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In JoVE (2)
- Stem Cell Transplantation Stratégies pour la restauration de troubles cognitifs causés par la radiothérapie crânienne
- Quantifier Décrémente cognitifs causés par la radiothérapie crânienne
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Articles by Charles L. Limoli in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Stem Cell Transplantation Stratégies pour la restauration de troubles cognitifs causés par la radiothérapie crânienne
Department of Radiation Oncology, University of California Irvine
Patients atteints de tumeurs cérébrales systématiquement une radiothérapie crânienne, et tandis que bénéfique, ce traitement entraîne souvent des troubles cognitifs débilitante. Ce grave problème a résolu à l'heure actuelle, aucun recours cliniques, et a conduit nos efforts pour concevoir des thérapies par cellules souches basées pour la récupération des diminutions cognitives radio-induites.
JoVE Clinical and Translational Medicine
Quantifier Décrémente cognitifs causés par la radiothérapie crânienne
Department of Radiation Oncology, University of California Irvine
Les troubles cognitifs résultant de la gestion radiothérapeutiques de tumeurs du cerveau représente une condition cliniquement insolubles que les impacts négativement la qualité de vie. La capacité à évaluer de manière critique les interventions peut contribuer à minimiser radio-induites décrémente cognitives dépend finalement de la capacité d'entreprendre des évaluations quantitatives de la cognition.
Other articles by Charles L. Limoli on PubMed
Arrestation De Réplication Induite Par Les UV Dans La Variante Xeroderma Pigmentosum Mène à ADN Double-brin, Les Gamma-H2AX Formation, Et La Relocalisation Mre11
Arrestation de réplication induite par les UV dans la variante de xeroderma pigmentosum (XPV) mais pas dans les cellules normales conduit à une accumulation de l'histone H2AX Mre11/Rad50/Nbs1 complexe et phosphorylée (acide gamma-H2AX) dans les foyers nucléaires grande sur les sites de fourches de réplication bloquées. Ces complexes ont été montré pour signaler la présence de lésions de l'ADN, en particulier, des cassures double brin (CDB). Cette constatation suggère que les dommages UV conduit à la formation des CDB au cours de l'arrestation de réplication. Après l'irradiation UV, les cellules ont montré une augmentation XPV fluence dépendant du rendement de la gamma-H2AX foyers, parallèlement à la production de Mre11 foyers. Le pourcentage de foyers de cellules positives a augmenté rapidement (10-15%) à des fluences de 10 J. (-2) avant de saturer à fluences plus élevées. Les fréquences de gamma-H2AX et Mre11 foyers tous les deux atteint des maxima à 4 h après l'irradiation UV. Ce modèle contraste fortement avec la situation observée après irradiation aux rayons X, où les niveaux de pointe de la gamma-H2AX foyers ont été trouvés de faire précéder la formation de foyers Mre11 de plusieurs heures. Les distributions nucléaires de gamma-H2AX et Mre11 ont été trouvés à colocalisent spatialement après UV-mais pas x-irradiation. UV-irradiées cellules XPV montré une correspondance un-à-un entre Mre11 et gamma-H2AX foyers de cellules positives. Ces résultats montrent que les cellules XPV développer CDB d'ADN au cours de l'arrestation de réplication induite par les UV. Ces foyers induites par les UV se produisent dans les cellules qui sont incapables de mener à bien la réplication de contournement efficace des dommages des rayons UV et peut contribuer à autre variante génétique.
Les Effets De Proximité En Radio-induite Instabilité Génomique
L'exposition de GM10115 hamster de l'homme des cellules hybrides aux rayons X peut entraîner dans l'induction de l'instabilité chromosomique dans la descendance des cellules survivantes. Cette instabilité se manifeste par la production dynamique de nouvelles sous-populations de cellules avec des réarrangements cytogénétiques uniques impliquant le «marqueur» du chromosome humain. Nous avons utilisé le test des comètes afin de déterminer si il y avait un niveau élevé de cassures de l'ADN chromosomique endogène de clones instables qui pourraient fournir une source pour les réarrangements chromosomiques, ce qui expliquerait la persistance de l'instabilité observée. Nos résultats ne montrent aucune différence significative dans la mesure queue de la comète entre non-irradiées et radio-induite clones chromosomes instables. En utilisant deux couleurs hybridation fluorescente in situ nous avons également cherché à savoir si les événements de recombinaison impliquant interstitiels des télomères répétées comme les séquences dans GM10115 cellules ont participé à des fréquences plus élevées que les procédés aléatoires, autrement prévoir. Neuf des 11 clones ont démontré une implication beaucoup plus élevé que prévu de ces interstitiels des télomères répétées comme des séquences à la jonction de recombinaison entre l'humain et les chromosomes de hamster. Depuis des niveaux élevés de pauses endogènes n'ont pas été détectés dans des clones instables, nous proposons que les effets de proximité ou épigénétique (AES) conduisent à l'activation des voies de recombinaison qui perpétuent le phénotype instable. Plus précisément, nous élargissons sur l'hypothèse que le rayonnement induit conditions et les facteurs qui stimulent la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ces intermédiaires réactifs alors contribuer à une maladie chronique pro-oxydant environnement que les cycles sur plusieurs générations, la promotion de la recombinaison des chromosomes et d'autres phénotypes associés à l'instabilité génomique.
La Persistance Du Stress Oxydatif Dans Les Cellules Chromosomique Instable
Les travaux antérieurs utilisant l'être humain-hamster hybride ligne GM10115 a démontré que l'exposition à une variété d'agents endommageant l'ADN peut conduire à la déstabilisation persistante des chromosomes. Pour mieux comprendre les mécanismes potentiels biochimiques impliqués dans la perpétuation du phénotype instable, des groupes de clones caractérisés comme stable ou instable ont été analysés pour les indications de stress oxydatif. Tous les clones ont été dérivés à partir de cellules progénitrices unique survivant d'exposition aux rayonnements ionisants ou des substances chimiques. Comparativement à leurs homologues stables, instables clones possédaient des niveaux élevés d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), telle que mesurée par leur capacité accrue à oxyder les colorants fluorogènes. Fluorescence des cellules de tri automatisé analyse a révélé que les clones instables avaient significativement plus élevé signifie des signaux de fluorescence d'environ 2 fois et environ 1,25 fois, respectivement, comme les dérivés de 5 - (colorants et-6)-chlorométhyl-2 ', 7'-dichlorodihydrofluorescein diacétate et dihydrorhodamine 123, respectivement. Pour déterminer si les mitochondries pourrait constituer une source potentielle de ROS, des clones stables et instables de cellules ont été analysés pour leur contenu mitochondrial en utilisant nonyle acridine orange et fonction en utilisant la rhodamine 123. Fluorescence de tri automatisé de données cellulaires a indiqué que par rapport à des clones stables, instables clones possédait un nombre élevé (augmentation de 15% en moyenne nonyle acridine fluorescence orange) de dysfonctionnement des mitochondries (baisse de 27% en moyenne de fluorescence rhodamine 123). Fait intéressant, les conséquences de l'élévation de ROS ne se traduisent pas par une augmentation de dégâts de base oxydatif dans l'ADN nucléaire. L'analyse des neuf différents adduits dégâts de base par chromatographie en phase gazeuse / spectrométrie de masse n'a pas révélé de différences significatives entre les clones stables et instables. Les données suggèrent que la perpétuation de la plupart des phénotypes anormaux associés à l'instabilité génomique peut être liée à un état de stress oxydatif chronique proviennent en partie de mitochondries dysfonctionnelles.
