Επιγενετικοί μηχανισμοί φυλετικής πλαστικότητας στον εγκέφαλο του zebrafish (Danio rerio)

作者
Παναγιώτα Μακαντάση
标识
DOI:10.12681/eadd/38137
摘要

Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η κατανόηση φύλο-εξαρτώμενων επιγενετικών μηχανισμών πλαστικότητας του εγκεφάλου με βάση το νευρογενετικό μοντέλο-οργανισμό zebrafish (Danio rerio). Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν, ο ρόλος της ορμόνης 17-β οιστραδιόλης (φυλετική πλαστικότητα) και της κοινωνικής ιεραρχίας (κοινωνική πλαστικότητα) στον ενήλικο εγκέφαλο. Επίσης, διερευνήθηκε ο ρόλος της οιστραδιόλης στα εγκεφαλικά κυκλώματα που ελέγχουν την κοινωνική συμπεριφορά.Η γέννηση νέων κυττάρων στον ενήλικο εγκέφαλο, αποτελεί κύριο μηχανισμό πλαστικότητας και οι τελεόστεοι ιχθύες παρουσιάζουν εκπληκτική ικανότητα νευρογένεσης σε ολόκληρο τον προσθιο-οπίσθιο άξονα του εγκεφάλου τους, σε διακριτές ζώνες πολλαπλασιασμού, καθόλη τη διάρκεια της ζωής τους. Η διερεύνηση της επίδρασης της Ε2 στη ρύθμιση της γέννησης νέων κυττάρων στον εγκέφαλο του Danio rerio αποτέλεσε κύριο στόχο της παρούσας διατριβής. Χορηγήθηκε Ε2 σε ενήλικα zebrafish για 24 ώρες και 7 μέρες και με ανοσοϊστοχημικό εντοπισμό χαρτογραφήθηκαν ποσοτικά με στερεολογία τα νεογεννηθέντα κύτταρα σε 11 διακριτές εγκεφαλικές ζώνες πολλαπλασιασμού. Η Ε2 τροποποίησε σημαντικά το ρυθμό πολλαπλασιασμού με φυλο-εξαρτώμενο τρόπο, ανάλογα με την υπό μελέτη περιοχή και το χρόνο χορήγησης. Βραχεία χορήγηση προκάλεσε αύξηση του πολλαπλασιασμού ενώ αντίθετα, μετά από μακρά χορήγηση παρατηρήθηκε αξιοσημείωτη μείωση νευρογένεσης στην παρεγκεφαλίδα (Val, Vam, CCe) και στην προοπτική περιοχή και στα δύο φύλα, ενώ στον κοιλιακό υποθάλαμο, και τον τελεγκέφαλο η μείωση ήταν φυλοεξαρτώμενη. Επίσης, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση της Ε2 με τις μονοαμίνες στο zebrafish με ποσοτικό προσδιορισμό επιπέδων της νοραδρεναλίνης, ντοπαμίνης και σεροτονίνης με HPLC, ενώ μελετήθηκε και η κατανομή των α2Α και β2 αδρενεργικών υποδοχέων με ανοσοφθορισμό. Η Ε2 τροποποίησε τη λειτουργία της ντοπαμίνης και σεροτονίνης στον εγκέφαλο του zebrafish, καθώς και της έκφρασης των α2Α ΑΥ στον τελεγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα, και των β2 ΑΥ στον ραχιαίο πυρήνα του υποθαλάμου (Hd) των θηλυκών, καταδεικνύοντας την τροποποιητική δράση των οιστρογόνων στη δομή και τη λειτουργία των νευρωνικών κυκλωμάτων.Η μελέτη της σχέσης μεταξύ εκδήλωσης της κοινωνικής ιεραρχικής συμπεριφοράς και λειτουργίας των νευρικών κυκλωμάτων που την ελέγχουν αποτέλεσε επίσης στόχο της διατριβής. Η επιθετική συμπεριφορά για την απόκτηση κυριαρχίας και ο δείκτης κυριαρχίας ποσοτικοποιήθηκαν με ανάλυση παραμέτρων κυριαρχικής συμπεριφοράς σε δυάδες ιχθύων από πολυήμερη βιντεοσκόπηση. Η ποσοτικοποίηση των νεογεννηθέντων κυττάρων έδειξε μείωση του πολλαπλασιασμού στην παρεγκεφαλίδα, στον υποθάλαμο και στους πυρήνες του ραχιαίου τελεγκεφάλου που ανήκουν στο μεταιχμιακό σύστημα, στα υποτελή αρσενικά άτομα. Επίσης, προσδιορίστηκαν χαμηλότερα επίπεδα α2Α ΑΥ στον ραχιαίο τελεγκέφαλο των υποτελών ιχθύων ενώ αντίστοιχη μείωση παρουσίασαν τα επίπεδα των β2 ΑΥ στον ραχιαίο τελεγκέφαλο και στον υποθάλαμο. Τα αποτελέσματα από την παρούσα διατριβή παρουσιάζουν την επίδραση της κοινωνικής ιεραρχικής συμπεριφοράς στη γέννηση νέων κυττάρων και τη λειτουργία του αδρενεργικού συστήματος και προτείνουν την ύπαρξη ενός Δικτύου Εγκεφαλικού Ελέγχου της Κοινωνικής Συμπεριφοράς (SBN) αντίστοιχο των θηλαστικών που περιλαμβάνει την αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο, την προοπτική περιοχή, τον κοιλιακό υποθάλαμο και την παρεγκεφαλίδα.