνιατρικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. α) Στην πρώτη μελέτη, δείγματα 40 ενήλικων zebrafish εκτέθηκαν σε κάθε ένα από τα 8 μέταλλα. Η συγκέντρωση χορήγησης για κάθε βαρύ μέταλλο αυξανόταν σταδιακά, τον πρώτο μήνα σε 1mg/kg/ημέρα, το δεύτερο μήνα σε 5mg/kg/ημέρα και τον τρίτο μήνα παρέμενε ίδια, 5mg/kg/ημέρα. Η εφαρμογή του κάθε βαρέος μετάλλου ανά ομάδα zebrafish πραγματοποιήθηκε για 3 μήνες όσο περίπου απαιτείται για την ωρίμανση των γονάδων στο συγκεκριμένο είδος. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν σε τρεις χρονικές περιόδους, μία δειγματοληψία για κάθε μήνα. Καθ’ όλη τη διάρκεια της χορήγησης των βαρέων μετάλλων γινόταν καταγραφή των φυσικοχημικών παραμέτρων, της θνησιμότητας, και γενικά οποιασδήποτε μη φυσιολογικής συμπεριφοράς των ψαριών και του περιβάλλοντος. Για κάθε βαρύ μέταλλο ελέγχθηκαν ξεχωριστά η βιοσυσσώρευση, οι ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις, οι βασικές αιματολογικές παράμετροι, έτσι ώστε τελικώς να καθοριστεί το τοξικοπαθολογικό προφίλ του zebrafish. β) Στη δεύτερη μελέτη επιλέχθηκαν - με τυχαία δειγματοληψία - 120 γονιμοποιημένα ωάρια (2-4 κυττάρων) zebrafish και με τυχαία δειγματοληψία χωρίστηκαν σε 3 πειραματικές ομάδες (εις διπλούν) για κάθε μέταλλο και 1 ομάδα ελέγχου (εις διπλούν). Η κάθε πειραματική ομάδα καθώς και η ομάδα ελέγχου απαρτιζόταν από 15 γονιμοποιημένα ωάρια zebrafish και τοποθετούνταν σε ξεχωριστή θέση της πλάκας Corning®. Συγκεκριμένα, τα βαρέα μέταλλα εφαρμόστηκαν χωριστά σε μικρές ομάδες ωαρίων (n = 15), μετά από τυχαία επιλογή. Η εφαρμογή των βαρέων μετάλλων έγινε με 3 συγκεντρώσεις ξεκινώντας από 500 mg/l και τελειώνοντας με 5 * 10-2 mg/l (500 → 50 → 0,05 mg/l). Η κάθε πειραματική ομάδα καθώς και η ομάδα ελέγχου έγιναν επί δύο, δηλαδή σύνολο για την κάθε ομάδα 30 ωάρια. Υπήρχαν δηλαδή, 6 θέσεις της πλάκας Corning® για το κάθε μέταλλο με τις τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις (2 θέσεις για την κάθε συγκέντρωση) και 2 θέσεις της πλάκας Corning® με τις ομάδες ελέγχου, οι οποίες ήταν ίδιες και για τα 8 μέταλλα. Οι παρατηρήσεις που γινόντουσαν, αφορούσαν στην εκκόλαψη των γονιμοποιημένων ωαρίων, στην επιβίωση των προνυμφών, στις σκελετικές δυσμορφίες αυτών και σε άλλες λειτουργικές διαταραχές που μπορεί να προέκυπταν. Στις 3 πρώτες εκκολαπτόμενες προνύμφες από κάθε πειραματική ομάδα που δεν παρουσίαζαν ευθύς εξαρχής σκελετικά προβλήματα γινόταν η μέτρηση του καρδιακού ρυθμού. Οι παρατηρήσεις και οι ηχογραφήσεις γινόταν στις πρώτες 48 ώρες κάθε 6 ώρες και για τις επόμενες 48 κάθε 12 ώρες με τη βοήθεια ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου και ενός στερεοσκοπίου με ενσωματωμένη κάμερα. Για τις ανάγκες μέτρησης του καρδιακού ρυθμού επιλέχθηκαν τυχαία τρεις προνύμφες για κάθε πειραματική ομάδα στις οποίες έγιναν επαναλαμβανόμενες μετρήσεις. Η μέτρηση του καρδιακού ρυθμού γινόταν 6 ώρες μετά την εκκόλαψη για κάθε πειραματική ομάδα. Στατιστικά εφαρμόστηκαν ανάλυση παλινδρόμησης Cox για να εξεταστούν οι διαφορές στο χρόνο εκκόλαψης και στους χρόνους επιβίωσης μεταξύ των διαφορετικών ομάδων συγκέντρωσης του κάθε μετάλλου, η μη παραμετρική δοκιμασία log - rank για τη σύγκριση των κατανομών του χρόνου