Induction D'une Instabilité Chromosomique Par Le Stress Oxydatif Chronique
Des études antérieures utilisant GM10115 cellules analysées la capacité des différents agents endommageant l'ADN pour induire une instabilité génomique et a constaté que le stress oxydatif aigu était relativement inefficace à susciter une déstabilisation persistante des chromosomes. Pour déterminer si cette situation allait changer dans des conditions d'exposition chronique, l'homme-hamster lignée hybride GM10115 a été cultivée dans des conditions de stress oxydatif. Traitements chroniques se composait de 1-heure incubations en utilisant une gamme de peroxyde d'hydrogène (25-200 microM) ou la glucose oxydase (GO; 5-50 mU / ml) des concentrations qui ont été administrés une fois par jour pendant 10 à 30 jours consécutifs. La toxicité des traitements chroniques a été modeste (- un journal tuer) et compatible avec le faible rendement des aberrations première division (<5%). Cependant, l'analyse de plus de 180 clones et 36.000 métaphases a indiqué que le stress oxydatif chronique conduit à une forte incidence de l'instabilité chromosomique. Le traitement des cellules avec 100 et 200 de peroxyde d'hydrogène ou microM 50 mU / ml GO a été trouvé pour susciter l'instabilité chromosomique dans 11%, 22%, et 19% des clones analysés, respectivement. En revanche, les clones isolés de contrôle après le traitement maquette n'a pas montré des signes de déstabilisation chromosomique. Ces données suggèrent que le stress oxydatif chronique constitue un mécanisme biochimique capable de perturber l'intégrité génomique des cellules.
La Réponse Au Rayonnement De Cellules Précurseurs Neurales: Lier La Sensibilité Cellulaire Aux Points De Contrôle Du Cycle Cellulaire, L'apoptose Et Le Stress Oxydatif
L'irradiation thérapeutique du cerveau peut causer un dysfonctionnement cognitif progressif qui peut impliquer des défauts dans la neurogenèse. Dans un effort pour comprendre les mécanismes sous-jacents induite par le rayonnement dysfonctionnement des cellules souches, cellules précurseurs neurales isolées à partir de l'hippocampe du rat adulte ont été analysés pour les cas aigus (0-24 h) et chroniques (3-33 jours) des changements dans l'apoptose et les espèces réactives de l'oxygène ( ROS) après l'exposition aux rayons X. Irradiés cellules précurseurs neurales ont présenté une aiguë dose-dépendante l'apoptose s'accompagne d'une augmentation de ROS qui a persisté pendant une période de trois à quatre semaines. Les effets des rayonnements: l'activation des points de contrôle du cycle cellulaire qui ont été associés à une augmentation de la phosphorylation et Trp53 Trp53 et p21 (CDKN1A) la teneur en protéines. In vivo, les cellules précurseurs neurales dans la zone de l'hippocampe subgranulaire denté exposé sensibilité importante aux radiations. La prolifération des cellules précurseurs et de leur progéniture (c.-à-neurones immatures) ont présenté une diminution dose-dépendante du nombre de cellules. Ces réductions ont été moins sévères dans Trp53-souris nulles, probablement en raison de la perturbation de l'apoptose. Ces données suggèrent que les réponses apoptotiques et ROS peuvent être liées à Trp53 régulation dépendante de contrôle du cycle cellulaire et le stress-activated voies. La coïncidence temporelle entre in vitro et in vivo de l'apoptose des mesures suggère que le stress oxydatif peut fournir une explication mécanistique de radio-induite d'inhibition de la neurogenèse dans le développement de troubles cognitifs.
Indicateurs De La Neurogenèse Hippocampique Sont Altérées Par 56Fe-particules D'irradiation De Façon Dose-dépendante
Les risques pour la santé des astronautes exposés à TLE élevé rayonnement inclure les éventuels déficits cognitifs. La pathogénie de la radio-induite des blessures cognitive est inconnue, mais peut impliquer la perte de cellules précurseurs neurales de la zone subgranulaire (SGZ) du gyrus dentelé hippocampique. Pour vérifier cette hypothèse, les femmes adultes souris C57BL / 6 ont reçu une irradiation du corps entier avec un 1 GeV / nucléon de fer par faisceau de particules en une seule fraction de Gy 0, 1, 2 et 3. Deux mois plus tard les souris ont reçu des injections de BrdU pour marquer les cellules proliférantes. Par la suite, tissu hippocampique a été évaluée par immunohistochimie pour la détection de cellules proliférantes et les neurones immatures. De routine par des méthodes histopathologiques ont été utilisés pour évaluer qualitativement les tissus / cellules morphologie dans la formation hippocampique et les zones adjacentes. Lorsqu'on les compare à des contrôles, des souris irradiées ont montré moins en moins de BrdU-positives cellules en fonction de la dose. Cette observation a été confirmée par immunomarquage Ki-67 dans le SGZ montrant des réductions de façon dose-dépendante. La descendance des cellules proliférantes SGZ, c.-à-neurones immatures, ont été visualisées par coloration doublecortine et ont été significativement réduits par irradiation, avec les baisses allant de 34% après 1 Gy à 71% après 3 Gy. L'histopathologie a révélé qu'en plus de modifications cellulaires dans le SGZ, (56) des particules de Fe induit une astrocytose chronique et diffuse et les changements dans les neurones pyramidaux dans et autour de la formation hippocampique. Les données actuelles fournissent la première preuve que haute-LET rayonnement a des effets délétères sur les cellules associées à la neurogenèse hippocampique.
Cell-dépendante De La Densité Du Règlement De La Fonction Précurseur De Cellules Neurales
Induites par le stress des réductions de cellules précurseurs neurales de la zone subgranulaire du gyrus denté hippocampique ont été liés à la neurogenèse avec facultés affaiblies et le dysfonctionnement cognitif. Compte tenu de l'importance de l'état d'oxydo-réduction dans la régulation de multiples dommages-sensibles des voies dans le SNC, nous émettons l'hypothèse que le stress oxydatif joue un rôle majeur dans la neurogenèse affecter et la fonction cognitive ultérieure après une lésion des cellules / appauvrissement de la couche. En utilisant un système in vitro, nous avons montré que le niveau des espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui dépendent de façon critique sur l'évolution de la densité cellulaire, étaient significativement plus élevés dans les cellules précurseurs neurales par rapport aux autres lignées cellulaires primaires et transformés. ROS étaient significativement élevées (environ 4 fois) sous faible (<1 x 10 (4) cellules par cm 2)) par rapport à haute densité (> 1 x 10 (5) cellules par cm (2)) les conditions. Des niveaux plus élevés de ROS trouvés à des densités cellulaires plus faibles ont été associées à une prolifération élevée et augmentation de l'activité métabolique. Ces ROS sont probablement le résultat de la fonction mitochondriale modifiée qu'au bout du compte compromise le taux de croissance des cellules. A de fortes densités cellulaires, intracellulaire de ROS et les dommages oxydatifs ont été réduits de concert avec une expression accrue de la superoxyde dismutase mitochondriale 2. Le constatant que l'ADN-dommages induits par l'épuisement des cellules précurseurs neurales dans la zone de souris subgranulaire également conduit à une augmentation de ROS et la prolifération altérée validé notre système in vitro. Augmentation de ROS et la prolifération associée à la réduction du nombre de cellules précurseurs à la fois in vitro et in vivo pourrait être inversé avec l'antioxydant acide alpha-lipoïque. Ces données ont montré que les cellules précurseurs neurales étaient prédisposés à des signaux micro-environnement qui régissent redox-sensibles des voies de contrôler la prolifération cellulaire après lésions du SNC.
Pathways Recombinaison Alternatives à UV-irradiés Cellules Variant XP
XP variantes (XP-V), les cellules n'ont pas les dommages-polymérase eta spécifique et présentent arrestation réplication prolongée après l'irradiation UV en raison de dérivation avec facultés affaiblies de photoproduits UV. Pour analyser le résultat des fourches de réplication arrêtées, la recombinaison homologue (RH, Rad51 événements) et le bris de fourche (RAD50 événements) ont été dosés par détection par immunofluorescence de foyers de cellules positives. Dans 1 h d'irradiation, le XP-V cellules ont montré plus de Rad51 cellules positives que les cellules normales, alors que ni le type de cellules ont montré une augmentation de Rad50 foyers. Au-delà de 1 h, la fréquence de Rad51 cellules positives ont atteint des niveaux similaires dans les deux types de cellules, puis ont diminué à des doses plus élevées UV. À ces derniers temps, Rad50 cellules positives augmentait avec la dose et à une plus grande mesure dans XP-V cellules. Peu de cellules étaient simultanément positifs pour les deux ensembles de foyers, ce qui suggère un recrutement mutuellement exclusif de protéines de recombinaison, ou que ces voies fonctionnent à différents stades lors de la phase S. L'analyse des cellules contenant un vecteur d'amélioration des verts disposés en tandem gènes des protéines fluorescentes a également montré que les UV-induite RH était plus élevée dans les cellules XP-V. Ces résultats suggèrent que les cellules de prendre un engagement au début des RH, et que, parfois, plus tard, un sous-ensemble de fourches arrêtés se dégrader en cassures double-brin, les deux voies alternatives qui sont plus sous XP-V cellules.
Production Efficace Des Espèces Réactives De L'oxygène Dans Les Cellules Précurseurs Neurales Après Exposition à 250 MeV Protons
Le rayonnement spatial est composé d'ions à haute énergie, dominés par des protons, qui présentent un éventail de risques potentiels pour la santé des astronautes. Traverser de ces particules à travers certains tissus peuvent compromettre la viabilité et / ou la fonction des cellules sensibles, y compris les précurseurs neuronaux trouvés dans la zone denté de l'hippocampe subgranulaire. L'irradiation a été montré pour épuiser ces cellules in vivo, et des réductions de ces cellules critiques sont soupçonnés de nuire à la neurogenèse et la cognition. Pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents au comportement de ces cellules précurseurs après l'irradiation, nous avons développé un test in vitro du système précurseur de cellules neuronales et l'a utilisé pour évaluer aiguës (0-48 h) les changements dans les ROS et les points finaux mitochondriales après une exposition à Bragg- protons pointe de 250 MeV. Niveaux relatifs ROS ont augmenté à presque toutes les doses (1-10 Gy) et radio-induits fois (6-24 h) par rapport aux témoins non irradiés. L'augmentation des ROS après l'irradiation de protons a été plus rapide que celle observée avec les rayons X et a montré une relation dose-réponse bien définie à 6 h et 24 h, ce qui augmente d'environ 10% et 3% par gray, respectivement. Toutefois, de 48 h après l 'irradiation, les niveaux de ROS est tombé en dessous des contrôles et a coïncidé avec des réductions mineures dans le contenu mitochondrial. Utilisez de l'antioxydant acide alpha-lipoïque (avant ou après l'irradiation) a été montré pour éliminer la hausse induite par le rayonnement dans les niveaux de ROS. Nos résultats corroborent des études antérieures utilisant les rayons X et de fournir une preuve supplémentaire que les ROS élevé font partie intégrante de l'radioresponse de cellules précurseurs neurales.
Haute-LET Radiation Induit Des Changements Inflammatoires Et Persistante Des Marqueurs De La Neurogenèse Hippocampique
L'exposition à un rayonnement d'ions lourds est considéré comme un risque potentiel pour la santé en voyage dans l'espace à long terme. Il peut en résulter dans la perte de composants critiques pour cellulaires dans les systèmes complexes comme le système nerveux central (SNC), qui pourrait conduire à baisses de performance qui à terme, pourrait compromettre les objectifs de la mission et à long terme la qualité de vie. Spécifique dépendant de l'hippocampe déficience cognitive survient après l'ensemble du corps 56Fe-particules d'irradiation, et tandis que la pathogénie de cet effet n'est pas encore clair, il peut entraîner des dommages aux cellules précurseurs neurales dans le gyrus denté hippocampique. Nous souris irradiées avec Gy 1-3 de 12C ou 56Fe ions et 9 mois plus tard, quantifiés cellules proliférantes et les neurones immatures dans la zone dentée subgranulaire (SGZ). Nos résultats ont montré que la réduction de ces cellules étaient dépendants de la dose et LET. En comparaison avec les données pour les souris qui ont été étudiés 3 mois après 56Fe-particules d'irradiation, nos données actuelles suggèrent que ces changements ne sont pas seulement persistante, mais peut s'aggraver avec le temps. La perte de cellules précurseurs a été également associée à la neurogenèse altérée et une réponse robuste inflammatoire. Ces résultats indiquent que TLE élevé rayonnement a un effet significatif et durable sur la population neurogène dans l'hippocampe qui implique la perte de cellules et des changements dans le microenvironnement.
