Mitochondriale dysfunctie is een kenmerk van cellulaire veroudering. Dit artikel maakt gebruik van niet-invasieve nabij-infrarood (NIR) behandeling om de mitochondriale functie in het verouderingsproces muis vestibulair sensorische epitheel verbeteren.
Strategieën voor het verzwakken van achteruitgang in balans functie met toenemende leeftijd zijn voornamelijk gericht op fysieke therapieën, waaronder balans taken en oefening. Echter, deze aanpak niet in op de onderliggende oorzaken van de balans daling. Met muizen, de invloed van nabij infrarood licht (NIR) op het metabolisme van cellen in het vestibulaire sensorische epitheel werd beoordeeld. Verzamelde gegevens blijkt dat deze eenvoudig en veilig ingrijpen deze kwetsbare cellen kunnen beschermen tegen de schadelijke effecten van natuurlijke veroudering. mRNA werd geëxtraheerd uit de geïsoleerde perifere vestibulaire sensorische epithelium (crista ampullaris en utriculaire macula) en vervolgens getranscribeerd in een cDNA-bibliotheek. Deze bibliotheek werd vervolgens gehybridiseerd voor de expressie van alomtegenwoordige antioxidant (SOD-1). Antioxidant genexpressie werd vervolgens gebruikt om cellulaire metabolisme te kwantificeren. Met transcraniële levering NIR bij jonge (4 weken) en oudere (8-9 maanden) muizen, en een regeling korte behandeling (90 sec / dag gedurende 5 degen), dit werk suggereert NIR alleen kan voldoende zijn om de mitochondriale functie in het vestibulair sensorische epitheel te verbeteren. Aangezien er momenteel geen beschikbaar, betaalbaar, niet-invasieve methoden van therapie om vestibulaire haarcel functie te verbeteren, de toepassing van externe NIR-straling zorgt voor een potentiële strategie om de gevolgen van de vergrijzing op de celstofwisseling Inde vestibulair sensorische epitheel tegen te gaan.
Degressief prestaties en de daaropvolgende val komen vaak voor, en helaas vaak bepalende kenmerken van natuurlijke veroudering 1. De impact van deze daling kan zowel fysiek als sociaal, en vermindert de kwaliteit van leven van ouderen. In reactie hierop hebben de fysieke therapieën en revalidatie de focus van het onderzoek naar de watervallen geweest, maar zijn niet geassocieerd met consistente vermindering van de prevalentie van herhaald vallen. Tegelijkertijd, werken onderzoeken veranderingen in de perifere of centrale vestibulaire systeem (het systeem belast evenwicht) schaars en potentiële therapeutische strategieën gericht op deze systemen en de onderliggende oorzaken van onbalans beperkt.
Recent werk op leeftijdgebonden neurodegeneratieve stoornissen waaronder leeftijdsgebonden maculaire degeneratie 2-4, Alzheimer ziektemodellen 5-8 en ziekte van Parkinson 9-12 gebleken neuroprotectieve effecten van simple niet-invasieve toepassing van nabij-infrarood (NIR) licht. Verder, in het vestibulaire systeem NIR is gebruikt om de activiteit van vestibulaire primaire afferente neuronen in vitro 13 verhogen. Hoewel het mechanisme van de NIR licht is niet goed begrepen, hebben de meeste studies met behulp van NIR gesuggereerd dat NIR stimuleert mitochondriën complex IV (cytochroom c oxidase) 14-17 om de celstofwisseling te vergemakkelijken. In het vestibulair sensorische epitheel de subcuticulaire plaat van type I haarcellen is dicht in de mitochondriën 18 en als zodanig kan een plaats van actie voor therapeutische Nir behandeling vertegenwoordigen.
Hier wordt een korte, niet-invasieve behandeling regime van transcranially toegepast NIR die kan worden gebruikt om cellulaire metabolisme te meten (en door implicatie, mitochondriale functie) bij muizen vestibulaire sensorische epithelium wordt beschreven. Ook besproken is een preparaat van het vestibulaire sensorische epitheel en wordt aangetoond dat NIR verhoogt de expressie van een ubiquitoons anti-oxidant (superoxide dismutase 1) in het sensorische epitheel – eerder aangetoond belangrijk cochlea haar celoverleving 19 zijn.
De representatieve resultaten beschreven blijkt dat korte transcraniële levering NIR licht (90 sec / dag gedurende 5 dagen) is voldoende om de antioxiderende expressie in oudere muizen verhogen vergeleken met sham behandelde muizen. Terwijl uitgestoten warmte een bron van mitochondriale en / of neuronale activiteit zouden kunnen vormen, zoals gerapporteerd voor rat vestibulair afferentia 24 – onze meting van de warmtestraling van de NIR LED-apparaat was <0,2 ° C meer dan 90 sec, en als zodanig is het onw…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs willen dr Paul Witting en mevrouw Genevieve Fong erkennen voor hun hulp met mRNA extractie en PCR, en de Garnett Passe en Rodney Williams Memorial Foundation voor ondersteuning.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Quantum WARP 10 | Quantum Devices | 2070N030-A | |
Screw top microtubules | Quality Scientific Plastics | 520-GRD-Q | |
Ketamine | Parnell, Alexandria Australia | ||
Standard Pattern Scissors | FST | 14001-12 | |
Carbon steel Surgical Blades #22 | Livingstone | SBLDCL 22 | |
Friedman-Pearson Rongeurs | FST | 16221-14 | |
Stereo microscope | Leica Microsystems | A60S | |
Dumont #5 SF Forceps | FST | 11252-00 | |
Isolate II RNA Micro Kit | Bioline | BIO-52075 |