Статті

Дослідження процесу демієлінізації у трансгенних мишей C57BL/6 зі спадковою нейропатією CMT1A

Дипломна робота на тему: "Дослідження процесу демієлінізації у трансгенних мишей C57BL/6 зі спадковою нейропатією CMT1A."

виконав: студент 6 курсу, групи ФФ-91мн Тимчишін Микита Юрійович

керівник: член-кореспондент НАНУ, проф., доктор медичних наук Скибо Галина Григорівна

Реферат

Магістерська дисертація складається зі вступу, трьох розділів та висновків. Загальний об’єм дисертації становить 86 сторінки, з них 63 сторінки основного тексту, 18 рисунків, 15 таблиць, 80 літературних джерел.

Темою роботи є дослідження процесу демієлінізації у трансгенних мишей C57BL/6 зі спадковою нейропатією ШMT1A.

Актуальність теми. Спадкова нейропатія Шарко-Марі-Тута (ШМТ) є найпоширенішим моторно-сенсорним захворюванням з групи полінейропатій, що виводить її на високий рівень глобальної медико-соціальної значимості.

Розповсюдженість цієї хвороби складає 1 хворий на 2500 осіб. Дана хвороба характеризується тим, що поряд із демієлінізацією периферичних нервів, порушенням чутливості та, інколи, болем, захворювання прогресує із характерною деформацією нижніх та верхніх кінцівок. Це призводить до порушення рухових функцій кінцівок, погіршення стереотипу ходьби, зниження рівня якості життя, повної втрати працездатності та набуття
інвалідності. Ліків від ШМТ на сьогоднішній день не існує. Тому розуміння патогенезу фізіологічних змін нервово-м’язового апарату, які в подальшому призводять до деформації та грубого порушення біомеханіки кінцівок є необхідним для підбору найбільш адекватних та ефективних засобів симптоматичного (консервативного) лікування.

Об'єктом дослідження є рухова функція та стан сідничного нерва трансгенних мишей лінії С57BL/6 з надекспресією PMP22.

Предметом дослідження є зовнішні/поведінкові прояви хвороби (кількість зісковзувань задніх кінцівок, час проходження дистанції та індекс функціонального стану сідничного нерва); морфологічна структура демієлінізованих волокон (товщина мієлінових оболонок та кількість ламелей в цих оболонках); патологічні зміни функціональних характеристик сідничного нерва (амплітуди і швидкості проведення CNAP та параметрів часової затримки та амплітуди M-хвилі).

Мета дослідження – виявити всі особливості процесів демієлінізації у мишей з периферичною нейропатією ШМТ та на основі цього запропонувати і впровадити експериментальне симптоматичне лікування.

Завданнями роботи є: отримати приплід від трансгенних мишей; вибрати тварин з порушенням рухової активності та перевірити їх на гомозиготність по PMP22; розробити експериментальну частину роботи; провести дослідження стану всіх експериментальних груп мишей; проаналізувати результати дослідів; оцінити вплив демієлінізації нервових
волокон піддослідних мишей в залежності від їх віку і статі на зовнішні прояви хвороби, морфологічні характеристики нервових волокон, та швидкість  проведення нервового імпульсу. На основі отриманих результатів зробити висновки та запропонувати експериментальне медикаментозне лікування. Впровадити лікування та оцінити його вплив на піддослідних.

Методи дослідження. В роботі були використані такі методи: поведінковий тест на балансування, чорнильний метод паперової візуалізації відбитків стоп тварин, морфологічне дослідження ультратонких зрізів нерву, електрофізіологічне дослідження сідничного нерву.

Наукова новизна отриманих результатів:

  1. Встановлено, що ступінь зниження рухової активності, посилення слабкості і тремору в задніх кінцівках залежить від статі та віку піддослідних тварин. Виявлено, що самки у 100% випадків мали ранню маніфестацію симптомів та більш агресивний перебіг хвороби в порівнянні з самцями того ж віку.
  2. Виявлено, що демієлінізація була ярко вираженою у волокнах більшого діаметру (рухових), на відміну від волокон меншого діаметру, в яких мієлінові оболонки мали нормальну або навіть збільшену товщину.
  3. Показано, що в умовах надмірної експресії PMP22 утворюється велика кількість електрон-щільних тіл (агрегати білка PMP22 з білками теплового удару HSP), які сприяють додатковому порушенню внутрішньоклітинного транспорту та дисфункції протеасом у Шваннівських клітинах та стимулюють подальший розвиток процесів демієлінізації.
  4. Показано, що внаслідок демієлінізації рухових нервових волокон CNAP та М-хвилі характеризуються набагато меншими амплітудами та більшими затримками порівняно зі здоровими мишами. Такі результати повністю відповідають отриманим патоморфологічним картинам.
  5. Введення мезенхімальних стовбурових клітин позитивно вплинуло на рухову активність хворих мишей, дозволивши їм пройти дистанцію значно швидше та з меншою кількістю рухових помилок. Зокрема, виявлено, що вже через 4 тижні після введення стовбурових клітин у піддослідних відбувається помітне зниження тремору задніх кінцівок, зростання сили, а також частково відновлюється контроль над литковими м’язами.
  6. Показано, що станом на 10-й тиждень після введення ММСК піддослідні демонструють поведінкові результати, що є дуже близькими до показників здорових тварин (P > 0.05). Цей факт підтверджує ефективність та результативність обраного симптоматичного лікування.

Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження роблять внесок у формування уявлень щодо функціональних втрат сідничного нерва, спричинених хворобою ШМТ, а також розширюють відомості про особливості патоморфологічних змін демієлінізованих нервових волокон. Дослідження механізму дії ММСК на рухову активність мишей за умов значної демієлінізації сідничних нервів становить значний інтерес, тому що
обґрунтовує нові можливості ефективного використання даних клітин у якості стимулятора процесу проліферації «ураженого» нерва з метою покращення контролю над м’язовими скороченнями ослаблених кінцівок. Дана робота є комплексним аналітичним і практичним дослідженням хвороби Шарко-Маті-Тута типу 1А на моделі трансгенних мишей С57BL/6. Результати роботи можуть бути використані при проведенні схожих досліджень в інших
наукових установах з метою оцінки стану демієлінізації периферичних нервових волокон, впровадження симптоматичного (медикаментозного) лікування.

Публікації.

  1. Тимчишін М.Ю. Electron Microscopy Analysis of Sciatic Nerve Fibers in
    C57BL/6 Transgenic Mice / I. O. Govbakh, O. M. Tsupykov, E. G.
    Smozhanik, V. V. Rubtsov, M. Y. Tymchyshin, S. A. Kravchenko, and D.
    A. Vasylenko// Neurophysiology, Vol. 52, No. 2, March, 2020.

Ключові слова:

мієлін, демієлінізація, сідничний нерв, хвороба Шарко-Марі-
Тута, миші C57BL/6, периферична нейропатія, рухова активність,
патоморфологічний стан, складний нервовий потенціал дії, швидкість
провідності, стовбурові клітини.

Повний текст дисертації (pdf)

stanislawbeh червня 09 2021 7750 прочитання Друк