Altération De La Croissance Et La Radiosensibilité Des Cellules Précurseurs Neurales Dans Soumis à Un Stress Oxydatif
Pour déterminer si des changements dans le stress oxydatif pourrait améliorer la sensibilité des cellules précurseurs neurales à des rayonnements ionisants.
La Réponse Au Rayonnement De Cellules Précurseurs Neurales
Quantité considérable de données sont maintenant disponibles en ce qui concerne la réactivité de rayonnement de cellules précurseurs neurales qui existent dans les régions neurogènes du cerveau antérieur des mammifères. Ces cellules et de leur progéniture sont extrêmement sensibles à l'irradiation, l'apoptose, après des doses cliniquement pertinentes qui ne donnent pas lieu à une lésion tissulaire manifeste. En outre, il existe des preuves irréfutables que le rayonnement affecte de manière significative l'ensemble du processus de neurogenèse et que la sensibilité dépend, au moins en partie, sur les modifications dans le microenvironnement dans lequel les cellules précurseurs existent. Bien que les données existent provocatrices ce qui suggère que l'inflammation, le stress oxydatif, ou morphologique neurogenèse influence les relations, les mécanismes impliqués restent obscurs et doivent être étudiés. En outre, il est important d'essayer de comprendre ce que ces résultats peuvent signifier dans le contexte des paradigmes de rayonnement associées avec le traitement de la maladie intracrânienne. Comprendre comment les cellules précurseurs neurales réagissent à des stimuli nocifs est susceptible de conduire à de nouvelles approches thérapeutiques qui devraient rétablir la neurogenèse et peut-être améliorer les performances cognitives.
Manque De La Superoxyde Dismutase Extracellulaire (EC-SOD) Dans Le Microenvironnement Des Impacts Induits Par La Radiation Changements Dans La Neurogenèse
Les résultats d'irradiation dans des modifications importantes dans la neurogenèse hippocampique qui sont associés à des troubles cognitifs. De tels effets sont influencés, en partie, par des altérations de la micro dans lequel les cellules existent neurogènes. Un facteur important qui peut influer sur la neurogenèse est le stress oxydatif, et cette étude a été effectuée afin de déterminer si et comment l'isoforme extracellulaire de la superoxyde dismutase (SOD3, EC-SOD) médiées par radio-induites des altérations des cellules neurologiques. De type sauvage (WT) et EC-SOD knock-out (KO) chez la souris ont été irradiées avec 5 Gy et aiguës (8-48 h) les changements cellulaires et à long terme des changements dans la neurogenèse ont été quantifiés. Réponses irradiation aiguë ne sont pas différents entre les génotypes, ce qui suggère que l'absence de l'EC-SOD n'a pas influer sur les mécanismes responsables de la mort cellulaire après irradiation aiguë. D'autre part, la mesure de la neurogenèse a été diminué de 39% chez les souris KO non irradiées par rapport aux témoins WT. En revanche, si la neurogenèse a été diminué de près de 85% chez les souris WT après l'irradiation, pratiquement aucune réduction dans la neurogenèse a été observée chez les souris KO. Ces résultats montrent que, après l'irradiation, un environnement dépourvu d'EC-SOD est beaucoup plus permissif dans le contexte de la neurogenèse hippocampique. Cette découverte pourrait avoir un impact majeur dans les stratégies de développement à réduire la déficience cognitive après l'irradiation crânienne.
Médiatise Peroxyde D'hydrogène, Phénotype Mutateur Radio-induite Dans Les Cellules De Mammifères
Le stress oxydatif chronique a été associée à l'exposition d'instabilité génomique qui suit à des rayonnements ionisants. Cependant, les résultats montrant directs liens de causalité entre particulier ROS (espèces réactives de l'oxygène) et le phénotype mutateur rayonnements ionisants induit font défaut. La présente étude démontre que les rayonnements ionisants induit génomique des cellules instables (caractérisé par une instabilité chromosomique et une augmentation de la mutation et les fréquences d'amplification génique) montrent une augmentation de 3 fois dans l'état d'équilibre les niveaux de peroxyde d'hydrogène, mais pas superoxyde. En outre, des clones stables isolés à partir d'études parallèles ont montré des augmentations significatives de la catalase et de la GPx (glutathion peroxydase) l'activité. Le traitement des cellules instables avec le PEG-CAT (polyéthylène glycol-conjugué catalase) a réduit la fréquence de mutation et de taux de mutation de façon dose-dépendante. En outre, une activité inhibitrice de la catalase dans les clones stables en utilisant AT (3-aminotriazole) a augmenté la fréquence de mutation et le taux. Ces résultats démontrent clairement le lien de causalité entre le stress oxydatif chronique médiée par le peroxyde d'hydrogène et le phénotype mutateur qui persiste depuis de nombreuses générations après l'exposition des cellules de mammifères à des rayonnements ionisants.
La Phosphorylation Des Histones H2AX En Réponse Aux Changements Dans La Structure Chromatine Induite Par Osmolarité Altered
Ruptures de brins d'ADN de déclencher la phosphorylation de l'histone H2AX marquée (c.-à-gamma-H2AX). Alors que l'ADN double-brin (CDB) de fournir un fort stimulus pour cet événement, les modifications structurelles d'accompagnement de la chromatine peut représenter le signal réel qui provoque gamma-H2AX. Nos données montrent que les changements dans structure de la chromatine sont suffisantes pour susciter une vaste gamma-H2AX formation en l'absence relative de ruptures de brins d'ADN. Les cellules soumises à hypotonique (0,05 M) de traitement d'exposition gamma-H2AX niveaux qui sont équivalents à ceux trouvés après l'induction de CDB 80-200 ADN (c.-à-2-5 Gy). En dépit de cette augmentation significative de la phosphorylation, la survie des cellules reste relativement peu affectée (cytotoxicité <10%), et il n'y a pas d'augmentation significative de l'apoptose. Profils de coloration nucléaire indiquent que le gamma-H2AX cellules positives induite sous altérés niveaux d'exposition tonicité variables de coloration, allant de coloration uniforme pan de foyers ponctuée discrète plus caractéristique de la rupture des brins d'ADN. La capacité à induire significative gamma-H2AX formation sous la tonicité altérée en l'absence relative de ruptures de brins d'ADN suggère que cette modification des histones a évolué en réponse aux changements de structure de la chromatine.
