Značaj signalizacije posredovane vanćelijskim purinskim nukleotidima u neuroinflamaciji i demijelinizaciji - implikacije u multiploj sklerozi
The role of purinergic signaling in neuroinflammation and demyelination – implications for multiple sclerosis
Apstrakt:
Multipla skleroza (MS) je hronična inflamacijska bolest centralnog nervnog sistema (CNS) koju kao i njen in vivo model eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis (EAE) karakterišu infiltracija imunskih ćelija, aktivacija mikroglije i astrocita, demijelinizacija, oštećenje aksona, ali i remijelinizacija posredovana oligodendrocitnim progenitorskim ćelijama (OPĆ). Tokom neuroinflamacije, ATP ostvaruje pro-, a adenozin antiinflamacijsko dejstvo putem P2, odnosno P1 purinskih receptora. Aktivacija specifičnih purinskih receptora zavisi od koncentracije ATP, ADP i adenozina koju u vanćelijskom prostoru regulišu ektonukleotidaze. Najzastupljenije ektonukelotidaze u CNS su NTPDaza1/CD39, NTPDaza2 i eN/CD73. U MS/EAE uloga NTPDaza1/CD39 i eN/CD73 eksprimiranih na ćelijama imunskog sistema uglavnom je poznata, dok je uloga ovih enzima prisutnih na ćelijama CNS nedovoljno istražena. Budući da aktivirana mikroglija i astrociti imaju ključnu ulogu u toku neuroinflamacije glavni cilj ove disertacije bio je ispitivanje ekspresije glavnih ektonukleotidaza CNS na pomenutim ćelijama i procena njihovog inflamacijskog fenotipa, kao i ekspresije purinskih receptora u kičmenoj moždini pacova tokom EAE kao animalnog modela MS. S obzirom na ulogu OPĆ u remijelinizaciji tokom MS/EAE, dodatni cilj bio je ispitivanje uticaja proinflamacijskih faktora na vijabilnost i funkcionalnost OPĆ linije Oli-neu i ekspresiju eN/CD73 na tim ćelijama. Rezultati prikazani u ovoj disertaciji pokazali su da tokom EAE dolazi do fazno-specifičnih promena ekspresije svih ispitivanih komponenti purinskog signalnog sistema u kičmenoj moždini pacova. Uočeno povećanje ekspresije NTPDaza1/CD39 uzrokovano je aktivacijom mikroglije i infiltracijom monocita/makrofaga kao i drugih perifernih imunskih ćelija tokom EAE, a povezano je i sa tranzicijom mikroglije/makrofaga u pravcu antiinflamacijskog fenotipa, kao i indukcijom polarizacije astrocita u pravcu neuroprotektivnog fenotipa. U pogledu NTPDaza2, smanjenje ekspresije ove ektonukleotidaze prisutne prvenstveno na astrocitima u beloj masi kičmene moždine, uslovljeno je smanjenjem ekspresije na ovim ćelijama tokom EAE. Dodatno, tokom EAE došlo je do fazno-specifičnih promena u ekspresiji svih analiziranih purinskih receptora. Delovanje proinflamacijskih faktora na ćelije Oli-neu OPĆ linije izazvalo je porast ekspresije eN/CD73 koji ukazuje na inhibiciju diferencijacije i govori u prilog inhibitornoj ulozi proinflamacijskih faktora prisutnih u CNS tokom neuroinflamacije na diferencijaciju OPĆ a time i na proces remijelinizacije tokom EAE/MS, kao i na ulogu eN/CD73 ovih ćelija u tom procesu. U tom smislu, rezultati ovog istraživanja ukazuju na značajnu ulogu glavnih ektonukleotidaza CNS u toku bolesti u EAE/MS patologiji i predstavljaju osnov za razvoj novih potencijalnih terapeutika.
Ključne reči:
Multipla skleroza/MS; Eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis/EAE; CNS; ATP; NTPDaza1/CD39; NTPDaza2; eN/CD73; Neuroinflamacija; Mikroglija; Astrociti; Oligodendrocitne progenitorske ćelije/OPĆIzvor:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2020, 1-137Finansiranje / projekti:
- Ćelijska i molekulska osnova neuroinflamacije: potencijala ciljna mesta za translacionu medicinu i terapiju (RS-MESTD-Integrated and Interdisciplinary Research (IIR or III)-41014)