Imunohistokemijska obilježja i utjecaj tjelovježbe na srčane neurone u nodoznom gangliju štakora

1. Imunohistokemijska obilježja i utjecaj tjelovježbe na srčane neurone u nodoznom gangliju štakora Pristupnik: Vana Košta Predloženi mentor: prof. dr. sc. Ivica Grković

2. uvod

3. Imunohistokemijska obilježja nodoznog ganglija • neurotransmiteri: glutamat, katekolamini, serotonin, acetilkolin • neuropeptidi: CGRP, ENK, galanin, NPY, SOM, SP, NKA, VIP • IB4, N52, TRPV1 • kalcij vežući proteini: CALR, CALB, PARV

4. Imunohistokemija obilježja “srčanih” neurona u nodoznom gangliju svega 2-5 % svih neurona nodoznog ganglija • N52 61% • IB4 20 % • SP 17% • CGRP 9% • Aδ vlakna • C vlakna 70%

5. Promjene u neurotransmiterskom ili neuropeptidnom fenotipu promjene okoliša uvjetovane: • bolesnim stanjima • ozljedom živca • promjenom u aksonalnom transportu • tjelovježbom

6. Srce i tjelovježba

7. Utjecaj tjelovježbe na vagus • Pojačana vagalna aktivnost • Smanjenje srčane frekvencije u mirovanju (Lin et al. 1972., Wisloff et al. 2001., Danson et al. 2003.) • Kardioprotektivni utjecaj tjelovježbe posredovan vagusom (Buch et al. 2002. i Buchheit et al. 2004.)

8. Utjecaj tjelovježbe na imunohistokemijska obilježja neurona • Povećnje br neurona u hipokampusu koji eksprimiraju kalcij vežuće proteine (Arida et al. 2004 i Choi et al. 2009.) • Nastanak novih neurona u području hipokampusa (Jin et al. 2008.)

9. Problematika i cilj istraživanja 1.) • Nema studija koje uspoređuju imunohistokemijske karakteristike osjetnih neurona koji se projiciraju u različite djelove srca (klijetke i pretklijetke). • Naš cilj je odrediti brojčane, morfološke i imunohistokemijske karakteristike osjetnih nurona unutar nodoznog ganglija koji se projiciraju u različite djelove srca što će nam biti važna ishodišna točka za daljnje istraživanje.

10. 2.) • Utjecaj vagalne aktivnosti na zbivanja u organizmu tijekom i nakon tjelovježbe izrazito je značajan, ali vrlo se malo zna o mehanizmima srčane vagalne kontrole i načinu na koji je ona modulirana tjelovježbom. • Cilj našeg istraživanja je utvrditi mogu li intenzivna aerobna tjelovježba i posljedična promjena srčane strukture izazvati promjene neurokemijskog fenotipa osjetnih srčanih neurona u nodoznom gangliju štakora.

11. Hipoteza • Imunohistokemijske karakteristike osjetnih neurona koji inerviraju srčane klijetke i pretklijetke su različite.  • Tjelovježba i posljedične strukturalne promjene lijeve klijetke bit će dovoljan poticaj za kvantitativne i imunohistokemijske promjene osjetnih srčanih neurona u nodoznom gangliju.

12. Metode istraživanja 1. Pokusne životinje Sprague-Dawley rats N=28

13. Tjelovježba • 8 tjedana • 60 min/dan • 28 m/s • nagib 10º • 5 dana/tjedan

14. 2. Postupci: • Kirurški zahvat (Huikeshoven et al. 2000.) N (štakora podvrgnutih operaciji) =28 (svi)

15. b) Priprema tkiva

16. c) Imunohistokemijsko bojanje IB4 konjugiranim s fluorescein isotiocijanatom (FITC) (1:200, Sigma, St. Louis, USA)

17. 3. Statistički postupci • Broj FB pozitivnih neurona, promjer stanica, tjelesna težina životinja i težina njihovih srdaca izrazit će se kao aritmetička sredina±SD. • Koristit će se Hi-kvadrat test za usporedbu imunopozitivnosti među skupinama, a za ostale podatke koristit će se Kolmogorov-Smirnov test nakon kojeg će slijediti t-test/ANOVA ili Mann-Whitney U test/Kruskal-Wallis • Obrada će se napraviti uz pomoć GraphPad (La Jolla, CA, USA) računarskog programa; razina statističke značajnosti bit će p<0.05.

18. Znanstveni doprinos Imunohistokemijska obilježja neurona nodoznog ganglija koji se projiciraju u različite dijelove srca bit će opisana po prvi put. Time će se razlučiti eventualno postojanje različitih podskupina neurona koji su odgovorni za inervaciju točno određenog dijela srca i kao takvi predstavljaju metu za daljnja istraživanja i potencijalni cilj terapijskog djelovanja.

19. Po prvi put će se prikazati i utjecaj tjelovježbe na imunohistokemijske karakteristike osjetnih neurona nodoznog ganglija koji se projiciraju u područje lijeve srčane klijetke. Budući da je tjelesna aktivnost teška i zahtjevna posebice za srčane bolesnike, a smatra se da dobrobit tjelovježbe leži upravo u pojačanoj vagalnoj aktivnosti smatramo da je svako rasvjetljavanje vagalnih promjena tijekom tjelovježbe važno.

20. Dosadašnji rezultati: Košta, V., et al., Immunohistochemical characteristics of neurons in nodose ganglia projecting to the different chambers of the rat heart, Auton. Neurosci. (2010), doi:10.1016/j.autneu.2010.01.001 • prosječan broj FB obojanih neurona u nodoznom gangliju 51 (51±30, 9-133) • značajno veći br neurona koji se projicirao u klijetke nego u pretklijetke 65.8±35 vs. 39.6±21, p=0.03

21. Imunohistokemijska obilježja srčanih neurona nodoznog ganglija Scale bar=50µm

22. Imunohistokemijska obilježja neurona nodoznog ganglija koji se projiciraju u različite djelove srca