La Surexpression De Glutamate-cystéine Ligase Protège Cellules Humaines Tumorales COV434 Granulosa Contre La Dégradation Oxydative Et La Mort Cellulaire Gamma Induite Par Le Rayonnement
Le rayonnement ionisant est toxique pour les follicules ovariens et peut causer l'infertilité. Génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) a été impliquée dans la toxicité des rayonnements ionisants dans plusieurs types cellulaires. Nous avons montré que l'appauvrissement de la glutathion antioxydant (GSH) sensibilise les follicules et les cellules de la granulosa à l'apoptose induite par des toxiques et que la supplémentation de GSH joue un rôle protecteur. Le taux de limitation de réaction dans la biosynthèse du glutathion est catalysée par le glutamate-cystéine ligase (GSB), qui se compose d'une sous-unité catalytique (GCLC) et une sous-unité régulatrice (GCLM). Nous émettons l'hypothèse que la surexpression de GCLC ou GCLM pour augmenter la synthèse du glutathion permettrait de protéger contre les cellules de la granulosa-oxydant et la mort cellulaire induite par le rayonnement. La ligne COV434 de cellules tumorales humaines de la granulosa a été transfectées de façon stable avec des vecteurs destinés à l'expression constitutive de GCLC, GCLM, à la fois GCLC et GCLM ou vecteur vide. Protéines GCL et l'activité enzymatique et le niveau de GSH total ont été considérablement augmenté au cours des GCL sous-unité des cellules transfectées. GCL-cellules transfectées étaient résistants à la destruction des cellules par un traitement avec du peroxyde d'hydrogène par rapport aux cellules témoins. La viabilité cellulaire a moins diminué dans toutes les lignées cellulaires sous-unité GCL-transfectées 1-8 h après 0,5 mM traitement au peroxyde d'hydrogène que dans les cellules de contrôle. Nous avons ensuite examiné les effets de la surexpression GCL sur les réponses aux rayonnements ionisants. ROS ont été mesurées en utilisant un colorant redox-sensibles dans les cellules irradiées fluorogénique avec Gy 0, 1 ou 5 de rayons gamma. Il y avait une augmentation dose-dépendante dans ROS dans les 30 minutes dans toutes les lignées cellulaires, un effet qui a été significativement atténuée en GCL-cellules transfectées. L'apoptose, évaluée par désoxynucléotidyl transférase terminale à médiation désoxyuridine triphosphate nick-end étiquetage et caspase-3 activée immunoblot, a été significativement diminué dans irradiés GCLC cellules transfectées par rapport aux cellules témoins irradiés. Répression de la synthèse de GSH dans les cellules transfectées GCLC inversé la résistance aux rayonnements. Ces résultats montrent que la surexpression de GCL dans les cellules de la granulosa peut augmenter la synthèse du glutathion et d'améliorer séquelles diverses associées à l'exposition à un stress oxydatif et l'irradiation.
Cellules Précurseurs Neurales Et La Sensibilité Nerveuse Centrale De Rayonnement Du Système
La tolérance des tissus cérébraux normaux limite la dose de rayonnement qui peut être livré en toute sécurité pendant la radiothérapie crânienne, et l'une des complications possibles qui peuvent survenir implique une déficience cognitive. Données de laboratoire approfondis ont paru récemment montre que la neurogenèse hippocampique est significativement impactée par l'irradiation et que ces changements sont associés à la fonction cognitive altérée et impliquent, en partie, des changements dans le microenvironnement (stress oxydatif et l'inflammation). Bien qu'il y ait une incertitude considérable quant exactement comment ces changements évoluent, nouvelle in vitro et in vivo des approches ont fourni un moyen par lequel de nouvelles idées mécanistes peuvent être acquises se rapportant au sujet. Ensemble, les données provenant de culture cellulaire et animale à base des études fournissent des informations complémentaires pertinentes pour une complication potentiellement grave de la radiothérapie crânienne et devrait améliorer notre compréhension de la tolérance du cerveau normal après une irradiation crânienne.
Total-irradiation Corporelle Des Souris Pubères Avec (137) Cs Compromet Aiguë De La Microarchitecture De L'os Spongieux Et Augmente Ostéoclastes
Les rayonnements ionisants peuvent provoquer la dégénérescence des tissus substantielle, ce qui peut menacer la santé à long terme des astronautes et les patients de radiothérapie. Pour déterminer si une dose unique de rayonnement compromet gravement l'intégrité structurale du squelette post-pubères, de 18 semaines chez des souris âgées de sexe masculin ont été exposés à (137) Cs rayonnement gamma (1 ou 2 Gy). La structure de haut-le chiffre d'affaires, l'os spongieux a été analysée par microtomographie (microCT) 3 ou 10 jours après l'irradiation et dans les contrôles basales (tissus récoltés au moment de l'irradiation) et témoins du même âge. Irradiation (2 Gy) a provoqué une baisse de 20% en volume de l'os tibial fraction spongieux (BV / TV) dans les 3 jours et une baisse de 43% dans les 10 jours, tandis que 1 Gy a provoqué une réduction de 28% 10 jours plus tard. Le décrément BV / TV est due à l'espacement accru et diminution de l'épaisseur des travées. Radiation a également augmenté (environ 150%) des surfaces spongieux bordée de tartrate-résistantes, de l'acide phosphatase positives ostéoclastes, un indice de la résorption osseuse accrue. La diminution du rayonnement lombaire BV / TV un mois après l'irradiation, montrant la persistance de la perte d'os spongieux, bien que les propriétés mécaniques en compression ne sont pas affectés. En somme, une dose unique de rayons gamma a rapidement augmenté la surface des ostéoclastes dans les tissus spongieux et compromis microarchitecture spongieux dans le remodelage et appendiculaire squelette axial de souris pubères.
