velikost textu

The role of TRPV1 receptors in nociceptive signalling at spinal cord level

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
The role of TRPV1 receptors in nociceptive signalling at spinal cord level
Název v češtině:
Úloha TRPV1 receptorů v nociceptivní signalizaci na míšní úrovni
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Petra Mrózková
Školitel:
MUDr. Jiří Paleček, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc.
RNDr. Jan Krůšek, CSc.
Id práce:
114904
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyziologie (31-152)
Program studia:
Fyziologie živočichů (P1521)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
5. 4. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
synapse, bolest, TRPV
Klíčová slova v angličtině:
synapse, pain, TRPV
Abstrakt:
Abstrakt Modulace nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v rozvoji a udržování zejména patologických a chronických bolestivých stavů. Důležitou roli v tomto procesu hrají vaniloidní receptory typu 1 (TRPV1), které jsou přítomny na presynaptických zakončeních primárních aferentních neuronů v superficiálních oblastech zadního rohu míšního. Změny v aktivitě míšních TRPV1 receptorů mají velký dopad na nociceptivní přenos. Existuje celá řada procesů, jejichž účinek na nociceptivní přenos je zprostředkován TRPV1 receptory a které ovlivňují jejich funkci. Tato práce se zaměřila zejména na úlohu proteázou aktivovaných receptorů typu 2 (PAR2), chemokinu CCL2 a chemoterapeutika paclitaxelu, spojeného s aktivací TLR4 receptorů. PAR2 patří do rodiny receptorů spojených s G proteiny a jsou aktivovány proteázami. Role PAR2 receptorů při vnímání bolesti je úzce spjata s jejich přítomností v populaci neuronů míšních ganglii kde jsou často exprimovány s TRPV1 receptory. Tato práce se proto soustředila na modulaci nociceptivní signalizace po aktivaci míšních PAR2 receptorů. Chemokin CCL2 se ukázal být důležitým faktorem v rozvoji neuropatické bolesti po poranění nervu. V provedených experimentech byl účinek aplikace CCL2 studován hlavně vzhledem k aktivaci míšních TRPV1 receptorů. Paclitaxel je protinádorový lék, jehož klinické využití je limitováno vznikem neuropatických bolestivých stavů. Cílem naší práce bylo studovat jeho vliv na TRPV1 a TLR4 receptory. Role míšních PAR2 receptorů byla studována za použití behaviorálních a elektrofyziologických technik. Prokázali jsme, že po intrathekálním podání PAR2 aktivačního peptidu SLIGKV-NH2 dojde k rozvoji tepelné hyperalgesie, která je blokována podáním TRPV1 antagonisty SB 366791 nebo inhibitoru proteinkináz Staurosporinu. Snímání postsynaptických excitačních proudů ze superficiálních neuronů zadního rohu míšního ukázalo, že aplikace PAR2 aktivačního peptidu vyvolá snížení frekvence mEPSC, ale naopak nárůst frekvence sEPSC i amplitudy u evokovaných EPSC. Tyto účinky byly také významně zeslabeny aplikací SB 366791 a staurosporinu. Presynaptické PAR2 receptory mohou hrát důležitou roli v modulaci nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míchy. Další výsledky ukázaly že CCL2 také působí přes aktivaci míšních TRPV1 a že tato aktivace hraje důležitou roli v modulaci nociceptivní signalizace. Dále bylo zjištěno, že aktivace TLR4 paclitaxelem vede k senzitizaci centrálních TRPV1 receptorů, což muže přispívat k paclitaxelem vyvolané akutní a chronické neuropatii. Naše výsledky potvrdily důležitost míšních TRPV1 receptorů v modulaci nociceptivního přenosu v superficiální oblasti zadního rohu míchy. Ukázali jsme, že aktivace PAR2 receptorů a aplikace CCL2 nebo paclitaxelu v míše vede k modulaci synaptického nociceptivního přenosu zprostředkovaného zejména TRPV1 receptory. Tato aktivace a modulace TRPV1 receptorů může být důležitá zejména za patologických bolestivých stavů. Poznání funkce míšních TRPV1 receptorů může přispět k vývoji nových analgetik pro dosud velmi obtížně léčitelné stavy neuropatické bolesti.
Abstract v angličtině:
Abstract Modulation of nociceptive synaptic transmission in the spinal cord dorsal horn plays a key role in the development and maintenance of pathological pain states and chronic pain diseases. Important role in this process play Transient receptor potential Vanilloid 1 receptors (TRPV1), present on presynaptic endings of primary afferents in the superficial spinal cord dorsal horn. Changes in TRPV1 activity have significant impact on nociceptive transmission. There are number of processes that influence the function of spinal TRPV1 receptors. This work is focused on the role of protease-activated receptors type 2 (PAR2), C-C motif chemokine ligand 2 (CCL2) and the effect of chemotherapeutic drug paclitaxel in modulation of synaptic nociceptive transmission and activation of TRPV1 receptors. PAR2 receptors belong to a family of four G-protein-coupled receptors activated by proteases. The role of PAR2 receptors in pain perception is closely related to their presence in a population of dorsal root ganglion neurons, where they are also co-expressed with TRPV1. Activation of PAR2 may lead to peripheral and central sensitization. Chemokine CCL2 and its main receptor CCR2 were suggested to be an important factor in the development of neuropathic pain after peripheral nerve injury. In our study we focused on the effect of CCL2 application on TRPV1 receptor activation and nociceptive signalling. Paclitaxel is an antitumor drug which clinical use is limited by the appearance of neuropathic pain conditions. The aim of our study was to investigate paclitaxel effect on presynaptic TRPV1 receptors in the spinal cord dorsal horn. Experiments in this thesis were preferentially aimed to study the role of PAR2 receptors in nociceptive processing and modulation of synaptic transmission, using behavioural and electrophysiological techniques. We showed that intrathecal application of PAR2 activating peptide SLIGKV-NH2 caused hyperalgesia in naïve animals that was prevented by pre-treatment with TRPV1 antagonist SB 366791 and protein kinases inhibitor Staurosporine. Patch-clamp recordings of post synaptic excitatory currents from superficial dorsal horn neurons in acute spinal cord slices was used to demonstrate that activation of PAR2 receptors by SLIGKV NH2 caused a decrease in the frequency of mEPSC, but increased the frequency of sEPSC and also increased the amplitude of dorsal root stimulation evoked EPSC. These effects were also significantly attenuated by application of SB 366791 and staurosporine. Our results suggest that presynaptic PAR2 receptors may play an important role in the modulation of nociceptive synaptic transmission in the spinal cord dorsal horn. Results of another study demonstrated that changes induced by CCL2 application were largely mediated through activation of TRPV1 receptors, suggesting importance of PAR2 receptors in pain modulation. Paclitaxel application induced increased frequency of mEPSC currents that was prevented by TRPV1 receptors antagonist, implying their contribution to paclitaxel-induced acute and chronic neuropathic pain. Our results demonstrate an important role of spinal TRPV1 receptors in modulation of nociceptive transmission in the spinal cord dorsal horn. We have shown that activation of PAR2, application of CCL2 and paclitaxel induced changes which lead to modulation of synaptic transmission mediated primarily by TRPV1 receptors. This further confirms the fundamental role of TRPV1 receptors in pain modulation at spinal cord level and supports their importance in pathological pain states.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Petra Mrózková 9.71 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Petra Mrózková 107 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Petra Mrózková 106 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Petra Mrózková 2.33 MB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc. 93 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Krůšek, CSc. 81 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 491 kB