A mentol WFS 1-hiányos egerek metabolikus hatásainak elemzése

Ehrlich Marite

1 Patofiziológiai Osztály, Transzlációs Orvostudományi Központ, Tartu University, Tartu, Észtország

Marilin Ivask

1 Patofiziológiai Osztály, Transzlációs Orvostudományi Központ, Tartu University, Tartu, Észtország

Atso Raasmaja

2 Élettani Tanszék, Transzlációs Orvostudományi Központ, Tartu University, Tartu, Észtország

3 Farmakológiai és farmakoterápiás részleg, Gyógyszerésztudományi Kar, Helsinki Egyetem, Helsinki, Finnország

Sulev Kõks

1 Kórélettani Tanszék, Transzlációs Orvosi Központ, Tartu Egyetem, Tartu, Észtország

Társított adatok

Absztrakt

Bevezetés

Az autoszomális recesszív rendellenesség, a Wolfram-szindróma (WS) első leírásáról 1938-ban számoltak be. A DIDMOAD rövidítés összefoglalja a leggyakoribb megállapításokat: diabetes insipidus, diabetes mellitus, optikai atrófia és süketség. A diagnózis minimális kritériuma a cukorbetegség és az optikai atrófia (Strom et al. 1998).

A WS-ben szenvedő, 21 év alatti gyermekek és serdülők gyakorisága Európában 33/17 000 000 (

1: 500 000), és a WS-ben és cukorbetegségben szenvedő, 21 év alatti gyermekek és serdülők prevalenciája 33/24 000 (

1: 730) (Rohayem et al. 2011). A WS oka a funkcióvesztés mutációi a wolframin (Wfs1) génben (Strom és mtsai 1998). A Wfs1 a 4-es kromoszóma rövid p16.1 karjához kapcsolódik (Polymeropoulos és mtsai 1994; Collier és mtsai 1996). A Wfs1 gén a wolfamint (WFS1) kódolja, amely fehérje 890 aminosavmaradékkal és 100 kDa molekulatömeggel rendelkezik. A WFS1 egy hidrofób glikoprotein, amely kilenc transzmembrán szegmenst tartalmaz, az N-terminális a citoplazmában és a C-terminus az endoplazmatikus retikulum lumenében helyezkedik el (Hofmann és mtsai 2003).

A WFS1 fehérje az agyban, a szívben, a tüdőben és a hasnyálmirigy β-sejtjeiben expresszálódik (Inoue és mtsai 1998; Strom és mtsai 1998; Hofmann és mtsai 2003; Ishihara és mtsai 2004). Az agyban a WFS1 a neurológiai fogyatékossághoz kapcsolódó régiókban expresszálódik. Kiemelkedő expresszió mutatkozott a hippocampusban, az amygdalában, a szagló tuberkulában, az assortexben, a ventralis striatumban, a prefrontális kéregben és a proisocorticalis területeken (Takeda et al. 2001; Luuk et al. 2008). A WFS1 expressziós helyek arra utalnak, hogy a WFS1 funkcionálhat érzelmi, viselkedési és zsigeri kontrollban (Takeda és mtsai 2001).

Az átmeneti receptor potenciális melasztatin 8 (TRPM8) és a tranziens receptor potenciális vanilloid 3 (TRPV3) a TRP ioncsatorna család tagjai (McKemy és mtsai 2002). A TRPM8 csatornákat hideg (8–28 ° C) és vegyi anyagok, például mentol aktiválják, amelyek hidegérzetet, pozitív membránpotenciált és endogén jelző lipidek, például foszfatidil-inozitol-4,5-biszfoszfát (PIP2) aktivitását váltják ki (McKemy et al. 2002; Peier és mtsai 2002; Nilius és mtsai 2007). A TRPV3-at 32-39 ° C feletti hőmérséklet vagy kémiai ingerek, például mentol aktiválja (Xu és mtsai 2002; Macpherson és mtsai 2006). McKemy és mtsai. (2002) kimutatták, hogy a TRP ioncsatornákat használják a termikus ingerek elsődleges átalakítóiként a közös molekuláris mechanizmus által közvetített termoszenzációhoz. Az RNS szekvenálási eredményeinket elemezve a Trpm8 és a Trpv3 fokozott expresszióját találtuk a Wfs1KO egerek hippokampuszában, és ezért feltételeztük, hogy a Wfs1KO egerek megváltozott érzékenységet mutatnak a mentol metabolikus hatásaival szemben (S1. Táblázat).

Ennek a tanulmánynak a célja a WFS1-hiányos egerek és vad típusú (WT) alomtársaik közötti mentális metabolikus különbségek és dózis-válasz hatások összehasonlítása volt.

Mód

Állatok

A WFS1-hiányos (Wfs1KO) egereket a Wfs1 gén nyolcadik exonjának érvénytelenítésével állítottuk elő (Luuk et al. 2008). A kísérleteket 9–12 hónapos hím F2 hibridekkel végeztük (129S6/SvEvTac x 129S6/SvEvTac). Az egereket ketrecenként nyolcas csoportokban tartottuk 22 ± 1 ° C-on, 7 és 19 óra között mesterségesen megvilágított helyiségben. A csapvíz és az étkezési pellet szabadon elérhető volt. Az engedélyt (71. szám, 2011. április 8.) az Észt Állatkísérleti Testület adta az Európai Közösségek 1986. november 24-i irányelvével (86/609/EGK) összhangban. Metabolikus kísérletet végeztek naiv állatokkal. A Wfs1KO egereket mindig párhuzamosan használták WT alomtársaikkal, és az állatokat véletlenszerűen osztották kísérleti csoportokba.

Anyagcsere vizsgálatok

A metabolikus analízis során a kontrollcsoportba tartozó állatok orálisan adták be a vizet. A l-mentolt (W266523; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 40 ° C-on melegítő lemezen vízben oldjuk. Az 1 -mentolt 8, 10, 15 és 20 mg/kg dózisok szájon át történő adagolása előtt kevertük. A különböző dózisokat csökkenő sorrendben adtuk be négy egymást követő napon. Az l ‐mentolt 200 mg/30 g térfogatban adták be szájon át.