Radio-induites Réductions De Neurogenèse Sont Améliorés Chez Les Souris Déficientes En CuZnSOD Ou MnSOD
Irradiation ionisante affecte de manière significative la neurogenèse hippocampique et est associée à une déficience cognitive; ces effets peuvent être influencés par un microenvironnement altérée. Le stress oxydatif est un facteur qui a été démontré qu'elle affecte la neurogenèse, et l'une des voies de protection qui traitent avec un tel stress implique la superoxyde dismutase enzyme antioxydante (SOD). Cette étude a porté sur l'impact que une carence en cytoplasmique (SOD1) ou mitochondrial (SOD2) SOD a sur les effets des rayonnements sur la neurogenèse hippocampique. De type sauvage (WT) et SOD1 et knock-out SOD2 (KO) chez la souris ont reçu une seule dose de rayons X de 5 Gy, et la quantification de la survie et le sort phénotypique de cellules nouvellement générées dans la zone dentée subgranulaire a été réalisée 2 mois plus tard. L'exposition aux radiations réduites neurogenèse chez des souris WT mais n'a eu aucun effet apparent chez les souris KO, bien que les niveaux de référence de la neurogenèse ont été réduites dans les deux souches KO SOD avant l'irradiation. Différences En outre, il a été marqué et significatif entre WT et les deux souches KO dans la façon dont l'irradiation affectés astrocytes nouvellement générées et les microglies activées. Le mécanisme (s) responsables de ces effets n'est pas encore connu, mais un pilote dans l'étude in vitro suggère une effet «protecteur» de niveaux élevés de superoxyde. Dans l'ensemble, ces données suggèrent que dans des conditions de carence en SOD, il ya une voie commune qui dicte la façon dont la neurogenèse est affectée par des radiations ionisantes.
Sauvetage De Radio-induite Par La Transplantation Cognitive Impairment Crânienne De Cellules Souches Embryonnaires Humaines
L'irradiation crânienne reste un traitement de première ligne pour le contrôle de la croissance tumorale, et les individus survivants de tels traitements se manifestent souvent des degrés divers de troubles cognitifs. Radio-induite épuisement des piscines de cellules souches / précurseur dans le cerveau, en particulier ceux résidant dans la région neurogène de l'hippocampe, croit-on, en partie, d'être responsable de ces déficits cognitifs souvent inévitables. Pour explorer la possibilité de 'amélioration induite par le rayonnement des troubles cognitifs, athymiques rats nus soumis à la tête de l'irradiation seule (10 Gy) ont été transplantés 2 jours après, avec les cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) dans la formation hippocampique et analysées pour la survie de cellules souches, la différenciation, et la fonction cognitive. Les animaux recevant la transplantation CSEh exposé des performances supérieures sur un hippocampe dépend tâche cognitive radio-induits 4 mois, comparativement à leurs homologues irradiés chirurgicales qui n'ont pas reçu de CSEh. Significative la survie des cellules souches a été trouvé à 1 et 4 mois après l 'irradiation et des cellules transplantées ont montré la migration robuste pour la zone subgranulaire tout au long du gyrus denté, présentant des signes de la morphologie des neurones au sein de ce créneau neurogène. Ces résultats démontrent la capacité d'améliorer radio-induite des blessures des tissus normaux en utilisant les CSEh, et suggèrent que ces stratégies peuvent fournir des interventions utiles pour réduire les effets néfastes de l'irradiation sur la cognition.
Complexe Mitochondrial II Dysfonctionnement Peut Contribuer De Manière Significative à Une Instabilité Génomique Après Exposition Aux Rayonnements Ionisants
Les rayonnements ionisants induit un stress chronique du métabolisme oxydatif et un phénotype mutateur dans les fibroblastes de hamster qui est médiée par H (2) O (2), mais la source intracellulaire de H (2) O (2) n'est pas bien définie. Pour déterminer le rôle des mitochondries dans le phénotype mutateur radio-induite, les points finaux de la fonction mitochondriale ont été déterminées dans instables (CS-9 et LS-12) et stable lignes de hamster (114) de cellules de fibroblastes provenant de GM10115 cellules exposées à 10 X Gy rayons. Les lignées cellulaires isolées après irradiation ont démontré une perte de 20-40% du potentiel de membrane mitochondriale et une augmentation de la teneur mitochondriale par rapport à la lignée cellulaire parentale GM10115. Étonnamment, aucune différence n'a été observée dans l'état d'équilibre les niveaux de l'ATP (P> 0,05). Clones instables démontré la consommation d'oxygène a augmenté (de deux à trois fois; CS-9) et / ou augmentation de la chaîne mitochondriale de transport des électrons (CTE) du complexe II l'activité (double; LS-12). En utilisant l'analyse par Western blot et bleu électrophorèse sur gel natif, une augmentation significative des niveaux de sous-unités complexes protéiques II B a été observée dans LS-12 cellules. En outre, immunoprécipitation révélé des preuves d'une anomalie complexe d'assemblage II LS-12 cellules. Traitement de LS-12 cellules avec un inhibiteur de l'ETC complexe II (thénoyltrifluoroacétone) a entraîné des baisses significatives dans les niveaux l'état d'équilibre de H (2) O (2) et une réduction de 50% la fréquence de mutation ainsi que d'une réduction de 16% en fréquence CAO amplification génique. Ces données montrent que le rayonnement induit par l'instabilité génomique a été accompagnée d'une preuve de la dysfonction mitochondriale entraînant une augmentation état d'équilibre les niveaux de H (2) O (2) qui a contribué à augmenter la fréquence de mutation et d'amplification génique. Ces résultats soutiennent l'hypothèse que le dysfonctionnement mitochondrial provenant de complexe II peut contribuer au rayonnement instabilité génomique induite par l'augmentation constante des niveaux de l'Etat-espèces réactives de l'oxygène.
