Jeste li znali da je moždani udar drugi vodeći uzrok smrti u Hrvatskoj, s preko 1647 smrtnih slučajeva u 2018. godini? S obzirom da u Hrvatskoj trenutno živi oko 4 milijuna ljudi, taj je broj (vjerovatno potpomognut prevladavajućim pušenjem među ljudima svih dobnih skupina) prilično alarmantan! Srećom, istraživači Hrvatskog instituta za istraživanje mozga Sveučilišta u Zagrebu naporno rade na smanjenju tog broja, provodeći inovativna predklinička istraživanja procjenjujući potencijalne neuroimunološke tretmane. Jedna od njihovih najnovijih publikacija provodi multimodalni in vivo pristup kako bi odredio učinke neuroinflamatorne modulacije nakon ishemijskog moždanog udara!
Prije nego što razgovaramo o njihovim fascinantnim istraživanjima, malo pozadinskih informacija: postoje dvije glavne vrste moždanog udara. Prva vrsta moždanog udara naziva se ishemijski moždani udar i nastaje kada ugrušak krvi (koji potječe iz mozga ili putuje u mozak iz druge arterije) začepljuje protok krvi u moždane regije. Nasuprot tome, hemoragični moždani udar nastaje kada krvna žila u mozgu pukne, što uzrokuje propuštanje krvi i oštećenje moždanog tkiva.
Znanstvenici sa Sveučilišta u Zagrebu usmjerili su svoje istraživanje na ishemijske moždane udare koristeći filament kako bi umjetno izazvali ishemijski moždani udar kod mišjih modela. Odabirom svojih modela miša, istraživači su koristili i miševe s nedostatkom gena Tlr2, kao i miševe divljeg tipa (kontrola), jer su prethodna istraživanja pokazala da Tlr2 protein, član molekula pod nazivom "toll-like receptors (TLR)," doprinosi mikroglijskoj aktivaciji i proliferaciji nakon ishemijskog moždanog udara. Kao rezultat postishemijske nekroze oslobađaju se molekularni uzorci (DAMP) povezani s opasnošću /oštećenjem, koji TLR molekule tada prepoznaju. Aktivirani TLR (izraženi na rezidencijalnoj mikrogliji CNS-a) djeluju na aktiviranje mikroglije (rezidentne imunološke stanice mozga), što dovodi do povećanja transkripcije upalnih citokina. Kao član obitelji TLR, Tlr2 doprinosi ovoj upalnoj kaskadi povećavajući proliferaciju mikroglija, akumulaciju astrocita, i regrutovanje monocita / makrofaga iz periferne cirkulacije. Međutim, nedostatak Tlr2 smanjuje količinu inzulina poput faktora rasta 1 (IGF-1) i monocitnog hemotaktičkog proteina 1 (MCP-1), smanjujući broj aktiviranih rezidencijalnih mikroglija. Stoga su istraživači koristili miševe s nedostatkom Tlr2 da bi procijenili učinke smanjene Tlr2 posredovane proupalne signalizacije na progresiju oporavka mozga. S obzirom na to da su miševi s nedostatkom Tlr2 ranije korišteni u studijama koje su donijele kontroverzne zaključke, istraživači su odlučili konstruirati inovativni, multimodalni in vivo pristup koji postavlja neurokemijske pokazatelje oporavka mozga u kontekst veličine lezije mozga. Istraživači su posebno koristili sljedeće tehnike: t2-važni MRI skeniranje za mjerenje veličine lezije na mozgu, bioluminiscentno snimanje transgenih miševa Gap43-luc /gfp za vizualizaciju aksonalnog preuređenja nakon ozljede, i kalibra-luciferin bioluminiscencija snimanje koje omogućava identifikaciju aktivnosti kaspaze 3 i 7 kod miševa Gap43-luc / gfp. S obzirom na to da kaspaza 3 djeluje u apoptozi dok GAP43 potiče rast aksona i pregradnja, istraživači su podatke protumačili kao pokazatelj količine neuronskog stresa u ranim fazama nakon moždanog udara, konsolidacije i popravljanja u kasnim fazama. (Bioluminiscencija je tehnika snimanja za vizualizaciju bioloških procesa in vivo koja zahtijeva aktivaciju luciferaze, enzima koji nakon oksidacije supstrata emitira svjetlo. S druge strane, bioluminiscencija u kavezu-luciferin zahtijeva rascjep luciferin supstrata (najčešće kaspazama 3 i 7) iz veće molekule prije oksidacije). Rezultati su pokazali da su miševi s nedostatkom Tlr2 pokazali značajno povećanje aktivnosti Gap43 i kaspaze 3/7, osobito tijekom kronične faze oporavka mozga. Ovo povećanje aktivnosti Gap43 i kaspaze 3/7 potvrđeno je korištenjem markera sinaptičke plastičnosti (DLG4, sinaptofizin), koji se povećao u kroničnim vremenskim točkama kod miševa s nedostatkom Tlr2 u usporedbi s WT miševima. Takvi rezultati pokazuju da odsutnost Tlr2 može pozitivno utjecati na neuralni remodeliranje i pomoći oporavku mozga nakon ishemijskog moždanog udara.
Unatoč smanjenim stopama smrtnosti i povećanoj ekspresiji markera neuralnog popravljanja u miševa s nedostatkom Tlr2, deficit Tlr2 nije riješio sve postishemijske probleme miševa. Miševi s nedostatkom Tlr2 također su pokazali kašnjenje u konsolidaciji veličine lezije. Iako je nedostatak Tlr2 smanjio volumen ishemijske lezije u akutnoj fazi, modificirana upala povezana s nedostatkom Tlr2 dovela je do kasne apoptoze i ishemijske lezije veće veličine u kasnijim vremenskim točkama u usporedbi sa životinjama divljeg tipa (WT). Istraživači primjećuju da je takav porast veličine lezije čak povezan sa lošijim funkcionalnim i bihevioralnim performansama miševa s nedostatkom Tlr2 (posebno u zadatku bilateralnog taktilnog stimulacije) u usporedbi s WT miševima.
Dakle, iako nedostatak Tlr2 može povećati markere neuralnog rasta nakon ishemijskog moždanog udara, da li takvo modulirano neuroinflamacije doista vodi boljem i bržem oporavku je još uvijek područje aktivnog istraživanja. Pratimo nevjerojatna istraživanja ishemijskog moždanog udara na HIIM-u kako bismo vas obavijestili o budućim događajima! Za pristup cijelom znanstvenom članku, posjetite:
References:
Gorup, Dunja & Škokić, Siniša & Kriz, Jasna & Gajovic, Srecko. (2019). Tlr2 Deficiency is Associated with Enhanced Elements of Neuronal Repair and Caspase 3 Activation Following Brain Ischemia. Scientific Reports. 9. 10.1038/s41598-019-39541-3.
*Slike je uzeo Jesse Orrico (https://unsplash.com/@jessedo81) na Unsplash.com.*
Comments