Funkcionális és morfológiai változások jellemzése krónikus agyi hipoperfúzió során patkányban = Characterization of functional and morphological changes is the hypoperfused rat brain

摘要

Az igen gyakori krónikus agyi hipoperfúzió feltehetően ok-okozati összefüggésben áll az időskori kognitív zavarok kialakulásával. Az állapot széleskörben elfogadott állatkísérletes modellje patkányban a permanens kétoldali carotis comm. okklúzió (2VO). Ennek hatására neuronális károsodás, microglia aktiváció és memória zavar alakul ki. Eredményeink megerősítették, hogy a károsító folyamatok sokrétűek, közöttük kulcs szerepet játszik a pro-és antioxidáns enzimek (pl. COX-2 vagy az eNOS) megváltozott indukciója. Az antioxidáns hatásáról ismert alfa tokoferol használatával jelentősen csökkenthető volt a 2VO által előidézett memóriakárosodás. A hipoperfúzió károsan hat a retinára is. Modellünkben egy szelektív mitochondriális ATP-függő K+csatornanyitó vegyülettel eredményesen csökkentettük a retinakárosodást. Eredményeink rámutattak arra is, hogy szelektív COX-2 gátló szerekkel meggátolható a tanulási folyamat nagymértékű károsodása. A hipoperfúzió és a migrén összefüggéseinek tanulmányozása során rámutattunk a COX-2 enzim lehetséges szerepére a migrén pathomechanizmusában. Továbbá bizonyítottuk, hogy az NMDA patkányban kúszó kérgi depolarizáción (CSD) keresztül okoz kérgi hiperaemiát. A krónikus hipoperfúzió és az öregedés egyaránt csökkenti az agykéreg érzékenységét a CSD kiváltásával szemben. Kutatási eredményeink számos területen hozzájárultak a krónikus agyi hipoperfúzió által okozott morfológiai és funkcionális károsodások mechanizmusának megértéséhez. | Chronic cerebral hypoperfusion is a mild ischemic condition associated with a cognitive decline which is prevalent during senescence. Its experimental animal model compromises permanent occlusion of the common carotid arteries (2VO) in rats, which results in neuronal damage, microglia activation and memory dysfunction. Our studies indicate that various mechanisms, including oxidative stress (e.g.: elevated COX-2 and eNOS levels), have been proposed to be involved in this process. Alpha-tocopherol ?a well known antioxidant- moderates the 2VO-induced learning impairment even when used after the 2VO onset. 2 VO results in severe degeneration of all retinal layers that could be counteracted by stimulation of mitochondrial ATP sensitive potassium channels. We have reported that selective COX-2 inhibition prevents the hypoperfusion-induced memory impairment. Our findings suggest that COX-2, but not COX-1 derived metabolites play a significant role in the induction of migraine. We have demonstrated NMDA elicits dose-dependent increases in cortical blood flow that are composed of cortical spreading depression (CSD)-dependent and -independent components. Our results point out reduced sensitivity of the cortex to CSD elicitation with early aging, and a less responsive cerebrovascular system with chronic hypoperfusion. Our experimental studies provided several pieces of evidence for understanding of the causative role played by cerebral hypoperfusion in neurodegenerative diseases.