Effets à Court Terme De L'ensemble Du Corps De L'exposition à (56) Des Ions Fe En Combinaison Avec L'appareil Locomoteur Désuétude Sur Les Cellules Osseuses
Voyage dans l'espace et le repos au lit prolongé osseuse cause de la perte due à désuétude musculo-squelettique. Dans l'espace, les champs de rayonnement peut également avoir des conséquences néfastes parce que les particules chargées qui traversent les tissus de l'organisme peut provoquer un large éventail de lésions cytotoxiques et génotoxiques. Les effets de l'exposition aux rayonnements d'ions lourds en combinaison avec désuétude musculo-squelettiques sur les cellules osseuses et des tissus ne sont pas connus. Pour explorer cette, normalement chargé de 16 semaines C57BL mâle / 6 souris ont été exposés à (56) des ions Fe (1 GeV / nucléon) à des doses de 0 cGy (fictif), 10 cGy, 50 cGy ou 2 Gy 3 jours avant la tissus de la récolte. Souris supplémentaires ont été déchargés par traction du membre postérieur queue de façon continue pendant 1 semaine pour simuler l'apesanteur et exposés à (56) Fe-ion rayonnement (0 cGy, 50 cGy, 2 Gy) 3 jours avant la récolte des tissus. Malgré la courte durée de cette étude, l'irradiation à faible dose (10, 50 cGy) de souris normalement chargés réduit la fraction volumique trabéculaire (BV / TV) dans le tibia proximal de 18% par rapport à sham-irradiés contrôles. Délestage avec 50 cGy de rayonnement a provoqué une augmentation de 126% du nombre de TRAP (+) des ostéoclastes sur la surface des os spongieux par rapport à normalement chargés, sham-irradiés contrôles. Ensemble, le rayonnement et délestage a eu un effet plus important sur vivo ostéoblastogenèse ex supprimant qu'un traitement unique. En somme, à faible dose d'exposition aux ions lourds (50 cGy) causé la perte rapide de l'os spongieux chez les souris normalement chargés et les numéros accrue des ostéoclastes dans des membres postérieurs chez la souris déchargées. Dans l'irradiation in vitro a également été plus préjudiciable à ostéoblastogenèse dans les cellules de moelle osseuse qui ont été récupérés à partir des membres postérieurs chez la souris déchargés par rapport aux cellules de souris normalement chargés. En outre, l'irradiation in vitro stimule la formation des ostéoclastes dans une lignée cellulaire de macrophages (RAW264.7) en présence de RANKL (25 ng / ml), montrant que le rayonnement d'ions lourds peuvent stimuler la différenciation des ostéoclastes, même en l'absence d'ostéoblastes. Ainsi ions lourds rayonnement peut augmenter le nombre d'ostéoclastes aiguë dans les tissus spongieux et, dans des conditions de désuétude musculo-squelettique, peut améliorer la sensibilité des cellules osseuses, en particulier osteoprogenitors, aux effets des rayonnements.
La Radiosensibilité Des Cellules Satellites: Régulation Du Cycle Cellulaire, L'apoptose Et Le Stress Oxydatif
Les muscles squelettiques sont l'organe du mouvement, et leur croissance, la régénération et l'entretien dépendent en grande partie sur une population de cellules souches myogéniques appelées cellules satellites. Muscles squelettiques et ces cellules résidentes souches myogéniques (c.-à-cellules satellites) sont communément exposées à des doses de rayonnement significatifs pendant les procédures de diagnostic et / ou pendant la gestion du cancer radiothérapeutique. L'objectif principal de cette étude était d'examiner les effets des doses cliniquement pertinentes de rayonnement γ sur la survie cellulaire par satellite et de la prolifération, la régulation du cycle cellulaire, l'apoptose, réparation de l'ADN double-brin pause, le stress oxydatif et la production de NO. Dans l'ensemble, nos résultats démontrent que des doses de rayonnement γ ≥ 5 Gy réduit le nombre de cellules satellites d'au moins 70% due en partie à l'apoptose élevée et l'inhibition de la progression du cycle cellulaire. Radiation a également été trouvé pour provoquer une augmentation significative et persistante du niveau d'oxygène réactif et les composés azotés. Il est intéressant, et dans ce contexte de stress oxydatif élevé, des doses similaires ont été trouvés pour produire des réductions substantielles dans les niveaux d'oxyde nitrique (NO). Prolifération des cellules satellites a été démontré que dépendra en partie de la production de NO, et nos constatations donnent lieu à la possibilité que les rayonnements induits par la réduction des niveaux de NO peut fournir un mécanisme pour l'inhibition de la prolifération des cellules satellites in vitro et éventuellement la repousse du muscle squelettique exposée au cours de procédures d'irradiation cliniques.
Conséquences Des Rayonnements Ionisants Induit Les Dommages Des Cellules Souches Neurales
L'irradiation crânienne reste un traitement de première ligne pour le cancer du cerveau, mais aussi conduit à des lésions tissulaires normales. Bien que faible dose d'irradiation (≤ 10 Gy) provoque le changement histopathologique minimale, il peut provoquer des degrés variables de dysfonctionnement cognitif qui sont associés à la déplétion des cellules souches neurales. Pour décrypter les mécanismes qui sous-tendent rayonnement dysfonctionnement induit sur les cellules souches, cellules souches neurales humaines (hNSCs) soumises à une irradiation cliniquement pertinente (0-5 Gy) ont été analysés pour les paramètres de survie, du cycle cellulaire des altérations, les dommages de l'ADN et de réparation, et le stress oxydatif. hNSCs a montré une sensibilité marquée à faible dose d'irradiation qui était en partie due à l'apoptose élevée et l'inhibition de la progression du cycle cellulaire qui se manifeste par un retard de point de contrôle G2 / M. L'élimination efficace de l'ADN double-brin a été indiqué par la disparition de γ-H2AX nucléaire foyers. Une augmentation dose-réponse et persistante dans le stress oxydatif et nitrosatif a été trouvé dans hNSCs irradiés, peut-être le résultat d'une activité métabolique plus élevée dans la fraction de cellules survivantes. Ces données mettent en évidence la sensibilité marquée des hNSCs à faible dose d'irradiation et suggèrent que les perturbations de longue durée dans le microenvironnement SNC dues à l'irradiation induite par le stress oxydatif peut compromettre la fonctionnalité des cellules souches neurales.
Stress Oxydatif Et Rayonnement Gamma Induite Par Perte D'os Spongieux Avec Désuétude Appareil Locomoteur
L'exposition des astronautes dans l'espace à des radiations lors de l'apesanteur peuvent contribuer à la perte osseuse ultérieure. L'irradiation gamma de souris pubères augmente rapidement le nombre de résorption osseuse des ostéoclastes et provoque la perte osseuse dans le tissu spongieux; changements similaires se produisent dans les maladies du squelette associées au stress oxydatif. Par conséquent, nous émettons l'hypothèse que l'augmentation du stress oxydatif induit par les rayonnements médiatise la perte osseuse et que les changements désuétude musculo-squelettiques de la sensibilité du tissu spongieux à l'exposition aux rayonnements. Désuétude appareil locomoteur par délestage (1 ou 2 semaines) ou totale irradiation gamma corps (1 ou 2 Gy de (137) Cs) de souris 4-mo-vieux, hommes C57BL / 6 chacun diminué spongieux fraction volumique osseuse dans le tibia proximal et vertèbres lombaires. La mesure du rayonnement induit par la perte osseuse aiguë spongieux au niveau des vertèbres lombaires et les tibias était similaire chez les souris normalement chargées et déchargées des membres postérieurs-. De même, la surface des ostéoclastes dans les tibias a augmenté de 46% à la suite de l'irradiation, 47% à la suite de délestage, et 64% à la suite de l'irradiation + délestage par rapport aux souris normalement chargés. L'irradiation, mais pas délestage, la viabilité réduite et l'apoptose accrue des cellules de la moelle et a causé des dommages oxydatifs des lipides dans le tissu minéralisé. L'irradiation a également stimulé la production d'espèces réactives de l'oxygène dans les cellules de la moelle. En outre, l'injection de l'acide alpha-lipoïque, un antioxydant, a atténué la perte osseuse aiguë causée par l'irradiation. Ensemble, ces résultats ont montré que l'irradiation gamma désuétude et, seul ou en combinaison, causé un degré similaire de la perte osseuse aiguë spongieux et partagé un mécanisme cellulaire commun de la résorption osseuse accrue. En outre, l'irradiation désuétude, mais non, peuvent augmenter le nombre d'ostéoclastes et l'étendue de la perte osseuse aiguë par l'intermédiaire d'augmentation de la production d'oxygène réactif et qui a suivi les espèces les dommages oxydatifs, ce qui implique différents mécanismes moléculaires. La constatation selon laquelle acide alpha-lipoïque protégée tissu spongieux contre les effets néfastes de l'irradiation a un intérêt potentiel pour les astronautes et les patients de radiothérapie.