Για την πληρέστερη κατανόηση των μηχανισμών φυλετικής πλαστικότητας στον εγκέφαλο, διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ της κοινωνικής ιεραρχίας και της επιγενετικής δράσης της οιστραδιόλης, στην τροποποίηση των κυκλωμάτων που προσδιορίστηκαν ότι συμβάλλουν στην ιεραρχική συμπεριφορά. Μετά από επταήμερη χορήγηση Ε2 σε δυάδες αρσενικών zebrafish με σταθερές κοινωνικές δομές ποσοτικοποιήθηκαν οι δείκτες κυριαρχίας, ο ρυθμός κυτταρικού πολλαπλασιασμού και η κατανομή των α2Α και β2 ΑΥ. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ δείκτη κυριαρχίας των ατόμων που έλαβαν Ε2 για 7 μέρες και ατόμων ελέγχου, καθώς και τροποποίηση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στις περιοχές επίδρασης της ιεραρχικής συμπεριφοράς στον τελεγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα των κυρίαρχων και υποτελών ατόμων.Τα αποτελέσματα από την παρούσα διατριβή καταδεικνύουν την ύπαρξη επιγενετικών μηχανισμών πλαστικότητας στον εγκέφαλο του Danio rerio που σχετίζονται με τη λειτουργία του αδρενεργικού συστήματος και τη δομική πλαστικότητα με την παραγωγή νέων κυττάρων. Τα οιστρογόνα αλλά και η ιεραρχική κοινωνική συμπεριφορά φαίνεται πως αποτελούν σημαντικούς ρυθμιστές των νευρωνικών κυκλωμάτων του εγκεφάλου των ιχθύων, επηρεάζοντας αξιοσημείωτα τη νευρογένεση και τη λειτουργία νευροδιαβιβαστικών κυκλωμάτων.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
致远发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
Wendy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
隐形的翅膀完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
xiaoma完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
叶子完成签到,获得积分10
3秒前
JoePaepule发布了新的文献求助10
3秒前
搜集达人的应助被淡定枫采纳,获得10
3秒前
emmmm完成签到,获得积分20
4秒前
天天快乐的应助被哈哈哈采纳,获得10
4秒前
在水一方的应助被嘤嘤嘤采纳,获得10
4秒前
他说完成签到,获得积分10
4秒前
yuiiuy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
寂寞的小鱼的应助被执玉采纳,获得10
4秒前
111完成签到,获得积分10
5秒前
liangy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
博is完成签到 ,获得积分10
5秒前
Murphy完成签到,获得积分10
5秒前
ww完成签到 ,获得积分10
5秒前
ttx发布了新的文献求助10
6秒前
Orange的应助被风子采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
XXX发布了新的文献求助10
7秒前
紧张的雍发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研灿完成签到,获得积分20
8秒前
SciGPT的应助被清脆的蓝天采纳,获得10
8秒前
emmmm发布了新的文献求助10
8秒前
慕青的应助被shaojiaikeyan采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Recombinant human Type III collagen with native-like assembly and real biomaterial performance 1000
Children in Mind: Their mental health in today’s world and what we can do to help them 900
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7875296
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9390957
关于积分的说明 20784641
捐赠科研通 7476993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3352487
关于科研通互助平台的介绍 2492976
邀请新用户注册赠送积分活动 2379261