Alfa-sinüklein fibrili ile oluşturulan parkinson hastalığı sıçan modelinde alfa-sinüklein patolojisinin şiddet ve dağılımında glimfatik sistemin rolü
The role of the glymphatic system on the severity and distribution of ALPHA-synuclein pathology in ALPHA-synuclein PRE-formed fibril induced rat model of parkinson's disease
Yazar: ECE GÖK DURSUN
Danışman: DOÇ. DR. GÜL YALÇIN ÇAKMAKLI
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Alfa sinüklein = Alpha synuclein ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Nörodejeneratif hastalıklar = Neurodegenerative diseases ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Parkinson hastalığı (PH), ikinci en sık nörodejeneratif hastalıktır ve yaşlı popülasyondaki artışla beraber sıklığı giderek artmaktadır. Patofizyolojisinde α-sin patolojik birikimlerinin nörotoksisitesi ve dopaminerjik hücre kaybı rol oynamaktadır. Bu çalışmanın amacı, beyinden makromoleküllerin temizlenmesinde rol oynayan bir yolak olarak önemi yakın dönemde daha iyi anlaşılan glimfatik sistemin PH patofizyolojisine katkısının araştırılmasıdır. Bu amaçla striatuma α-sinüklein pre-formed fibrilinin (α-sin PFF) enjeksiyonu ile oluşturulan PH sıçan modelinde, derin servikal lenf nodlarının (dsLN) lenfatik damarları bağlanarak glimfatik sistem disfonksiyonu oluşturulmuştur. Ardından 6. haftada lomber ponksiyon ile intratekal paramanyetik kontrast madde enjeksiyonu sonrasında aralıklı olarak üç kez kontrastlı beyin MRG görüntüleri alınarak glimfatik sistemin işleyişi incelenmiştir. Fibril enjekte edilen ve dsLN ligasyonu yapılan sıçanlarda, ligasyon yapılmayanlara göre subaraknoid aralıktan parankime kontrast geçişinde postkontrast 30 ve 60. dakikalarda belirgin azalma izlenmiştir. Ayrıca dsLN ligasyonu yapılmayan sadece fibril enjekte edilen grupta da naive kontrollere göre beyin sapı ventralinde parankime kontrast geçişinde 30. dakikada azalma izlenmiş, 1. saatte bu etki kaybolmuştur. 7. haftada uygulanan açık alan ve apomorfin ile indüklenen lokomotor aktivite testlerinde gruplar arasında fark izlenmemiştir (p>0,05). Silindir testinde tüm gruplarda naive kontrollere göre kontralateral ekstremite kullanımında düşüş eğilimi olsa da istatiksel fark saptanmamıştır (p>0.05). İmmunohistokimyasal işaretlemeler ile striatumda ve substansiya nigrada dopaminerjik nöronlarda ve çevresinde α-sin ekspresyonu ve agregat benzeri oluşumlar gösterilmiştir. Sonuç olarak α-sin PFF modelinde glimfatik sistem işleyişinin özellikle de α-sin patolojisinin daha yoğun olduğu beyin bölgelerinde bozulduğu, dsLN ligasyonu ile bu bozukluğun çok daha şiddetli ve yaygın hale geldiği saptanmıştır.

Abstract:
Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease and its prevalence increases in the aging population. Neurotoxicity of α-synuclein (α-syn) pathological accumulations and dopaminergic cell loss play a key role in the pathophysiology of PD. The aim of this study is to investigate the contribution of the glymphatic system to the pathophysiology of PD. The importance of the glymphatic system has recently been better understood as an important pathway in the clearance of macromolecules from the brain. For this purpose, glymphatic system dysfunction was created by ligating lymphatic vessels of deep cervical lymph nodes (dcLN) in a PD rat model induced by injection of α-syn preformed fibrils (PFF) into the striatum. Then, at 6th week, contrast enhanced MRI was performed three times intermittently following intrathecal paramagnetic contrast agent injection by lumbar puncture, and glymphatic system function was evaluated. The transition of contrast agent from subarachnoid space to the brain parenchyma was decreased in the α-syn PFF injected and dcLN ligated group compared to the α-syn PFF group without ligation at 30th and 60th minutes. In the α-syn PFF injected but not dcLN ligated group, decrease in contrast transition was prominent especially in the ventral brainstem at 30th minute post-injection compared to the naive controls. However, this difference disappeared at 60th minute. In the open field and apomorphine-induced locomotor activity tests performed at week 7, there was no significant difference between the groups (p>0.05). In the cylinder test, although there was a trend towards a decrease in the use of contralateral limb in all groups compared to naive controls, no statistical significant difference was detected (p>0.05). Immunohistochemical staining showed α-syn expression and aggregate-like formations in the striatum and substantia nigra, both in the dopaminergic neurons as well as surrounding them. In conclusion, glymphatic system dysfunction is detected in the α-sin PFF model of PD, especially in the brain regions where α-sin pathology was more intense, and dcLN ligation aggravate the dysfunction making it more widespread.