Les Cellules Satellites Dites NON à La Radiation
Les muscles squelettiques sont couramment exposés à des rayonnements à des procédures de diagnostic et le traitement des cancers et la formation osseuse hétérotopique. Peu d'études ont examiné l'impact des doses cliniques de rayonnement sur la capacité des cellules satellites (cellules souches myogéniques) à proliférer, se différencier et de contribuer à la récupération / le maintien de la masse musculaire. L'objectif principal de cette étude était de déterminer si la prolifération des cellules satellites irradiés ont pu être sauvés par la manipulation des niveaux de NO par des approches pharmacologiques et extensibles mécaniques (qui est connue pour augmenter les niveaux de NO). Nous avons utilisé deux SNP (donneur de NO) et PTIO (piégeur de NO) pour manipuler les niveaux de NO dans les cellules satellites. Nous avons observé que des SNP a été très efficace dans le sauvetage de la prolifération des cellules satellites irradiés, en particulier à des doses de moins de 5 Gy. L'importance potentielle de NO a également été illustré par les effets de PTIO, qui a complètement inhibé l'effet de sauvetage de la SNP. Étirement cyclique mécanique a été trouvé pour produire des augmentations significatives dans les niveaux de NO de cellules satellites irradiés, ce qui a été associée à une augmentation robuste dans la prolifération cellulaire par satellite. Les effets de la radiation et de NO sur deux principaux facteurs de régulation myogénique (MyoD et myogénine) ont également été explorés. L'irradiation des cellules satellites produit une augmentation significative dans les deux MyoD et myogénine, effets qui ont été atténués par la manipulation des niveaux de NO par SNP. Étant donné le rôle central de facteurs de régulation myogénique dans la prolifération et la différenciation des cellules satellites, les résultats de l'étude en cours soulignent la nécessité de mieux comprendre la relation entre le rayonnement, le NO et la fonctionnalité des cellules satellites.
Human Transplantation Neurale De Cellules Souches Améliore Radio-induite Troubles Cognitifs
La radiothérapie crânienne induit des baisses progressives et débilitantes de la cognition qui peuvent, en partie, être dû à l'appauvrissement des cellules souches neurales. Le potentiel de l'utilisation de remplacement des cellules souches en tant que stratégie de lutte contre le rayonnement induit par le déclin cognitif a été adressée par irradiation athymiques rats nus suivi 2 jours plus tard par la transplantation intrahippocampique avec des cellules souches neurales (hNSC). Mesures de la performance cognitive, la survie hNSC, et le sort phénotypiques ont été évalués à 1 et 4 mois après l'irradiation. Animaux irradiés greffées avec hNSCs affichait une baisse nettement moins de la fonction cognitive que irradiés, sham-greffées animaux et a agi sans distinction de contrôles non irradiées. Stéréologie non biaisée a révélé que 23% et 12% des cellules greffées ont survécu 1 et 4 mois après la transplantation, respectivement. Cellules greffées ont migré beaucoup, différenciés selon des lignées gliales et neuronales, et a exprimé l'activité régulée du cytosquelette-associated protein (Arc), ce qui suggère leur capacité à intégrer fonctionnellement dans l'hippocampe. Ces données montrent que les moyens hNSCs une stratégie prometteuse pour restaurer la cognition fonctionnellement chez les animaux irradiés.
Altération De La Fonction Cognitive Et La Neurogenèse Hippocampique Après Une Chimiothérapie Du Cancer
OBJECTIF: Une proportion importante des survivants du cancer du sein signaler d'importantes et durables des déficiences de la fonction cognitive, souvent appelés "chemobrain." Les progrès de la détection et le traitement signifie que beaucoup plus de patients survivent à long terme suivant le diagnostic de cancer du sein invasif. Ainsi, il est important de définir le type, l'étendue et la persistance de troubles cognitifs après un traitement avec des médicaments anticancéreux cytotoxiques. CONCEPTION EXPERIMENTALE: Nous avons examiné les effets d'un traitement chronique avec deux agents couramment utilisés chez les patients du cancer du sein, le cyclophosphamide et la doxorubicine (adriamycine). Athymiques rats nus ont été donnés 50mg/kg cyclophosphamide, doxorubicine 2mg/kg injections ou une solution saline une fois par semaine pendant 4 semaines. Une tâche de reconnaissance de nouvelle place et conditionnement de la peur contextuelle et indicé ont été utilisés afin de caractériser l'apprentissage et la capacité de mémoire. Immunofluorescence pour les neurones immatures et matures et les microglies activées a été utilisé pour évaluer les changements dans la neurogenèse et neuroinflammation.RESULTS: rats cyclophosphamide et la doxorubicine-traités ont montré des performances significativement altérée sur la tâche de reconnaissance de place originale et la tâche la peur contextuelle conditionné par rapport aux témoins non traités, suggérant perturbé la fonction de mémoire hippocampique base. Animaux traités par la chimiothérapie ont montré une baisse significative dans la neurogenèse (80 à 90% de baisse dans les cellules BrdU étiquetés exprimant NeuN). Microglies activées (ED1 positif) ont été trouvés après cyclophosphamide, doxorubicine, mais treatment.CONCLUSIONS pas: Nos résultats démontrent que le traitement chronique avec l'un des deux couramment utilisés chimiothérapeutiques altère la capacité cognitive des agents, et suggèrent que les stratégies pour prévenir ou réparer perturbé la neurogenèse hippocampique peut être efficace pour améliorer cet effet secondaire grave chez les survivants du cancer.
