velikost textu

Modulace synaptického přenosu nociceptivní informace

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:
Modulace synaptického přenosu nociceptivní informace
Název v angličtině:
Modulation of nociceptive synaptic transmission
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Vladimír Nerandžič
Školitel:
MUDr. Jiří Paleček, CSc.
Oponenti:
RNDr. Jan Krůšek, CSc.
RNDr. Lucie Hejnová, Ph.D.
Id práce:
94662
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyziologie (31-152)
Program studia:
Fyziologie živočichů (P1521)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
28. 6. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
bolest, mícha, TRPV1,
Klíčová slova v angličtině:
pain. spinal cord, TRPV1
Abstrakt:
Abstrakt Modulace synaptického přenosu v zadních rozích míšních představuje důležitou součást rozvoje a udržování patologických bolestivých stavů. Nezastupitelnou roli v této modulaci hrají tzv. transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRPV1) a kanabinoidní receptory 1 (CB1) exprimované na presynaptických zakončeních primární aferentů. Za fyziologických podmínek jsou TRPV1 receptory pronociceptivní, zatímco CB1 receptory tlumí nociceptivní signalizaci. Oba receptory však sdílejí stejného endogenního agonistu anandamid (AEA), který je syntetizován z N-arachidonoylfosfatidylethanolaminu (20:4-NAPE). Tato práce se zaměřuje především na účinek aplikace 20:4-NAPE za kontrolních podmínek a po navození periferního zánětu a na související možnou interakci mezi TRPV1 a CB1 receptory. První pokusy prokázaly výrazné zvýšení hladiny anandamidu za podmínek in vitro z míšních řezů po aplikaci 20:4-NAPE, jeho prekurzoru. Další experimenty byly prováděny snímáním excitačních postsynaptických proudů (mESPC a sEPSC) v superficiálních neuronech zadních rohů míšních na akutních míšních řezech metodou patch-clamp. Aplikace 20:4-NAPE vedla k výraznému poklesu frekvence mEPSC a sEPSC proudů. Za kontrolních podmínek byl tento pokles frekvence po aplikaci 20:4-NAPE blokován aplikací inhibitorů CB1 receptorů. Po navození periferního zánětu byl účinek 20:4-NAPE zprostředkován aktivací TRPV1 a CB1 receptorů. Tyto výsledky naznačují, že 20:4-NAPE má výrazný inhibiční účinek na frekvenci excitačních postsynaptických proudů, ale jeho mechanizmy se liší za kontrolních podmínek a při periferním zánětu. Interakce míšních presynaptických TRPV1 a CB1 receptorů může hrát významnou roli ve zpracování nociceptivních podnětů za patologických bolestivých stavů. Druhým cílem bylo ověření role cytokinu tumor nekrotizujícího faktoru α (TNFα) na synaptický přenos na míšní úrovni za fyziologických a patologických stavů. V této studii byl testován vliv inkubace TNFα na synaptickou aktivitu nociceptivních primárních aferentů. Snímány byly sEPSC a mEPSC proudy na kontrolních míšních řezech a na míšních řezech ze zvířat po navození modelu periferní neuropatie přerušením sedacího nervu. Výsledky ukazují, že po přetětí sedacího nervu dochází k výraznému nárůstu frekvence mEPSC proudů snímaných z neuronů v superficiálních oblastech zadních rohů míšních ve tkáňových řezech. Tento efekt byl částěčně zprostředkován TNFα indukovanou modulací TTX-senzitivních sodných kanálů. Nervové poranění také zvýšilo citlivost TRPV1 receptorů vůči endogenním agonistům. Tato dizertační práce popisuje některé základní mechanismy patologických bolestivých stavů, ať již po navození periferního zánětu či poranění nervu. Bližší studium těchto změn a jejich pochopení může nabídnout další možné cíle pro vývoj inovativních analgetik.
Abstract v angličtině:
Abstract Modulation of synaptic transmission in the spinal cord dorsal horn plays an important role in development and maintenance of pathological pain states. The indisputable part of this modulation is conducted via activity of the transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRPV1) and the cannabinoid receptor 1 (CB1), expressed on presynaptic endings of primary afferents in the superficial spinal cord dorsal horn. Under physiological conditions, activation of TRPV1 receptors is pronociceptive while CB1 receptor activation leads to attenuation of nociceptive signalling. However, both receptors share also one endogenous agonist anandamide (AEA) that may be produced from N-arachidonoyl phosphatidylethanolamine (20:4-NAPE). Main objective of this thesis focuses on the effect of 20:4-NAPE on nociceptive synaptic transmission in spinal cord slices under naïve and inflammatory conditions and consequent on the possible interaction of TRPV1 and CB1 receptors. First, 20:4-NAPE application induced significant release of anandamide from spinal cord slices under in vitro conditions. Next, patch- clamp recordings of excitatory postsynaptic currents (mEPSC and sEPSC) from superficial dorsal horn (DH) neurons in acute spinal cord slices were used. 20:4-NAPE application under the physiological conditions induced a significant reduction of mEPSC and sEPSC frequency that was sensitive to CB1 receptor antagonist application. After induction of peripheral inflammation activation of TRPV1 receptors played also an important role in the process. These results indicate that 20:4-NAPE has significant inhibitory effect at the spinal cord level both under naïve and inflammatory conditions, while peripheral inflammation altered the underlying mechanisms. The interaction between the TRPV1 and CB1 receptors may play an important role in the nociceptive processing during pathological pain conditions, together with local increase of AEA levels by its precursor application. A second objective of my thesis was to investigate the role of a cytokine tumor necrosis factor α (TNFα) in physiological and pathological pain states. In this study, the modulatory effect of TNFα incubation on synaptic activity from primary afferents was tested. The sEPSC and mEPSCs recordings were conducted on acute spinal cord slices prepared from animals after sciatic nerve transection and in controls. The results demonstrated enhancement of spontaneous transmitter release by TNFα-induced modulation of TTX-sensitive sodium channels after sciatic nerve transection, in primary afferent fibres in the spinal cord DH. The nerve injury also sensitised TRPV1 receptors to application of endogenous agonist. This thesis is focused on the mechanisms underlying the pathological pain development following either peripheral inflammation or nerve injury. Understanding mechanisms of such changes could provide possible new targets for innovative analgesic development.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Vladimír Nerandžič 3.69 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Vladimír Nerandžič 2.66 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Vladimír Nerandžič 236 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Vladimír Nerandžič 236 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Vladimír Nerandžič 2.4 MB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Krůšek, CSc. 89 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Lucie Hejnová, Ph.D. 166 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 104 kB