Studier av dyrkningsforhold og mekanismer for nervecellekulturers overlevelse og død i medium med og uten serum

Abstract

Kornceller fra kylling som in vitro-modell til studier av apoptose i CNS ble opprinnelig introdusert av forsøksgruppen ved avdeling for farmasøytisk biovitenskap ved Universitetet i Oslo som en alternativ modell til den veletablerte rottekorncellemodellen. Hittil har kornceller fra begge arter vært dyrket i medium med tilstedeværelse av serum. Erfaring viser at serum vanskelig kan standardiseres, og det introduserer variasjoner i ellers like forsøk. Det har i dette masteroppgavearbeidet lyktes i å optimalisere et serumfritt dyrkningsmedium, definert BME-næringsmedium. Denne modellen er en ny standardisert sikkerhetsfarmakologisk modell til studier av cellulære og molekylære mekanismer ved differensiering og celledød i unge nevroner fra lillehjernen til kylling. Det er oppnådd resultater som er mer reproduserbare sammenlignet med tidligere anvendte modeller. En forutsetning for at det serumfrie mediet kan gi vekst til korncellene er tilstedeværelse av et ufysiologisk forhold med høy kaliumkonsentrasjon (25mM).

Den optimaliserte serumfrie dyrkningsmodellen er anvendt til å studere glutamatindusert toksisitet, og det ble observert noe glutamatindusert celledød. Forsøkene viser videre at kyllingkornceller har kortere levetid i kultur men de utvikler glutamattoksisitet raskere enn rottekornceller.

Kjernereseptorene NGFI-B, NOR-1 og Nurr1 tilhører familien NR4A. NGFI-B er vist å være involvert ved apoptose i nevroner. Under påvirkning av et dødsstimulus, for eksempel glutamat, kan NGFI-B translokere fra cellekjernen til mitokondriene og aktivere apoptose via caspase-3. Forsøk med 9-cis-retinsyre og caspase-3-inhibitor viste at NGFI-B kan være involvert via samme mekanisme når antibiotikumet staurosporin induserer celledød i PC12-celler. Ved bruk av transfeksjonsreagenset Metafectene Pro, ble det vist at kjernereseptoren Nurr1 translokerer fra cellekjerne til cytosol. Dette fenomenet er ikke beskrevet tidligere. Videre forskning vil kunne kartlegge hvorvidt NOR-1 og Nurr1 kan spille like sentrale roller som NGFI-B i caspase-3 signalveien og apoptose.