АНАЛИЗ НЕЙРОНАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО—МОЛОДКИНОЙ, ГЕНЕТИЧЕСКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К АУДИОГЕННЫМ СУДОРОГАМ
PDF

Ключевые слова

эпилепсия
крысы линии Крушинского—Молодкиной
гиппокамп
нейрональные стволовые клетки
нейрональная дифференцировка

Как цитировать

Сапарова, В. Б., Зосен, Д. В., Наслузова, Е. В., Березовская, А. С., Бахтеева, В. Т., Горбачева, Е. Л., Черниговская, Е. В., & Глазова, М. В. (2018). АНАЛИЗ НЕЙРОНАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО—МОЛОДКИНОЙ, ГЕНЕТИЧЕСКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К АУДИОГЕННЫМ СУДОРОГАМ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 104(2), 226—237. извлечено от https://rusjphysiol.org/index.php/rusjphysiol/article/view/236

Аннотация

На сегодняшний день известно, что при эпилепсии наблюдаются нарушения процессов нейрогенеза. Выявлен ряд генов, мутации в которых сопряжены с развитием наследственных форм эпилепсии, при этом некоторые из этих генов вовлечены в контроль пролиферации и дифференцировки нейрональных стволовых клеток (НСК). На основании этих данных нами была выдвинута гипотеза о том, что развитие аберрантного нейрогенеза может быть генетически детерминировано и являться причиной развития эпилепсии генетической этиологии. Работа проводилась in vitro на НСК, изолированных из гиппокампа крыс линии Крушинского--Молодкиной (КМ) на 14--17-й день постнатального развития. Крысы инбредной линии КМ, селектированные на основе линии Вистар, генетически предрасположены к аудиогенным судорогам и являются моделью аудиогенной эпилепсии. В качестве контроля использовали НСК гиппокампа крыс линии Вистар. Культуры клеток инкубировали в течение 10 дней в среде с добавлением ретиноидной кислоты для стимуляции дифференцировки. Для оценки уровня пролиферации НСК в среду добавлялся бромдезоксиуридин (BrdU). Полученные результаты показали, что уровень пролиферации НСК крыс линии КМ значительно снижен по сравнению с НСК крыс Вистар и соответственно НСК КМ дифференцировались быстрее. Анализ направленности дифференцировки показал, что НСК крыс КМ преимущественно дифференцируются в глутаматергические и катехоламинергические нейроны. Полученные данные свидетельствуют о том, что повышенный уровень созревания глутаматергических нейронов в гиппокампе крыс линии КМ генетически детерминирован и может являться одним из основных факторов, обусловливающих развитие эпилептиформной активности у этих крыс.
PDF

Литература

Bai R., Gao G., Xing Y., Xue H. Two outward potassium current types are expressed during the neural differentiation of neural stem cells. Neural. Regen. Res. 8 (28): 2656--2665. 2013.

Baltus G. A., Kowalski M. P., Zhai H., Tutter A. V., Quinn D., Wall D., Kadam S. Acetylation of sox2 induces its nuclear export in embryonic stem cells. Stem Cells. 27 (9): 2175--2184. 2009.

Bonislawski D. P., Schwarzbach E. P., Cohen A. S. Brain injury impairs dentate gyrus inhibitory efficacy. Neurobiol. Dis. 25 (1): 163--169. 2007.

Borgkvist A., Malmlof T., Feltmann K., Lindskog M., Schilstrom B. Dopamine in the hippocampus is cleared by the norepinephrine transporter. Int. J. Neuropsychopharmacol. 15 (4): 531--540. 2012.

Jakubs K., Nanobashvili A., Bonde S., Ekdahl C. T., Kokaia Z., Kokai M., Lindvall O. Environment matters: synaptic properties of neurons born in the epileptic adult brain develop to reduce excitability. Neuron. 52 (6): 1047--1059. 2006.

Jin J., Suzuki H., Hirai S., Mikoshiba M., Ohshima T. JNK phosphorylates Ser332 of and regulates its function in neurite extension and neuronal migration. Dev. Neurobiol. 70 (14): 929--942. 2010.

Jin Z., Liu L., Bian W., Chen Y., Xu G., Cheng L., Jing N. Different transcription factors regulate nestin gene expression during P19 cell neural differentiation and central nervous system development. J. Biol. Chem. 284 (12): 8160--8173. 2009.

Kao H. T., Li P., Chao H. M., Janoschka S., Pham K., Feng J., McEwen B. S., Greengard P., Pieribone V. A., Porton B. Early involvement of synapsin III in neural progenitor cell development in the adult hippocampus. J. Comp. Neurol. 507 (6): 1860--1870. 2008.

McNamara C. G., Dupret D. Two sources of dopamine for the hippocampus. Trends Neurosci. 40 (7): 383--384. 2017.

Morgan P. J., Hubner R., Rolfs A., Frech M. F. Spontaneous calcium transients in human neural progenitor cells mediated by transient receptor potential channels. Stem Cells Dev. 22 (18): 2477--2486. 2013.

Myers C. T., Mefford H. C. Advancing epilepsy genetics in the genomic era. Genome Med. 7: 91. 2015.

Nicola Z., Fabel K., Kempermann G. Development of the adult neurogenic niche in the hippocampus of mice. Front Neuroanat. 9: 53. 2015.

Pallotto M., Deprez F. Regulation of adult neurogenesis by GABAergic transmission: signaling beyond GABAA-receptors. Front Cell. Neurosci. 8: 166. 2014.

Parent J. M., Elliott R. C., Pleasure S. J., Barbaro N. M., Lowenstein D. H. Aberrant seizure-neurogenesis in experimental temporal lobe epilepsy. Ann. Neurol. 59 (1): 81--91. 2006.

Parent J. M., Kron M. M. Neurogenesis and epilepsy. In: Jasper's basic mechanisms of the epilepsies. J. L. Noebels (eds). Bethesda (MD). 2012.

Pevny L. H., Nicolis S. K. Sox2 roles in neural stem cells. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 42 (3): 421--424. 2010.

Rosser A. E., P. Tyers P., ter Borg M., Dunnett S. B., Svendsen C. N. Co-expression of MAP-2 and GFAP in cells developing from rat EGF responsive precursor cells. Brain Res. Dev. Brain Res. 98 (2): 291--295. 1997.

Scharfman H. E., Goodman J. H., Sollas A. L. Granule-like neurons at the hilar/CA3 border after status epilepticus and their synchrony with area CA3 pyramidal cells: functional implications of seizure-induced neurogenesis. J. Neurosci. 20 (16): 6144--6158. 2000.

Tanaka S., Kamachi Y., Tanouch A., Hamada H., Jing N., Kondoh H. Interplay of SOX and POU factors in regulation of the Nestin gene in neural primordial cells. Mol. Cell. Biol. 24 (20): 8834--8846. 2004.

Werner F. M., Covenas R., Review: Classical neurotransmitters and neuropeptides involved in generalized epilepsy in a multi-neurotransmitter system: How to improve the antiepileptic effect? Epilepsy Behav. 71 (Pt. B): 124--129. 2017.

Yasuda T., Adams D. J. Physiological roles of ion channels in adult neural stem cells and their progeny. J. Neurochem. 114 (4): 946--959. 2010.