Središnje antinociceptivno djelovanje botulinum toksina a: uloga glutamatnog sustava

diplomski rad

• Naslov (engleski): Central antinociceptive effect of botulinum toxin type a: role of glutamate
• Autor: Bojana Janjanin
• Mentor: Višnja Drinovac (mentor)
• Član povjerenstva: Višnja Drinovac (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Lidija Bach-Rojecky (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Dubravka Vitali Čepo (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Farmaceutsko-biokemijski fakultet; (Zavod za farmakologiju); Zagreb
• Datum i država obrane: 2019-09-16, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Farmacija

Sažetak

Nedavne studije pokazuju da botulinum toksin tipa A (BT-A) potencijalno inhibira lučenje neurotransmitora boli iz centralnih primarnih aferentnih završetaka, uključujući glutamat. Prethodno je pokazano da periferno primijenjen BT-A i intratekalno primijenjen NMDA antagonist (AP5) imaju u kombinaciji aditivan antinociceptivni efekt. Cilj ovog istraživanja bio je proučiti potencijalne promjene u ekspresiji spinalnih glutamatnih receptora i PSD-95 proteina postdinaptičke gustoće, kao markera središnje senzitizacije uključenih u nastanak patološke boli. Ipsilateralni dorzalni rogovi kontrolnih, netretiranih mužjaka Wistar štakora i štakora tretiranih s 5% formalinom (20 μL s.c. u stražnju šapu) prikupljeni su i homogenizirani za analizu ekspresije: a) NR1 i b) NR1 fosfo-Ser897 podjedinica NMDA recepora; c) GluR1 i d) GluR1 fosfo-Ser845 podjedinica AMPA receptora; i e) PSD-95 pomoću western blot metode. Skupine životinja tretirane formalinom dobile su fiziološku otopinu ili BT-A (5 U/kg, s.c. u stražnju šapu) pet dana i/ili AP5 (10μg/10μL, intratekalno) 10 minuta prije testa. Pokusi su odobreni u Ministarstvu poljoprivrede, Upravi za veterinarstvo i sigurnost hrane (dozvola br. EP 03-2/2015). U usporedbi s netretiranim životinjama, ekspresija glutamatnih receptora i njihovih fosfoforiliranih oblika povećana je kod štakora tretiranih formalinom, što je u skladu s indukcijom upalne boli. Međutim, nije došlo do promjena u štakora tretiranih BT-A, AP-5 ili njihovom kombinacijom. Ekspresija PSD-95 proteina nepromijenjena je u svim skupinama. Prema tome, antinociceptivni učinak BT-A i/ili AP-5 nije praćen očekivanim smanjenjem ekspresije odabranih markera središnje senzitizacije. S obzirom na to da mehanizam djelovanja BT-A uključuje inhibiciju lučenja neurotransmitora, posljedično smanjenje ekspresije receptora možda nije vidljivo u akutnom modelu boli i potrebno je daljnje istraživanje u kroničnom modelu boli, kao i ispitivanje učinka na vjerojatnije promjene razine glutamata.

Sažetak (engleski)

Recent studies suggest that botulinum toxin type A (BT-A) might inhibit the release of pain neurotransmitters from central primary afferent terminals, including glutamate. Previously we have demonstrated that peripheral BT-A and intrathecal NMDA antagonist (AP5) have an additive antinociceptive effect in combination. The aim of the present study was to investigate potential changes in the expression of spinal glutamate receptors and a membrane associated scaffolding protein in neural postsynaptic densities PSD-95, as markers of central sensitization involved in generation of pathological pain. Ipsilateral dorsal horns from naïve and 5% formalin (20 μL s.c. into the hind paw) treated male Wistar rats were collected and homogenized to analyze the expression of: a) NR1 and b) NR1 phospho-Ser897 subunits of NMDA receptor; c) GluR1 and d) GluR1 phospho-Ser845 subunits of AMPA receptor; and e) PSD-95 by western blot. Formalin-treated groups received saline or BT-A (5 U/kg, s.c. into the hind paw) 5 days, and/or AP-5 (10 μg/10 μL, intrathecal) 10 min before the test. Experiments were approved by Croatian Ministry of Agriculture Veterinary and Food Safety Directorate (permit no. EP 03-2/2015). Compared to naïve animals, the expression of glutamate receptors and their phosphorylated forms was increased in formalin-treated rats, which is in line with the induction of inflammatory pain. However, no changes were observed following the application of BT-A, AP5 or their combination. PSD-95 expression was unchanged across all groups. Therefore, the antinociceptive effect of BT-A and/or AP-5 was not accompanied by the expected reduction in selected central sensitization markers’ expression. Considering that BT-A’s mechanism of action includes the inhibition of neurotransmitters’ release, the consequent reduction of glutamate receptors may not be visible in acute pain model and should be investigated further in chronic pain model, together with the more probable effect on spinal glutamate level.

• Ključne riječi: botulinum toksin; bol; glutamat; Western blot
• Ključne riječi (engleski): botulinum toxin; pain; glutamate; Western blot
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:290581
• Studijski program: Naziv: Farmacija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra farmacije (mag. pharm.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2021-04-23 12:29:20