A proteomic analysis of the ventral and dorsal hippocampal brain areas of serotonin knockout rats
Year: 2008
Type: dissertation
Abstract: Oor die eeue heen het wetenskaplikes in 'n teoretiese debat betrokke geraak betreffende die etiologie van gemoedsversteurings.Bevindings van neurowetenskap, genetika en kliniese ondersoeke demonstreer dat depressie 'n versteuring van die brein is.Verder het brein beeldingstudies onthul dat neurale netwerke, wat verantwoordelik is vir gemoed, denke, slaap, eetlus en gedrag, faal om korrek te funksioneer en dat die regulasie van kritieke neurotransmittore versteur is in stoornisse soos bv.depressie.Genetiese studies, insluitend studies op tweelinge, het sterk aangedui dat gene 'n belangrike 'n rol speel in depressie.Kwesbaarheid tot die ontwikkeling van depressie blyk die gevolg te wees van die invloed van verskeie gene wat saamwerk met omgewingsfaktore.Ander navorsing het getoon dat stresvolle lewenservaringe, byvoorbeeld in die vorm van verlies as gevolg van die dood van 'n familielid, depressie mag ontlok in vatbare individue.Hierdie verskynsel is veral opmerklik in gevalle waar jong kinders ouers verloor, en gevolglik in die latere volwasse stadium gemoedstoornis ontwikkel.Tans is die neurobiologie van normale gemoedsregulering asook die presiese patofisiologie van gemoedsversteurings nog onduidelik.Een van die redes hiervoor is die tekort aan gepaste modelle om die verskillende siektetoestande te ondersoek.Byvoorbeeld daar heers 'n groot behoefte aan sensitiewe metodes om die rol van strukturele proteïene en/of seintransduksie paaie, wat sentraal is tov neuronfunksie, te bestudeer.Daar word gespekuleer dat abnormaliteite op hierdie vlakke kan lei tot veranderinge in die funksie van sekere brein areas soos die hippokampus.Pasïente met gemoedsversteurings soos bipolêre depressiewe versteuring en kroniese uitgebreide depressiewe versteuring blyk om morfologies abnormale hippokampusse te hê.Soortelyk heers daar 'n behoefte vir metodes om die vroeë waarneming, skandering en diagnosering van individue met 'n risiko tot 'n gemoedsversteuring te bewerkstellig.Gemoed, emosie en kognisie word betekenisvol deur die serotonien midbrein raphe sisteem gemoduleer en dus word hierdie neurotransmittorsisteem in die patogenese van 'n aantal psigiatriese versteurings geïmpliseer.Bewyse hiervoor spruit uit die suksesvolle behandeling van depressie en angs met selektiewe serotonien heropname blokkeerders.Ongelukkig is hierdie sukses gedeeltelik, want ongeveer 30 % van depressie-lyers reageer nie op die behandeling nie en 20 % ervaar terugslae terwyl hulle op behandeling is.Interresant is die feit dat die oorgrootte meerderheid van huidige medikasie teiken proteïene, veral membraan proteïene.Die serotonien transporter is 'n primêre teiken van 'n hele aantal terapeutiese intervensies in die behandeling van sommige psigiatriese versteurings.Ten spyte hiervan is die bydraes van hierdie transporter tot gedragssiektetoestande nog nie goed bestudeer nie.Die doel van ons studie was dan juis om die rol van die serotonien transporter in die neurobiologie v van gedrag verder te ondersoek.Normale kontrole rotte en serotonien transporter knock-out diere is bestudeer.Die hippokampusse van hierdie diere was gefraksioneer in sitosoliese en membraan komponente wat verder geskei was in twee dimensies.Eerstens het skeiding plaasgevind op grond van isoelektriese fokusering, gevolg deur gelelektroforese wat proteïene volgens grootte skei.Hierdie gels was dan vergelyk om proteïene wat verander het tussen die verskillende rotgroepe.Differensieël uitgedrukte proteïene, soos uitgeken deur PD Quest sagteware, was uitgesny, verteer en dan onderwerp aan verdere analisering deur middel van massa spektrometrie.Ons resultate dui daarop dat metaboliese, strukturele en seintransduksie proteïene differensieël uitgedruk was in beide die ventrale en dorsale hippokampusse van die serotonien knock-out rot.Verder was sellulêre stres proteïene slegs differensieël uitgedruk in die ventrale hippokampus.Die meerderheid van proteïene wat geïdentifiseer is, in beide hippokampus areas sowel as beide fraksies, was toegeken aan energie metabolisme.Die sitosoliese proteïen profiel het die patroon van die membraan proteïen profiel weerspieël.Ten slotte het hierdie proteomiese studie die verskillende proteïengroepe wat op mekaar inwerk, geïdentifiseer, wat dus 'n kompensasie daarstel vir die ontwrigte serotonien homeostase.
Author: Lorren Fairbairn
Language: English
Subfield: Cellular and Molecular Neuroscience
Field: Neuroscience
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W854248943