Abstract
Under utvikling av nervesystemet er nevroner spesielt følsomme for ytre påvirkning, slik som legemidler eller oksidativt stress. Legemiddelbruk under svangerskap og hos små barn kan potensielt påvirke nevronal utvikling og gi uønskede langtidseffekter. Dette har blitt sett ved bruk av antiepileptika som lamotrigin (LTG) og valproat (VPA). Behandling av epilepsi er allikevel nødvendig under svangerskapet fordi ukontrollerte anfall kan være skadelig for både mor og foster. Det er derfor ønskelig å vite mer om hvilke mekanismer slike legemidler påvirker. I sikkerhetsfarmakologiske studier undersøkes potensielt skadelige effekter av et legemiddel på fysiologiske funksjoner, men de kan også gi ny kunnskap om de cellulære mekanismene som forårsaker slike effekter. Bruk av forsøkdyr er utbredt i slike studier, og det er ønskelig å erstatte dette med flere in vitro-modeller. Substanser som forstyrrer nevronal utvikling kan testes in vitro ved å se på påvirkning av nevrittutvekst i cellelinjer. Nevrittutvekst i cellelinjen PC12 er karakterisert og kan analyseres ved morfometrisk analyse. Dette skal kunne erstatte dyreforsøk og ble derfor brukt i denne oppgaven. NGF stimulerer PC12-celler via TrkA-reseptor til nevrittutvekst og ble brukt som positiv kontroll. Det ble også undersøkt om nevrittutvekst i PC12 er mediert via TrkB-signalering ved å bruke BDNF og TrkB-agonist, men PC12 viste seg ikke å være egnet til å studere dette. LTG og VPA ga økt nevrittutvekst i PC12. For å studere underliggende mekanismer bak dette ble det anvendt TrkA- og TrkB-reseptorantagonister. Dette viste at LTG og VPA påvirket nevrittutvekst via de samme signalveiene som nevrotrofinene. For ytterligere å belyse mekanismer som ligger bak nevrittutvekst, ble markørene p53 og MMP9 studert ved luciferaseassay og westernblotting. Både LTG og VPA så ut til å øke MMP9, og det antas at MMP9 er viktig i mekanismen bak nevrittutvekst. Luciferaseassay viste seg som et egnet supplement i screening i sikkerhetsfarmakologiske studier. Det er også viktig å studere om legemidler kan påvirke oksidativt stress, da dette kan gi skade på nevroner under utvikling. I produksjon av kroppens viktigste antioksidant glutation er enzymet GCS det hastighetsbestemmende trinnet. GCS ble derfor studert ved luciferaseassay. VPA ga økt, men LTG ga redusert GCS. Dette samsvarer med celledødstall for begge eksponeringer. For å undersøke relevansen av PC12-celler som erstatning for dyreforsøk ble forsøk utført i korncellekulturer fra kyllinglillehjerne. Studier av MMP9 viste lik trend i effekter av VPA og LTG som sett i PC12. Dette styrker grunnlaget for bruk av PC12 i sikkerhets- og basalfarmakologiske sudier som erstatning for forsøksdyr.