Li-Jin Chen1, Jeng-Rung Chen2, Guo-Fang Tseng1
1Department of Anatomy, College of Medicine, Tzu Chi University, Hualien, Taiwan
2Department of Veterinary Medicine, College of Veterinary Medicine, National Chung Hsing University, Taichung, Taiwan
Tóm tắt
Thủy não được đặc trưng bởi sự tích tụ bất thường của dịch não tủy trong các não thất và gây ra sự suy giảm vận động. Các cơ chế dẫn đến các thay đổi vận động vẫn chưa được làm rõ. Sự phình to của các não thất đã chèn ép vùng hạch nền, một nhóm hạch liên quan đến mạch vận động dưới vỏ não. Ở đây, chúng tôi đã sử dụng mô hình chuột con tiêm kaolin để nghiên cứu tác động của thủy não cấp tính và mãn tính, 1 và 5 tuần sau điều trị, tương ứng đến ba con đường truyền dẫn thần kinh chính (glutamatergic, dopaminergic và cholinergic) trong vùng hạch đuôi. Các chuột được đánh giá về sự suy giảm vận động. Nồng độ các dấu hiệu protein trước và sau synapse liên quan đến các kết nối glutamatergic, dopaminergic và cholinergic trong vùng hạch đuôi được đánh giá. Tiêm nhuộm tế bào nội bào kết hợp với phương pháp nhuộm hóa học miễn dịch chất P đã được sử dụng để phân biệt giữa các tế bào neuron dài nhánh trung bình đường đi trực tiếp và gián tiếp trong vùng hạch đuôi (d và i-MSNs) nhằm phân tích sự thay đổi mật độ gai nhánh của chúng. Các chuột bị thủy não cho thấy hành vi đi lại trong không gian mở bị suy yếu. Tuy nhiên, chuột đực nhưng không phải chuột cái thể hiện các cử động điển hình và hiệu suất rotarod suy giảm. Về mặt hình thái học, sự gia tăng kích thước các não thất bên lớn hơn ở điều kiện thủy não mãn tính so với cấp tính. Về mặt hóa sinh, các chuột bị thủy não có mức độ synaptophysin, transporter glutamate vesicular 1, và protein mật độ sau synapse glutamatergic 95 trong vùng hạch đuôi giảm đáng kể, cho thấy sự giảm kích thích từ vỏ não đến vùng hạch đuôi. Mức biểu hiện của GluR2/3 cũng giảm cho thấy những thay đổi trong thành phần của thụ thể glutamate. Mật độ các gai nhánh, các tương ứng hình thái học của các tiêu điểm synapse kích thích, trên cả d và i-MSNs cũng giảm. Thủy não đã làm thay đổi biểu hiện của thụ thể dopamine loại 1 (DR1) và 2 (DR2) mà không ảnh hưởng đến mức độ tyrosine hydroxylase. DR1 giảm đi trong cả thủy não cấp tính và mãn tính, trong khi DR2 chỉ bắt đầu giảm sau đó trong thủy não mãn tính. Vì dopamine kích thích d-MSNs thông qua DR1 và ức chế i-MSNs qua DR2, những phát hiện của chúng tôi cho thấy thủy não đã giảm điều chỉnh một cách bền vững con đường thần kinh hạch nền trực tiếp và làm mất cảm giác ức chế của con đường gián tiếp trong giai đoạn sau của thủy não mãn tính. Thủy não cũng duy trì mức độ choline acetyltransferase trong vùng hạch đuôi suy giảm, cho thấy sự giảm điều chỉnh cholinergic. Thủy não đã thay đổi các con đường truyền dẫn thần kinh glutamatergic, dopaminergic và cholinergic trong vùng hạch đuôi và làm lệch cân bằng giữa các mạch hạch nền trực tiếp và gián tiếp, có thể đóng góp vào sự suy giảm vận động trong thủy não.