Mitokondriális károsodás in vitro epilepszia modellben = Mitochondrial malfunction during experimental status epilepticus

Kovács, Richárd and Lasztóczi, Bálint (2006) Mitokondriális károsodás in vitro epilepszia modellben = Mitochondrial malfunction during experimental status epilepticus. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 43589_ZJ1.pdf Download (112kB)

Abstract

A kutatás célja az epileptikus aktivitás alatt fellépő Ca2+ ion-függő mitokondriális változások és szabad gyökképződés energiaháztartásra gyakorolt rövid-távú és krónikus hatásainak felderítése volt. A mitokondriális membránpotenciál és kálcium ion koncentráció vizsgálata kimutatta, hogy az epileptikus aktivitás, típusától függően különböző hatást gyakorol a sejt energiaháztartására. Interiktális aktivitás alatt az egyes mitokondriumok [Ca2+] és membránpotenciál fluktuációja követte a szinaptikus aktivitást, míg rohamszerű eseményekhez nagyszámú mitokondrium egyidejű, Ca2+ ion-függő depolarizációja társult. Bár ez a depolarizáció hátrányosan befolyásolja az ATP szintézist, a sejt szempontjából végzetes kimetelű mitokondriális permeabilizálódásra nem került sor. Hasonló szintű [Ca2+] növekedésnek kitett izolált mitokondriumokban szuperoxid gyök anion keletkezését lehetett regisztrálni gyors-kinetikai módszerekkel. A nitrogén monoxidról (NO) is sikerült kimutatni, hogy szintézise régió-specifikusan fokozódik az epileptikus aktivitás alatt. NO szintézis-gátló és gyökfogó molekulák segítségével jellemeztük az NO szerepét az interiktális és rohamszerű aktivitás közti átmenet szabályozásában a továbbiakban. Krónikusan epileptikus szövetben a rohamokat követő tartós mitokondriális metabolizmus változások az ingerléssel kiváltható NAD+ redukció csökkenésében nyilvánultak meg, ami az energiaháztartás szabályozhatóságának károsodására utal. | The aim of the study was to characterize the roles for the Ca2+ ion-dependent changes of mitochondrial energy metabolism and free radical formation in the cell energy homeostasis and epileptic injury. Epileptiform activity-dependent changes in the mitochondrial energy metabolism have been revealed by monitoring changes in mitochondrial membrane potential and Ca2+ ion concentration ([Ca2+]m) at single cell level. During the interictal phase, small-amplitude oscillations of mitochondrial membrane potential and [Ca2+]m occured, whereas seizure-like events resulted in large mitochondrial depolarisation due to intense Ca2+ ion cycling. Opening of the mitochondrial permeability transition pore did not contribute to this phenomenon. When isolated mitochondria has been exposed to a similar [Ca2+]m rise, rapid increase in superoxide radical formation was observed by fast-kinetic methods. The synthesis of NO has also been shown to increase during epileptiform activity in a region-specific manner. By applying NO-synthase inhibitors and NO-scavengers we have postulated a regulatory role for NO during the interictal activity-seizure transition. The relative contribution of NO-synthase subtypes to this phenomenon was characterized by using different NO-synthase inhibitors. In chronic epileptic tissue from patients and from a rat model of chronic epilepsy, the stimulus-induced rise in NAD reduction was decreased suggesting serious dysfunction of the regulation of energy metabolism.

Actions (login required)

Edit Item