Akutni učinak galaktoze na oksidativni stres i metabolizam u moždanom deblu štakorskog modela sporadične Alzheimerove bolesti

diplomski rad

• Naslov (engleski): Effect of acute galactose administration on oxidative stress and metabolism in brain stem of rat model of sporadic Alzheimer's disease
• Autor: Jan Homolak
• Mentor: Ana Knezović (mentor)
• Član povjerenstva: VLADIMIR TRKULJA (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Jasenka Markeljević (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ana Knezović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Medicinski fakultet; (KATEDRA ZA TEMELJNU I KLINIČKU FARMAKOLOGIJU); Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-07-13, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Kliničke medicinske znanosti; Klinička farmakologija s toksikologijom
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Kliničke medicinske znanosti; Neurologija

Sažetak

Kronična peroralna primjena galaktoze sprječava nastanak kognitivnog deficita u štakorskom modelu sporadične Alzheimerove bolesti (sAD) koji se bazira na intracerebroventrikularnoj administraciji streptozotocina (STZ-icv). S druge strane kronična parenteralna primjena galaktoze potiče nastanak patoloških promjena koje se povezuju sa starenjem te se smatra životinjskim modelom ubrzanog starenja. Cilj ovog diplomskog rada bio je istražiti akutne učinke peroralne i intraperitonealne galaktoze kako bi bolje razumjeli mehanizme koji posreduju štetne i blagotvorne učinke. Budući da se neuropatološke promjene u moždanom deblu u pacijenata sa sAD-om pojavljuju prije nego u supratentorijalnim regijama mozga, te da moždano deblo predstavlja integrativno središte metaboličke i imunološke homeostaze u ovom smo se istraživanju fokusirali na učinke galaktoze na moždano deblo s naglaskom na dorzalnu motornu jezgru vagusa (DMNX). Koncentracija galaktoze i glukoze istražena je u plazmi i cerebrospinalnom likvoru (CSF) nakon akutne primjene galaktoze. Enzimskim imunotestom istražili smo učinak galaktoze na ukupni i aktivni glukagonu sličan peptid 1 (GLP-1) te inzulin u plazmi i likvoru. Promjene parametara povezanih s oksidativnim stresom evaluirali smo esejima za aktivnost katalaze, količinu reduciranog glutationa te lipidnu peroksidaciju. Ukupne metaboličke promjene moždanog debla istražene su analizom promjene fosforilacije proteina ključnih metaboličkih puteva Western blot metodom. Imunofluorescentnom analizom istražili smo promjene inzulinske signalizacije, autofagije, metabolizma, transporta glukoze i GLP-1 receptora u DMNX-u. Dobiveni rezultati pokazuju da galaktoza akutno utječe na oksidativni stres i metabolizam u moždanom deblu te na lučenje inzulina i GLP-1. Analizirani rezultati ukazuju na postojanje razlika u učinku galaktoze ovisnih o načinu primjene (peroralno ili intraperitonealno) i o prethodnom tretmanu životinje (kontrolne ili životinje tretirane sa STZ-icv) što je potrebno dodatno istražiti.

Sažetak (engleski)

Chronic oral galactose treatment prevents cognitive deficit in rat model of sporadic Alzheimer's disease (sAD) induced by intracerebroventricular streptozotocin (STZ-icv) administration. On the contrary, chronic parenteral galactose treatment induces pathological changes associated with aging and it is used as an accelerated aging animal model. The aim of the study was to determine the effect of acute peroral or intraperitoneal galactose in order to elucidate mechanisms responsible for detrimental and beneficial effects. During the development of sAD neuropathological changes occur in brain stem before the ones in supratentorial brain regions. Moreover, brain stem represents an important integrative center of metabolic and immune homeostasis. For this reason, we decided to focus on the brain stem changes, particularly those in the dorsal motor nucleus of the vagus nerve (DMNX). Plasma and cerebrospinal fluid (CSF) glucose and galactose concentration was evaluated after acute galactose administration. Enzyme-linked immunosorbent assay was used to determine changes in total and active fraction of glucagon-like peptide 1 (GLP-1) and insulin in plasma and CSF of galactose-treated animals. Oxidative stress was evaluated by measurement of catalase activity, reduced glutathion and lipid peroxidation. Metabolic effects in the whole brain stem were assessed by investigation of key metabolic pathway protein phosphorylation changes by western blot. Immunofluorescence was used to determine changes in insulin signaling, autophagy, metabolism, glucose transport and GLP-1 receptor expression in DMNX. Results suggest acute galactose administration modulates oxidative stress and metabolism in brain stem, as well as GLP-1 and insulin secretion. Our research indicates that the effect of galactose is dependant on the route of administration (oral or intraperitoneal) and previous animal treatment (control or STZ-icv treated animas), but further research is needed in order to fully understand the observed differences.

• Ključne riječi: galaktoza; moždano deblo; Alzheimerova bolest; metabolizam; oksidativni stres
• Ključne riječi (engleski): galactose; brain stem; Alzheimer's disease; metabolism; oxidative stress
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:105:545016
• Studijski program: Naziv: Medicina; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica medicine (dr. med.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-11-04 09:58:05