Synapto-protective drugs evaluation in reconstructed neuronal network.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi kronik nörodejeneratif sendromlar veya iskemik inme veya travmatik beyin yaralanmaları gibi akut sendromlar, aksonal ve nöronal hücre vücut dejenerasyonundan önce gelen ve hastalarda erken bilişsel bozukluğu teşvik eden erken sinaptik çökme ile karakterizedir. Şimdiye kadar, nöroprotektif stratejiler nörodejeneratif sendromların ilerlemesini engelleyememiştir. Hücre bedeninin kaybını önleyen ilaçlar, muhtemelen sinapto-koruyucu etkileri olmadığı için bilişsel düşüşü önlemez. Fizyolojik olarak gerçekçi nöronal ağ modellerinin bulunmaması, terapilere uygun sinapto-protektif ilaçların gelişimini engellemiştir. Burada, yeniden yapılandırılmış odaklı fare nöronal ağlarının aksonal travmasının sonuçlarını incelemeyi mümkün kılan yeni bir mikroakışkan platform tanımlıyoruz. Her nöronal popülasyon ve alt bölüm kimyasal olarak ayrı ayrı ele alınabilir. Bu nedenle, lokal patolojik streslerin veya putatif koruyucu moleküllerin somatik, orta akson, presinaptik ve postsinaptik etkileri, bu çok yönlü "çip üzerinde beyin" platformunun yardımıyla değerlendirilebilir. Presinaptik kaybın, aksonal parçalanma veya post-sinaptik omurga değişimi belirtisinden önce kortikal liflerin aksotomisinden sonra gözlenen en erken olay olduğunu gösteriyoruz. Bu platform, birkaç ilacın sinapto-protektif potansiyelini taramak ve değerlendirmek için kullanılabilir. Örneğin, NAD+ ve Rho-kinaz inhibitörü Y27632, sinaptik kopukluğu etkili bir şekilde önleyebilirken, geniş spektrumlu kaspaz inhibitörü zVAD-fmk ve stilbenoid resveratrol presinaptik dejenerasyonu önlemez. Bu nedenle, bu platform gelişimsel ve nörodejeneratif sinirbilimler alanında temel araştırmalar için umut verici bir araçtır ve aynı zamanda akson koruyucu ve sinapto koruyucu ilaçların farmakolojik taramasını ayarlama fırsatı sunar.

Özgün kaynak özetini okuyun

Chronic neurodegenerative syndromes such as Alzheimer's and Parkinson's diseases, or acute syndromes such as ischemic stroke or traumatic brain injuries are characterized by early synaptic collapse which precedes axonal and neuronal cell body degeneration and promotes early cognitive impairment in patients. Until now, neuroprotective strategies have failed to impede the progression of neurodegenerative syndromes. Drugs preventing the loss of cell body do not prevent the cognitive decline, probably because they lack synapto-protective effects. The absence of physiologically realistic neuronal network models which can be easily handled has hindered the development of synapto-protective drugs suitable for therapies. Here we describe a new microfluidic platform which makes it possible to study the consequences of axonal trauma of reconstructed oriented mouse neuronal networks. Each neuronal population and sub-compartment can be chemically addressed individually. The somatic, mid axon, presynaptic and postsynaptic effects of local pathological stresses or putative protective molecules can thus be evaluated with the help of this versatile "brain on chip" platform. We show that presynaptic loss is the earliest event observed following axotomy of cortical fibers, before any sign of axonal fragmentation or post-synaptic spine alteration. This platform can be used to screen and evaluate the synapto-protective potential of several drugs. For instance, NAD⁺ and the Rho-kinase inhibitor Y27632 can efficiently prevent synaptic disconnection, whereas the broad-spectrum caspase inhibitor zVAD-fmk and the stilbenoid resveratrol do not prevent presynaptic degeneration. Hence, this platform is a promising tool for fundamental research in the field of developmental and neurodegenerative neurosciences, and also offers the opportunity to set up pharmacological screening of axon-protective and synapto-protective drugs.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.