Vplyv chladovej aklimácie na signalizáciu receptorov spriahnutých s G proteínmi v mozgu potkana

Abstract

Cold exposure causes adaptive changes in organisms on various levels, from short-term thermoregulatory responses to physiological changes caused by long-term exposure to cold, such as an increase of brown adipose tissue. The aim of this thesis was to examine the consequences of long-term cold exposure on selected receptor signaling systems of G protein coupled receptors in the rat's brain. Young adult male Wistar rats were kept at a temperature of 9řC for a period of five weeks, for 8 hours a day in the first week, and 24 hours a day in the following four weeks. At the end of the experiment the rats were killed and their brains were processed for analysis. We focused specifically on four regions of the brain: the prefrontal cortex, cerebellum, hippocampus and striatum. In the individual parts Western blot analysis was conducted to compare the levels of select proteins compared to a control group. Following cold adaptation, some changes occured in the levels of certain proteins. In the cerebellum there was in increase in the level of GαS and inversely a decrease in the level of Gαi1/2, an increase in the expression of β2 adrenergic receptors, a lowering of the total levels of adenylyl-cyclase, an increase in the levels of p-PI3K and p-ERK1/2. These changes point to modulation of G protein singaling...

Vystavenie chladu vyvoláva adaptačné zmeny organizmu na rôznych úrovniach, od krátkodobej reakcie vo forme termoregulácie po dlhodobým vystavením vyvolané fyziologické zmeny, ako je nárast množstva hnedého tukového tkaniva. Cieľom tejto práce bolo skúmať dôsledky dlhodobej chladovej adaptácie na vybrané signálne systémy receptorov spriahnutých s G proteínmi v mozgu potkana. Mladé dospelé samce potkanov kmeňa Wistar boli po dobu 5 týždňov držané v teplote 9řC, prvý týždeň po dobu 8 hodín denne, ďalšie štyri týždne 24 hodín denne. Po konci experimentu boli potkany usmrtené a ich mozgy spracované pre analýzu. Zamerali sme sa konkrétne na prefrontálnu kôru, mozoček, hipokampus a striatum. V jednotlivých častiach boli metódou Western blot porovnané hladiny proteínov experimentálnej skupiny s kontrolnou skupinou. Po chladovej adaptácii došlo k zmenám v hladine určitých proteínov. V mozočku došlo k zvýšeniu u GαS a naopak k zníženiu u Gαi1/2, k zvýšeniu expresie β2 adrenergných receptorov, zníženiu celkovej úrovne adenylátcyklázy, k zvýšeniu p-PI3K a p-ERK1/2. Tieto zmeny naznačujú moduláciu G proteínovej signalizácie v mozočku v dôsledku chronického pôsobenia chladu. Kľúčové slová: Chladová aklimácia, GPCR, G proteíny, mozog