Astrocytální změny v myším modelu Alzheimerovi choroby

Abstract

2. SOUHRN: V této práci jsme popsali důležité morfologické změny astrocytů způsobené Alzheimerovou chorobou (AD), které předcházejí typickým histopatologickým změnám v mozkové tkáni postižené AD. U 3xTg-AD myšího modelu jsme v prefrontální kůře objevili atrofované GFAP-pozitivních astrocyty, jejichž povrch i objem byly významně menší. Současný pokles exprese glutamin- syntentázy (GS) u astrocytů postižených AD signalizoval porušení mechanismů glutamátové homeostázy. Takové změny pak mohou negativně ovlivňovat činnost nervových spojů a funkční stabilitu hlavních mozkových neurotransmiterů (glutamátu a GABA). Je známo, že gliální acidický fibrilární protein (GFAP) se účastní řady cytokinetických dějů (migrace a proliferace), má zásadní vliv na růst neuritů, podílí se na tvorbě transportních proteinů pro glutamát a aspartát v gliových buňkách (GLAST a GLT-1) a na vzniku nových synapsí. Tudíž i sebemenší změny v morfologii astrocytů mohou vést k patologii mozkové funkce. V případě poškození GFAP-IR astrocytů může dojít k progresivní poruše nervového přenosu způsobené nekontrolovatelným vyléváním neurotransmiteru v okolí synaptické štěrbiny, metabolickou nerovnováhou a ztrátou fyziologické bariéry okolních synapsí. To má za následek oboustranné porušení nervových spojů mezi postiženými oblastmi mozku...

1. SUMMARY: In this thesis we reported astrocytic atrophy characterized by a reduction in the surface area and volume of GFAP-positive glial cells in the prefrontal cortex of 3xTg-AD mice - an important morphological alteration starting far before any well known histopathological hallmark of AD. This change is present in parallel with homeostatic failure suggested by the decreased expression of GS. Those alterations can have drastic effects on brain connectivity and the biochemistry of the main neurotransmitters within the brain, such as glutamate and GABA. GFAP is implicated in a variety of processes, such as cell migration and proliferation, neurite outgrowth, astrocytic glutamate transporter expression (GLAST and GLT-1) and synaptic plasticity, so that every change can shift the astrocytes' role from physiology to pathology. In the case of affected GFAP-IR astrocytes, the withdrawal of processes from neurons and synapses can lead to a severe transmission crush, due to the uncontrolled spillover of the neurotransmitter from the synaptic cleft, inadequate metabolic support and the lack of a physiological barrier between the affected synapse and other synapses in its close vicinity. This will directly disturb the reciprocal connections between the affected brain regions, inluding the important structures...