εκκόλαψης μεταξύ των 8 βαρέων μετάλλων όπως και μεταξύ των επιπέδων συγκέντρωσης του μετάλλου. Για τη συγκριτική μελέτη όλων των μετάλλων ως προς την επίδρασή τους στο zebrafish πραγματοποιήθηκαν δοκιμασίες log-rank χρησιμοποιώντας το SPSS v. 21, ενώ για την υπόθεση αναλογικών κινδύνων, ο υπολογισμός της ισχύος του Cox και το κοινό μοντέλο Frailty εφαρμόστηκαν με τη στατιστική γλώσσα R εξοπλισμένη με τα πακέτα συναρτήσεων «frailtypack» και «powerSurvEpi». Τέλος, εφαρμόστηκε το πακέτο «rpart» της γλώσσας R για την υλοποίηση του δέντρου ταξινόμησης. Αποτελέσματα: 1) Από τα ευρήματα της πρώτης μελέτης παρατηρήθηκε ότι ο χαλκός, το αλουμίνιο και το χρώμιο αποτελούν μια ομάδα υψηλότερης τοξικότητας στα βράγχια μεταξύ των 8 μετάλλων, ενώ ο σίδηρος και το χρώμιο, ως δύο βαρέα μέταλλα που έχουν στατιστικά υψηλότερη τοξική επίδραση στο ήπαρ και τους νεφρούς συγκρινόμενα με την ομάδα ελέγχου. Επίσης διαπιστώθηκαν: α) παθολογικά συμπτώματα στα βράγχια των zebrafish (οίδημα στο χείλος των δευτερογενών νηματίων και υπερπλασία του επιθηλίου, καταστροφή στηρικτικών κυττάρων σε πρόδρομες τηλεαγγιεκτατικές διεργασίες στα δευτερογενή νημάτια, βοστρυχόμορφα δευτερογενή νημάτια και τηλεαγγειεκτασία στο σύνολο του μήκους των νηματίων, παρουσία ατρακτόμορφων ερυθρών αιμοσφαιρίων μεταξύ των δευτερογενών νηματίων, αποκόλληση του επιθηλίου των δευτερογενών νηματίων στην οιδηματική περιοχή με ύπαρξη άφθονου εοσινόφιλου υλικού εντός). β) παθολογικά συμπτώματα στους μύες των zebrafish (πρώιμη διήθηση μακροφάγων σε εκφυλισμένες μυϊκές ίνες που εμφανίζουν οξεία κατάτμηση και κενοτοπίωση, οξεία νεκρωτική μυΐτιδα συσχετιζόμενη με τοξίκωση, διογκωμένες υπερ-εωσινόφιλες μυϊκές ίνες (Hya) με απώλεια της τυπικής δοκιδώδους γράμμωσης, οξεία τμηματική νέκρωση μυϊκών ινών, ολοκληρωτική ρήξη μυϊκής ίνας). γ) παθολογικά συμπτώματα στο έντερο των zebrafish (ήπια ατροφία εντερικών λαχνών, ήπια έως μέτρια μείωση του ύψους των λαχνών, διαβρώσεις και έλκη στα περιφερικά άκρα των λαχνών, σοβαρή ελκωτική εντεροπάθεια, υποβλεννογόνια αιμορραγία του εντέρου, κυτταρική διήθηση εντέρου, εστιακή υπερπλασία εντέρου και τα υπερπλαστικά κύτταρα μικρότερα και περισσότερο βασίφιλα σε σύγκριση με το φυσιολογικό βλεννογόνο). 2) Από τα ευρήματα της δεύτερης μελέτης παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στο ποσοστό εκκόλαψης και επιβίωσης των προνυμφών μεταξύ της ομάδας ελέγχου και στις περισσότερες από τις πειραματικές ομάδες βαρέων μετάλλων σε διάφορες συγκεντρώσεις. Η υψηλότερη συγκέντρωση (500 mg/l) των συγκρινόμενων βαρέων μετάλλων είχε ως αποτέλεσμα τη συνολική θνησιμότητα ωαρίων/προνυμφών εντός 96 ωρών και σημαντικά χαμηλότερο προσδόκιμο ζωής. Η πιο σημαντική επίδραση στο χρόνο εκκόλαψης μεταξύ των δοκιμασμένων μετάλλων παρατηρήθηκε στον ψευδάργυρο και στο μολυβδαίνιο, σε αντίθεση με το σίδηρο που δεν διέφερε στατιστικά από την ομάδα ελέγχου. Ο χαλκός, το κοβάλτιο, το χρώμιο, το αλουμίνιο και το μαγγάνιο επηρέασαν τα ωάρια με στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάλογες των συγκεντρώσεων των μετάλλων. Επίσης, από τα ευρήματα της μελέτης παρατηρήθηκε σημαντική σχέση μεταξύ του καρδιακού ρυθμού των προνυμφών και της συγκέντρωσης των μετάλλων, και συγκεκριμένα, οι υψηλότερες συγκεντρώσεις των μετάλλων αντιστοιχούσαν σε υψηλότερο καρδιακό ρυθμό. Ακόμη, παρατηρήθηκε ότι ο ψευδάργυρος, το μολυβδαίνιο και ο χαλκός ως τα πιο τοξικά βαρέα μέταλλα προκαλώντας αυξημένο ποσοστό κινδύνου θνησιμότητας έως στις 96 ώρες και μικρότερο προσδόκιμο ζωής. Τέλος, οι σκελετικές παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν περιστασιακά δεν επηρέασαν σημαντικά το συνολικό προσδόκιμο ζωής των εκκολαφθέντων ωαρίων. Συμπεράσματα: Με βάση τα παρόντα ευρήματα διαπιστώνεται ότι η παρατεταμένη έκθεση του zebrafish σε συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων μπορεί να προκαλέσει παθολογικές αλλοιώσεις σε διάφορα όργανα. Επίσης, τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την επίδραση των 8 βαρέων μετάλλων (Χαλκός, Ψευδάργυρος, Σίδηρος, Κοβάλτιο, Χρώμιο, Αλουμίνιο, Μαγγάνιο, Μολυβδαίνιο) στον ρυθμό επώασης των ωαρίων του zebrafish, στην επιβίωση των προνυμφών καθώς και στον καρδιακό ρυθμό. Έτσι, τονίζεται η σημασία της ποσοτικοποίησης και της απομάκρυνσης των βαρέων μετάλλων από τα διάφορα υδατικά συστήματα, με στόχο τον μετριασμό των επιπτώσεων στην υδρόβια ζωή και κατ’ επέκταση στην ανθρώπινη υγεία. Αυτές οι διαπιστώσεις παρουσιάζουν τις τοξικές επιδράσεις των βαρέων μετάλλων στην εμβρυϊκή ανάπτυξη του zebrafish και υποδηλώνουν την ανάγκη για περαιτέρω πειράματα για την αποσαφήνιση των διαφορετικών μηχανισμών στις οποίες βασίζονται τέτοιες αλλοιώσεις και οδηγούν στην ανάγκη της πρόληψης της εισόδου των βαρέων μετάλλων στο υδάτινο περιβάλλον.
Cite
Citations (0)
Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η κατανόηση φύλο-εξαρτώμενων επιγενετικών μηχανισμών πλαστικότητας του εγκεφάλου με βάση το νευρογενετικό μοντέλο-οργανισμό zebrafish (Danio rerio). Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν, ο ρόλος της ορμόνης 17-β οιστραδιόλης (φυλετική πλαστικότητα) και της κοινωνικής ιεραρχίας (κοινωνική πλαστικότητα) στον ενήλικο εγκέφαλο. Επίσης, διερευνήθηκε ο ρόλος της οιστραδιόλης στα εγκεφαλικά κυκλώματα που ελέγχουν την κοινωνική συμπεριφορά.Η γέννηση νέων κυττάρων στον ενήλικο εγκέφαλο, αποτελεί κύριο μηχανισμό πλαστικότητας και οι τελεόστεοι ιχθύες παρουσιάζουν εκπληκτική ικανότητα νευρογένεσης σε ολόκληρο τον προσθιο-οπίσθιο άξονα του εγκεφάλου τους, σε διακριτές ζώνες πολλαπλασιασμού, καθόλη τη διάρκεια της ζωής τους. Η διερεύνηση της επίδρασης της Ε2 στη ρύθμιση της γέννησης νέων κυττάρων στον εγκέφαλο του Danio rerio αποτέλεσε κύριο στόχο της παρούσας διατριβής. Χορηγήθηκε Ε2 σε ενήλικα zebrafish για 24 ώρες και 7 μέρες και με ανοσοϊστοχημικό εντοπισμό χαρτογραφήθηκαν ποσοτικά με στερεολογία τα νεογεννηθέντα κύτταρα σε 11 διακριτές εγκεφαλικές ζώνες πολλαπλασιασμού. Η Ε2 τροποποίησε σημαντικά το ρυθμό πολλαπλασιασμού με φυλο-εξαρτώμενο τρόπο, ανάλογα με την υπό μελέτη περιοχή και το χρόνο χορήγησης. Βραχεία χορήγηση προκάλεσε αύξηση του πολλαπλασιασμού ενώ αντίθετα, μετά από μακρά χορήγηση παρατηρήθηκε αξιοσημείωτη μείωση νευρογένεσης στην παρεγκεφαλίδα (Val, Vam, CCe) και στην προοπτική περιοχή και στα δύο φύλα, ενώ στον κοιλιακό υποθάλαμο, και τον τελεγκέφαλο η μείωση ήταν φυλοεξαρτώμενη. Επίσης, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση της Ε2 με τις μονοαμίνες στο zebrafish με ποσοτικό προσδιορισμό επιπέδων της νοραδρεναλίνης, ντοπαμίνης και σεροτονίνης με HPLC, ενώ μελετήθηκε και η κατανομή των α2Α και β2 αδρενεργικών υποδοχέων με ανοσοφθορισμό. Η Ε2 τροποποίησε τη λειτουργία της ντοπαμίνης και σεροτονίνης στον εγκέφαλο του zebrafish, καθώς και της έκφρασης των α2Α ΑΥ στον τελεγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα, και των β2 ΑΥ στον ραχιαίο πυρήνα του υποθαλάμου (Hd) των θηλυκών, καταδεικνύοντας την τροποποιητική δράση των οιστρογόνων στη δομή και τη λειτουργία των νευρωνικών κυκλωμάτων.Η μελέτη της σχέσης μεταξύ εκδήλωσης της κοινωνικής ιεραρχικής συμπεριφοράς και λειτουργίας των νευρικών κυκλωμάτων που την ελέγχουν αποτέλεσε επίσης στόχο της διατριβής. Η επιθετική συμπεριφορά για την απόκτηση κυριαρχίας και ο δείκτης κυριαρχίας ποσοτικοποιήθηκαν με ανάλυση παραμέτρων κυριαρχικής συμπεριφοράς σε δυάδες ιχθύων από πολυήμερη βιντεοσκόπηση. Η ποσοτικοποίηση των νεογεννηθέντων κυττάρων έδειξε μείωση του πολλαπλασιασμού στην παρεγκεφαλίδα, στον υποθάλαμο και στους πυρήνες του ραχιαίου τελεγκεφάλου που ανήκουν στο μεταιχμιακό σύστημα, στα υποτελή αρσενικά άτομα. Επίσης, προσδιορίστηκαν χαμηλότερα επίπεδα α2Α ΑΥ στον ραχιαίο τελεγκέφαλο των υποτελών ιχθύων ενώ αντίστοιχη μείωση παρουσίασαν τα επίπεδα των β2 ΑΥ στον ραχιαίο τελεγκέφαλο και στον υποθάλαμο. Τα αποτελέσματα από την παρούσα διατριβή παρουσιάζουν την επίδραση της κοινωνικής ιεραρχικής συμπεριφοράς στη γέννηση νέων κυττάρων και τη λειτουργία του αδρενεργικού συστήματος και προτείνουν την ύπαρξη ενός Δικτύου Εγκεφαλικού Ελέγχου της Κοινωνικής Συμπεριφοράς (SBN) αντίστοιχο των θηλαστικών που περιλαμβάνει την αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο, την προοπτική περιοχή, τον κοιλιακό υποθάλαμο και την παρεγκεφαλίδα.Για την πληρέστερη κατανόηση των μηχανισμών φυλετικής πλαστικότητας στον εγκέφαλο, διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ της κοινωνικής ιεραρχίας και της επιγενετικής δράσης της οιστραδιόλης, στην τροποποίηση των κυκλωμάτων που προσδιορίστηκαν ότι συμβάλλουν στην ιεραρχική συμπεριφορά. Μετά από επταήμερη χορήγηση Ε2 σε δυάδες αρσενικών zebrafish με σταθερές κοινωνικές δομές ποσοτικοποιήθηκαν οι δείκτες κυριαρχίας, ο ρυθμός κυτταρικού πολλαπλασιασμού και η κατανομή των α2Α και β2 ΑΥ. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ δείκτη κυριαρχίας των ατόμων που έλαβαν Ε2 για 7 μέρες και ατόμων ελέγχου, καθώς και τροποποίηση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στις περιοχές επίδρασης της ιεραρχικής συμπεριφοράς στον τελεγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα των κυρίαρχων και υποτελών ατόμων.Τα αποτελέσματα από την παρούσα διατριβή καταδεικνύουν την ύπαρξη επιγενετικών μηχανισμών πλαστικότητας στον εγκέφαλο του Danio rerio που σχετίζονται με τη λειτουργία του αδρενεργικού συστήματος και τη δομική πλαστικότητα με την παραγωγή νέων κυττάρων. Τα οιστρογόνα αλλά και η ιεραρχική κοινωνική συμπεριφορά φαίνεται πως αποτελούν σημαντικούς ρυθμιστές των νευρωνικών κυκλωμάτων του εγκεφάλου των ιχθύων, επηρεάζοντας αξιοσημείωτα τη νευρογένεση και τη λειτουργία νευροδιαβιβαστικών κυκλωμάτων.
Danio
Cite
Citations (0)