Transgene podgane
UVOD
Alzheimerjeva bolezen je nevrodegenerativna bolezen. Je kronična in progresivna, najbolj očiten simptom pa je napredujoča demenca. Poznane so tri familiarne oblike z nastopom v zgodnji življenjski dobi, ki se dedujejo avtosomalno dominantno, s popolno penetranco genov. Gre za mutacije genov za amiloidni prekurzorski protein (APP), presenilin-1 in presenilin-2. Za diagnozo atrofija velikih možganov ni dovolj specifična, ampak je potreben mikroskopski pregled možganskega tkiva, da se odkrijejo glavne značilnosti bolezni – nevrofibrilarne pentlje in amiloidni plaki. Degenerativne spremembe v možganih se najprej začnejo v področjih, ki so pomembni za nastanek dolgotrajnega spomina in se razširijo čez celoten neokorteks. Prvi znaki bolezni so pozabljivost, neurejenost, nemirnost in motnje v presoji, ki se stopnjujejo v izgubo spomina na sveže dogodke, dezorientiranost v času in prostoru, nesposobnost skrbeti zase ter v zadnji fazi v globalni upad spoznavnih funkcij. Bolezen se, razen pri familiarnih oblikah, v večini primerov pojavi pri ljudeh po 65. letu starosti in predstavlja 70 % vseh oblik demenc. Kot za številne bolezni, tudi za Alzheimerjevo obstajajo mišji modeli, na katerih se izvajajo raziskave o tej bolezni in njenem zdravljenju. Ker pa je znotraj miši problematično zajeti vse znake, značilne za to kompleksno bolezen, so v študiji, ki je opisana v članku, naredili transgeno podgano, katera kaže vse znake bolezni.
METODE IN REZULTATI
Podgano so izbrali zato, ker je evolucijsko 4-5 milijonov let bližje človeku kot miš, vseeno pa je primerna za delo v laboratoriju. Delali so na sevu Fischer 344. V projedro podgane so injicirali dva mutirana človeška gena z mišjim prionskim promotorjem: ˝švedski˝ mutant APP in presenilin-1 brez eksona 9. Oba konstrukta sta bila znana že iz prejšnjih študij. Vnesli so jih v odraslo podgano in vzgojili potomce. Integracijo vnesenih genov so potrdili z določitvijo genotipa, raven izražanja pa s pomočjo prenosa Western homogenata možganov. Izbrali so osebke s kar 2,6-krat višjo stopnjo izražanja APPsw v primerjavi z endogenim APP in 6,2-krat boljše izražanje PS1ΔE9 v primerjavi z endogenim N-končnim fragmentom PS1 ter jih namnožili in na njih nadaljevali z raziskavami. Vse so izvajali tako z divjim (WT), kot s transgenim tipom (TgF344-AD) pri starosti 6, 15 in 24 mesecev. Uporabljali so tako samce kot samice, saj niso zaznali nikakršnih bistvenih razlik. Najprej so izvedli nevrološki test. Preverjali so odziv živali ob položitvi na hrbet, mežikanje oči, trzanje ušes in umik okončin ob dotiku ter odziv na vohalne, vizualne in zvočne dražljaje. Ker so uspešnost na testu označevali samo dvostopenjsko, razlik glede na genotip pri rezultatih niso zaznali. Nato so naredili test odprtega polja, da so preverili gibalno aktivnost. Opazna je bila starostno odvisna hiperaktivnost transgenskih živali glede na WT, kar je lahko rezultat poškodb nevronov. Sledil je test prepoznavanja predmetov, s katerim so preverjali sposobnost učenja in spomina. Tu se je pokazalo starostno odvisno slabšanje spomina pri transgenskih podganah, kar so potrdili s pomočjo Barnesovega labirinta, ki je splošno sprejet test od hipokampusa odvisnega učenja in spomina v podganah in miših. Ker pa diagnoze za Alzheimerjevo bolezen le na podlagi vedenja ne moremo postaviti, so znanstveniki raziskali tudi stanje samih možganov podgan. Eno hemisfero so uporabili za histokemijske, drugo pa za biokemijske analize. β-amiloidno patologijo in količino peptidov Aβ so preverjali na različne načine. Vse raziskave so pokazale isti rezultat – starostno odvisno nalaganje β-amiloidnih skupkov v transgenskih živalih. Poleg tega pa imajo te živali močno povečane koncentracije topnih Aβ že pred samo akumulacijo v plake. Za konec so primerjali še število nevronov v transgenskih in WT živalih ter ugotovili, da je v transgenskih prišlo do propada določenega dela nevronov, del pa je odvisen od starosti živali. Vse dobljene rezultate so statistično analizirali.
ZAKLJUČEK
V študiji, predstavljeni v članku, so pripravili transgensko podgano z namenom razvoja čim boljšega živalskega modela Alzheimerjeve bolezni. Dosedanji modeli so bili mišji in ker niso kazali vseh znakov bolezni, ki se pojavijo pri Alzheimerjevih pacientih, je bil potreben nadaljnji razvoj. Tako so razvili TgF344-AD, ki kaže vse znake bolezni in so ti hkrati starostno odvisni, prav tako kot pri pacientih.
