Επιδράσεις της μεταλλοπρωτεϊνάσης-9 στο ινσουλινο-εξαρτώμενο μονοπάτι επιβίωσης στη νόσο Αλτσχαιμερ.

 

Ερευνητική ομάδα

 

  • Δρ. Φωτεινή-ΈφηΤσιλιμπάρη, Ινστιτούτο Βιοεπιστημών & Εφαρμογών, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. “Δημόκριτος”. Υπεύθυνη Ερευνητικής Ομάδας. Επιβλέπουσα όλων των διαδικασιών

  • Δρ. Αθηνά Τζίνια : Κύριο Μέλος Ερευνητικής Ομάδας. Επίβλεψη πειραμάτων και ανάλυση αποτελεσμάτων.

  • Αρχοντία Καμινάρη : Υποψήφια Διδάκτωρ. Διεξαγωγή των πειραμάτων υπό την επίβλεψη Α. Τζίνια και Ε.Φ.Κ. Τσιλιμπάρη

  • Γιαννάκας Νικόλαος : Τεχνικός

     

Αντικείμενο

Ένα από τα χαρακτηριστικά της νόσου Alzheimer (NA) είναι η μη φυσιολογική συσσώρευση του β-αμυλοειδούς (Αβ) πεπτιδίου, οι ολιγομερείς μορφές του οποίου θεωρείται ότι είναι υπεύθυνες για την κυτταρική τοξικότητα και την δυσλειτουργία των νευρώνων. Αξίζει να σημειωθεί, ότι η ινσουλίνη παρέχει έναν φυσιολογικό αμυντικό μηχανισμό ενάντια στον εκφυλισμό των συνάψεων που οφείλεται στις ολιγομερείς αυτές μορφές. Άλλοι παράγοντες που εμπλέκονται σε αυτές τις διαδικασίες είναι οι αυξητικοί παράγοντες NGF (nervegrowthfactor) και BDNF (brain-derivedneurotrophicfactor), καθώς και το διαλυτό θραύσμα της πρόδρομης πρωτεΐνης του αμυλοειδούς (sAPPα).

Όπως έχουμε δείξει σε προηγούμενες εργασίες μας, η μεταλλοπρωτεΐνάση-9 (ΜΜP9), ένα ένζυμο συνδεδεμένο με τη συναπτική πλαστικότητα, πιθανόν να έχει νευροπροστατευτικές ιδιότητες στην ΝΑ. Πιο συγκεκριμένα, η ΜΜΡ-9 έχει δράση όμοια με αυτή των α-εκκριτασών προκαλώντας αύξηση του sAPPα, παρεμβαίνοντας στον ολιγομερισμό του Αβ πεπτιδίου και την ωρίμανση του νευροτροφικού παράγοντα BDNF και οδηγώντας στην ενίσχυση της συναπτικής πλαστικότητας καθώς και στην βελτίωση των νοητικών ικανοτήτων των πειραματόζωων μοντέλων της νόσου.

Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη του ρόλου της ΜΜΡ-9 στο ινσουλινο-εξαρτώμενο μονοπάτι επιβίωσης στην νόσο Alzheimer τόσο σε πρωτογενείς νευρώνες του ιππόκαμπου, όσο και σε ομογενοποιήματα εγκεφάλου πειραματοζώων μοντέλων της νόσου (5xFAD) τα οποία υπερεκφράζουν την MMP-9 στο ΚΝΣ.

Προκαταρκτικά πειράματα μας έδειξαν ότι δεν υπάρχει διαφορά στα επίπεδα έκφρασης των IR και IRS1/2 σε ομογενοποιήματα εγκεφάλου από ποντικούς που υπερεκφράζουν την MMP9 (TgMMP9), σε μοντέλα ποντικιών της ΝΑ (5XFAD) και σε διπλά διαγονιδιακά ζώα 5XFAD/TgMMP9, συγκριτικά με τα ζώα ελέγχου, ενώ παρατηρήθηκε αυξημένη φωσφορυλίωση της IRS1 στη Ser636. Επιπλέον, σε πρωτογενείς καλλιέργειες νευρικών κυττάρων από ιππόκαμπο παρατηρήθηκε αύξηση στην έκφραση του IRS1 με ταυτόχρονη αύξηση της φωσφορυλίωσης της Akt, στα διαγονιδιακά ποντίκια σε σύγκριση με αυτά του αγρίου τύπου. Τέλος, με RT- PCR και συνεστιακή μικροσκοπία παρατηρήσαμε αύξηση των επιπέδων έκφρασης της Νεφρίνης σε πρωτογενείς καλλιέργειες νευρικών κυττάρων διαγονιδιακών ζώων σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου.