Methodenartikel

Neuroprotektive Wirkungen von intranasal verabreichtem Octadecaneuropeptid-Analogon in einem Mausmodell der MPTP-induzierten Parkinson-Krankheit

DOI:

10.3791/68122

⸱

29. August 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Faculty of Sciences of Tunis, LR18ES03, Laboratory of Neurophysiology Cellular Physiopathology and Biomolecule Valorization, University Tunis El Manar, 2Inserm U1239 NorDiC, Laboratory of Neuroendocrine, Endocrine and Germinal Differentiation and Communication, PRIMACEN, Univ Rouen Normandie, 3Confocal Microscopy Unit, Faculty of Medicine of Tunis, University Tunis El Manar

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die intranasale Verabreichung ermöglicht die direkte Abgabe bioaktiver Moleküle an das Gehirn und stellt eine nicht-invasive Alternative zur intrazerebroventrikulären Methode dar. Diese Studie zeigt, dass die intranasale Verabreichung von Cyclo(1-8)OP, einem ODN-Analogon, in einem Mausmodell der Parkinson-Krankheit eine starke neuroprotektive Wirkung gegen MPTP-induzierte oxidative Schäden und Apoptose im Striatum ausübt, was das therapeutische Potenzial unterstreicht.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Parkinson-Krankheit (PD) ist eine neurodegenerative Erkrankung, bei der die bestehenden Therapien in erster Linie palliativ sind und denen es an kurativer Wirksamkeit mangelt. Octadecaneuropeptid (ODN) ist ein Peptid, das ausschließlich von Astrozyten produziert wird und Neuronen vor oxidativen Zellschäden und Apoptose in in vitro - und in vivo-Modellen der Parkinson-Krankheit schützt. ODN kann jedoch die Blut-Hirn-Schranke (BHS) nicht überwinden und erfordert eine intrazerebroventrikuläre Injektion, um das Gehirn zu erreichen, was eine große Herausforderung für die therapeutische Anwendung darstellt. Diese Studie untersucht die neuroprotektive Wirksamkeit von Cyclo(1-8)OP, einem ODN-Analogon, das über den intranasalen (IN) Weg zur Umgehung der BHS in einem in vivo Modell der Parkinson verabreicht wird. Männliche C57BL/6J-Mäuse wurden für die Experimente verwendet und in vier Gruppen eingeteilt: Schein, MPTP- (20 mg/kg Körpergewicht, intraperitoneal), Cyclo(1-8)OP- (10 ng/10 μL, IN) und MPTP + Cyclo(1-8)OP-behandelte Tiere. An Tag 0 (D0) erhielten die Tiere drei intraperitoneale Injektionen von 100 μl MPTP-Lösung im Abstand von 2 Stunden (MPTP- und MPTP + Cyclo(1-8)OP-behandelte Mäuse) oder Kochsalzlösung (schein- und Cyclo(1-8)OP-behandelte Mäuse). Eine Stunde nach der letzten Injektion wurden 10 μl IN-Instillation von mit Cyclo(1-8)OP (Cyclo(1-8)OP- und MPTP + Cyclo(1-8)OP) behandelten Mäusen) oder IN-Kochsalzlösung (schein- und MPTP-behandelte Mäuse) verabreicht. An D7 wurde ein Zylindertest durchgeführt, um die motorische Funktion zu beurteilen. Anschließend wurden Tiere getötet, und das Striatum wurde entfernt und mittels RT-qPCR analysiert, um die Caspase-3-Genexpression zu beurteilen. Gewebeproben wurden auch verwendet, um die Aktivität von antioxidativen Enzymen, reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), Malondialdehyd (MDA) und die Häufigkeit von carbonylierten Proteinen zu messen. Eine Einzeldosis von 10 ng Cyclo(1-8)OP, die 1 h nach der letzten MPTP-Dosis verabreicht wurde, verhinderte 7 Tage nach der Behandlung eine Neurotoxizität im Striatum. Die Cyclo(1-8)OP-vermittelte Neuroprotektion war mit einer starken Hemmung der Caspase-3-Expression assoziiert, die durch MPTP im Striatum induziert wurde. Darüber hinaus stellte Cyclo(1-8)OP die Aktivitäten antioxidativer Enzyme wieder her und verhinderte die Akkumulation von ROS, Lipidperoxidationsprodukten und Proteincarbonylierung im Striatum.

Einleitung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Parkinson-Krankheit (PD) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die durch den fortschreitenden Verlust von dopaminergen Neuronen in der Substantia nigra gekennzeichnet ist, die das Striatum innerviert. Dieser Verlust führt zu signifikanten neurologischen Symptomen, einschließlich schwerer motorischer Defizite wie Muskelsteifigkeit, Akinesie und Bradykinesie1. Die Prävalenz neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson nimmt weiter zu, was vor allem auf eine alternde Bevölkerung zurückzuführen ist, was eine erhebliche Herausforderung für die öffentliche Gesundheit darstellt2. Die derz....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle Versuche folgten den Richtlinien der American Veterinary Medical Association und wurden von der Medizinischen Ethikkommission des Pasteur-Instituts genehmigt (Zulassungsnummer: FST/LNFP/Pro 160220). Zehn Wochen alte männliche Mäuse des Typs C57BL/6J wurden aus dem Pasteur-Institut in Tunis gewonnen. Die Mäuse wurden in drei pro Käfig in einem klimatisierten Raum (21 °C ± 1 °C) mit einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus untergebracht und erhielten 1 Woche lang freien Zugang zu Futter und Wasser. Einzelheiten zu den verwendeten Reagenzien und Geräten sind in der Materialtabelle aufgeführt.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nach der Verabreichung von MPTP zeigten die Mäuse charakteristische Parkinson-Symptome, einschließlich eines erhöhten und starren Straub-Schwanzes, einer Piloerektion, Immobilität und Haltungsanomalien wie einer Wirbelsäulenverkrümmung, was die erfolgreiche Etablierung des MPTP-Modells bestätigt (Abbildung 3). Die Verifizierung der IN-Verabreichung mit Methylenblau bei Mäusen, die 10 Minuten nach der Injektion getötet wurden, zeigte eine effektive Farbstoffverteilung innerha.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Frühere Studien zeigten, dass die ICV-Verabreichung von ODN der MPTP-induzierten Degeneration nigrostriataler dopaminerger Neuronen, oxidativer Schädigung und Neuroinflammation entgegenwirkte8. Die vorliegende Studie untersuchte die Wirksamkeit der IN-Verabreichung des ODN-Analogons Cyclo(1-8)OP zur Prävention von MPTP-induzierten motorischen Beeinträchtigungen, oxidativen Schäden und Neurotoxizität in einem in vivo PD-Modell unter Verwendung v.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren erklären, dass ihnen keine konkurrierenden finanziellen Interessen oder persönlichen Beziehungen bekannt sind, die die in diesem Artikel berichtete Arbeit beeinflusst haben könnten.

Danksagungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Labor für Neurophysiologie, zelluläre Physiopathologie und Biomoleküle Valorisation, LR18ES03, NorDiC Inserm U1239, das Austauschprogramm Frankreich-Tunesien CMCU-Campus Frankreich/PHC Utique 24G0807/50283RD (mit Olfa Masmoudi-Kouki und Jérôme Leprince), das Programm Horizon-Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) PsyCoMed Grant agreement ID: 101086247, und das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Finanzhilfevereinbarung Nr 101034329.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2', 7'-Dichlorfluorescin DCFH2-DASigma Aldrich064M4008V
Bio-Rad Spektralphotometer Bio-Rad Laboratories, Philadelphia, PA, USA
Butanol
Kamera
Katalase aus RinderleberSIGMA LebenswissenschaftenSLBZ7596
cyclo(1-8)OPINSERM U1239 NorDiC, Rouen
Zylinderprüfung (Messbecher)
DNPH 
EDTA plusThermo Wissenschaftlich 11836714
Ethanol 70%
Ethanol-Ethylacetat-Lösung
GraphPad-Software La Jolla, Kalifornien, Vereinigte Staaten von Amerika
GuanidinhydrochloridGeneON5CCAE310
H2O2 PharmaghrebAEQ10101-D
Insulin-Spritze 2ml
L-Adrenalin MP Biomedizin151065
Methylenblau Thermo Scientific Chemikalien10455081
Mikropipette 
Mikroplatten-Reader Synergy LX-AgilentSynergy LX-Agilent
MPTPMedChemExpressHY-15608
MPTP
Na2CO3/NaHCO3 Puffer 
NaCl 0,9
Q-RT PCR-Kit in einem Schritt Neuengland Biolabore
Pentobarbital Sigma Aldrich
Synergy LX Nanodrop 2000 Spektralphotometer Biotek Agilent
Thiobarbitursäure (TBA, 0,67%) LOBA CHEMIE PVT. GMBH626500025
Tipps
Trichloressigsäure (TCA, 20%)Sisco Research Laboratorien SRL6740608
Tri-Reagenz Sigma AldrichMFCD00213058
Tris-HClThermo Wissenschaftlich Nr. J22638. K2
Triton X-100Thermo Wissenschaftlich A16046.AE

Referenzen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mat Taib, C. N., Mustapha, M. M. MPTP-induced mouse model of Parkinson's disease: A promising direction of therapeutic strategies. Bosn J Basic Med Sci. 21 (4), 422-433 (2021).
  2. Dionísio, P. A., Amaral, J. D., Rodrigues, C. M. P. Oxidative st....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Intranasale VerabreichungBlut Hirn SchrankeMPTP MausmodellAstrozyten PeptidCaspase 3 Expressionantioxidative Enzymaktivit treaktive Sauerstoffspezies
Video demnächst verfügbar

Verwandte Artikel