Effect of Neurotoxic Insults in Knock Out Cell Lines for the Study of Alzheimer's Disease

Η νόσος του Alzheimer’s disease (AD) είναι μια προοδευτική νευροεκφυλιστική διαταραχή που χαρακτηρίζεται από έκπτωση των γνωστικών λειτουργιών, με τη συσσώρευση πλακών β-αμυλοειδούς (Aβ) και τα νευροϊνιδιακά πλέγματα να αποτελούν τα βασικά νευροπαθολογικά της χαρακτηριστικά. Αν και η υπόθεση του καταρράκτη του αμυλοειδούς (Amyloid cascade hypothesis) παραμένει κεντρική στην παθογένεση της AD, από μόνη της δεν επαρκεί για να περιγράψει πλήρως την πολύπλοκη και πολυπαραγοντική φύση της νόσου. Επιπλέον, ο φυσιολογικός ρόλος των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην παθογένεση της AD, συμπεριλαμβανομένων της πρόδρομης πρωτεΐνης του αμυλοειδούς (APP), της πρεσενιλίνης 1 (PS1) και της α-συνουκλεΐνης (aSyn) η οποία σχετίζεται κυρίως με τη νόσο του Parkinson’s disease (PD), δεν έχει ακόμη πλήρως αποσαφηνιστεί. Για να διερευνήσουμε τη συμβολή αυτών των πρωτεϊνών σε βασικές κυτταρικές διεργασίες, δημιουργήσαμε κυτταρικές σειρές ανθρώπινου νευροβλαστώματος SK-N-SH με απενεργοποίηση των γονιδίων APP, PS1 και aSyn (APP-/-, PS1-/-, και aSyn-/-) χρησιμοποιώντας το εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR/Cas9 gene editing. Πέρα από τη διερεύνηση πιθανών αλληλεπιδράσεων μεταξύ αυτών των πρωτεϊνών, στόχος μας ήταν να εντοπίσουμε μηχανισμούς που διαφοροποιούν την παθογένεση της AD από εκείνη της PD. Ο χαρακτηρισμός αυτών των μοντέλων knockout έδειξε ότι η απώλεια των PS1 και aSyn οδήγησε σε αυξημένα επίπεδα πλήρους μήκους APP (p=0,0469 και p=0,0174 αντίστοιχα), γεγονός που υποδηλώνει είτε διαταραχές στην επεξεργασία της APP είτε αλλαγές στην κυτταρική της μεταφορά. Αξιοσημείωτα, τα κύτταρα PS1-/- παρουσίασαν μειωμένη λυσοσωμική ροή, όπως φάνηκε από την αυξημένη αναλογία της πρωτεΐνης LC3II/LC3I, ενώ τα κύτταρα aSyn-/- εμφάνισαν μειωμένη σηματοδότηση PI3K/Akt, υποδεικνύοντας πιθανό ρόλο της aSyn στις οδούς επιβίωσης των νευρώνων. Τέλος, η έκθεση σε οξειδωτικό (H₂O₂) και υποξικό (CoCl₂) στρες δεν επέφερε σημαντικές μεταβολές σε κύριες σηματοδοτικές οδούς (MAPK/ERK) στις κυτταρικές σειρές knockout. Ωστόσο, τα κύτταρα APP-/- εμφάνισαν μειωμένη ενεργοποίηση της οδού MAPK/ERK μετά από οξεία έκθεση σε H₂O₂, ενισχύοντας τον ρόλο της APP στην ενδοκυτταρική σηματοδότηση. Τα ευρήματα αυτά υπογραμμίζουν περαιτέρω την πολύπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των πρωτεϊνών APP, PS1 και aSyn. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την αποκάλυψη των μηχανιστικών συνδέσεων μεταξύ αυτών των πρωτεϊνών και της συμβολής τους στη σχετιζόμενη με την AD κυτταρική δυσλειτουργία.

Authors dc:creator

• ΚΟΥΚΟΒΙΝΗ ΤΑΤΙΑΝΗ
• KOUKOVINI TATIANI

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

English

Identifier

uoadl:5368818

OAI identifier oai:identifier

oai:lib.uoa.gr:uoadl:5368818