Changes in Striatal Medium Spiny Neuron Morphology Resulting from Dopamine Depletion Are Reversible.

Araştırma özeti

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

Parkinson hastalığının (PD) klasik motor belirtileri substantia nigra'daki dopaminerjik nöronların dejenerasyonundan kaynaklanır ve bunu striatal orta spiny nöronlarda (MSN) ikincil dendritik budama ve omurga kaybı izler. MSN'deki bu morfolojik değişikliklerin, en azından PD hastalarında kısmen uzun süreli motor komplikasyonların altında olduğunu varsayıyoruz. Dopamin ikamesinin potansiyel yararlarını ve sınırlamalarını tanımlamak için, bir fare modelinde, dopaminerjik akson terminalleri yenilendiğinde dendritik budama ve omurga kaybının tersine çevrilebilir olup olmadığını test ettik. Nigrostriatal dopaminerjik nöronların dejenerasyonunu indüklemek için C57BL/6J farelerde 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) toksisitesini kullandık; arka arkaya beş gün boyunca 30 mg/kg MPTP uygulandı. Dopamin tükenmesinin sonuçlarını değerlendirmek için, fareler son enjeksiyondan 21 gün sonra analiz edildi. MSN değişikliklerinin geri döndürülebilirliğini test etmek için, striatal akson terminallerinin 90 gün içinde filizlenerek yenilediği ve MPTP'den 90 gün sonra ikinci bir kohortu analiz ettiği bu modelin özelliğini kullandık. Dopaminerjik nöronların dejenerasyonu substantia nigra'daki TH-pozitif nöronları sayarak ve striatal katekolaminleri analiz ederek doğrulandı. Striatal katekolamin, MPTP'den 90 gün sonra iyileşti. MSN morfolojisi Golgi boyama tarafından görselleştirildi ve toplam dendritik uzunluk, dendritik dal noktalarının sayısı ve dendritik omurgaların yoğunluğu olarak nicelleştirildi. Striatal MSN'nin tüm morfolojik parametreleri MPTP'den 21 gün sonra azaltıldı. İstatistiksel analiz, dendritik budamanın ve omurga yoğunluğunun azalmasının dopamin tükenmesine iki farklı tepkiyi temsil ettiğini göstermiştir. MPTP'den doksan gün sonra tüm morfolojik değişiklikler iyileşti. Bulgularımız, dopamin tükenmesinden kaynaklanan striatal MSN'deki morfolojik değişikliklerin tersine çevrilebilir olduğunu göstermektedir. Optimum koşullar altında semptomatik dopaminerjik tedavinin, PD hastalarında maladaptif plastisiteyi ve uzun süreli motor komplikasyonları önleyebileceğini ileri sürmektedirler.

Özgün kaynak özetini okuyun

The classical motor symptoms of Parkinson's disease (PD) are caused by degeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra, which is followed by secondary dendritic pruning and spine loss at striatal medium spiny neurons (MSN). We hypothesize that these morphological changes at MSN underlie at least in part long-term motor complications in PD patients. In order to define the potential benefits and limitations of dopamine substitution, we tested in a mouse model whether dendritic pruning and spine loss can be reversible when dopaminergic axon terminals regenerate. In order to induce degeneration of nigrostriatal dopaminergic neurons we used the toxicity of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in C57BL/6J mice; 30 mg/kg MPTP was applied i.p. on five consecutive days. In order to assess the consequences of dopamine depletion, mice were analyzed 21 days after the last injection. In order to test reversibility of MSN changes we exploited the property of this model that striatal axon terminals regenerate by sprouting within 90 days and analyzed a second cohort 90 days after MPTP. Degeneration of dopaminergic neurons was confirmed by counting TH-positive neurons in the substantia nigra and by analyzing striatal catecholamines. Striatal catecholamine recovered 90 days after MPTP. MSN morphology was visualized by Golgi staining and quantified as total dendritic length, number of dendritic branch points, and density of dendritic spines. All morphological parameters of striatal MSN were reduced 21 days after MPTP. Statistical analysis indicated that dendritic pruning and the reduction of spine density represent two distinct responses to dopamine depletion. Ninety days after MPTP, all morphological changes recovered. Our findings demonstrate that morphological changes in striatal MSN resulting from dopamine depletion are reversible. They suggest that under optimal conditions, symptomatic dopaminergic therapy might be able to prevent maladaptive plasticity and long-term motor complications in PD patients.

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.