Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Modele zwierzęce chorób neurodegeneracyjnych
Modele zwierzęce chorób neurodegeneracyjnych
Zwierzęce modele chorób neurodegeneracyjnych stanowią doskonałe narzędzie umożliwiające prześledzenie patogenezy, a także testowanie i tworzenie nowych opcji terapeutycznych. Najczęściej stosowanym organizmem modelowym w przypadku badania schorzeń takich jak choroba Parkinsona, Alzheimera czy pląsawica Huntingtona, są zwierzęta laboratoryjne takie jak szczur oraz mysz.

Choroby neurodegeneracyjne są definiowane jako dziedziczne lub sporadycznie występujące, postępujące zaburzenia prawidłowej funkcji układu nerwowego. Zaburzenia takie są często powiązane z atrofią, poprzez zaburzenie funkcjonowania centralnych bądź obwodowych struktur układu nerwowego. Do chorób neurodegeneracyjnych zalicza się m. in.: chorobę Alzheimera wraz z pozostałymi demencjami, nowotwór mózgu, choroby zwyrodnieniowe nerwów, zapalenie mózgu, padaczkę, chorobę Parkinsona, stwardnienie rozsiane, stwardnienie zanikowe boczne, chorobę Huntingtona, choroby prionowe i inne.

Neurodegeneracja powiązana jest z uszkodzeniem oraz obumieraniem komórek nerwowych. Można wyróżnić dwa typy zmian pojawiających się w trakcie tego procesu: ostre – powiązane z pojawieniem się uszkodzeń w wyniku udarów niedokrwiennych oraz uszkodzeń mózgu, hipoglikemii czy stanów padaczkowych. Zmiany przewlekłe związane są z uszkodzeniami pojawiającymi się w OUN. Do głównych mechanizmów neurodegeneracyjnych można zaliczyć ekscytotoksyczność pobudzających aminokwasów, zaburzenia procesów energetycznych komórki, czy stres oksydacyjny powiązany z działaniem wolnych rodników.

Zwierzęce modele chorób są szeroko stosowane jako doskonałe narzędzie w badaniach mechanizmów powiązanych z powstawaniem choroby. Możliwe jest również ich zastosowanie w przypadku opracowywania nowych terapii czy zwiększenia skuteczności tych już istniejących. Użycie w doświadczeniach takich organizmów modelowych usprawnia cały proces, a także umożliwia przetestowanie ich zastosowania w warunkach przedklinicznych, by wyeliminować potencjalnie szkodliwe działanie na ludzki organizm.

Modele zwierzęce wykorzystuje się również w przypadku chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy pląsawica Huntingtona. Najczęściej stosowanym organizmem modelowym w tym przypadku jest szczur oraz mysz. Istnieje kilkanaście różnych szczepów modelowych stosowanych w badaniach nad chorobami neurodegeneracyjnymi.

W przypadku choroby Alzheimera, transgeniczne organizmy modelowe umożliwiły zdobycie cennych informacji odnośnie patogenezy oraz współistniejących zaburzeń behawioralnych, poznawczych, w tym zmian anatomicznych i histopatologicznych w mózgu.  Stosowane modele zwierzęce głównie opierają się na mutacjach w genach: APP, MAPT, apoE, genów białek tau oraz preseniliny. W zależności od zastosowanego modelu, możliwe jest uzyskanie specyficznego obrazu choroby, przebiegającego z pojawieniem się płytek amyloidowych, złogów białka tau, czy atrofią hipokampa.

W odniesieniu do choroby Parkinsona najczęściej wykorzystuje się modele badające wpływ specyficznych genów na patogenezę choroby: Lrrk1 oraz Lrrk2. Należą one do kinaz bogatych w powtórzenia leucytowe (ang leucin-rich repeat kinase). Innymi organizmami modelowymi są zwierzęta z delecją genów takich jak: DJ-1 (odpowiedzialnego za ochronę komórek przed stresem oksydacyjnym i śmiercią), Park 2 oraz Pink 1.

Do modeli zwierzęcych stosowanych w analizie pląsawicy Huntingtona można zaliczyć m.in. mysi model R6/2 wykształcający bardzo małą część genu HD, tym samym bardzo szybko rozwijający charakterystyczne objawy choroby. Zastosowanie „knock-in” w celu wprowadzenia do genomu zwierząt dodatkowych powtórzeń CAG stanowi kolejne podejście tworzenia organizmów modelowych choroby Huntingtona. Poza tym, możliwe jest użycie gryzoni BAC i YAC z dodatkowymi grudkami komórek DNA, nakazujące produkcję całego ludzkiego białka huntingtyny.

O przykładach zastosowania modeli zwierzęcych w chorobach neurodegeneracyjnych opowiada dr hab. Jan Rodriguez Parkitna z Zakładu Neurofarmakologii Molekularnej, Instytutu Farmakologii Polskiej Akademii Nauk:

 

Źródła

1.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19378201

2.http://ec.europa.eu/health/major_chronic_diseases/diseases/brain_neurological/index_en.htm

3.„Wybrane mysie modele oparte na mutacji genów APP, MAPT oraz presenilin wykorzystywane w badaniach nad patogenezą choroby Alzheimera”  Magdalena Więdłocha, Bartłomiej Stańczykiewicz, Marta Jakubik, Joanna Rymaszewska; Postepy Hig Med Dosw , 2012; 66: 415-430

4.http://ilarjournal.oxfordjournals.org/content/48/4/356.long

KOMENTARZE
Newsletter