| Abstract | U odgovoru mozga na ishemijsko oštećenje aktivira se niz patofizioloških procesa među
kojima upala ima vrlo važno mjesto. Glavni izvršitelji prirođenog upalnog odgovora u mozgu
su stanice mikroglije na kojima uslijed aktivacije dolazi do pojačanog izražaja receptora
TLR2, koji perzistira dugo vremena nakon nastanka ishemijske lezije. Uloga receptora TLR2,
izuzevši od prije poznatu ulogu u akutnom prirođenom imunološkom odgovoru kao i štetnu
ulogu u ranoj fazi nastanka ishemijske lezije, nije još uvijek razjašnjena.
U prikazanom istraživanju, miševima sa onemogućenim Tlr2 genom, kao i miševima divljeg
tipa izazvana je ishemijsko-reperfuzijska ozljeda mozga postupkom privremene okluzije
srednje moždane arterije (MCAO). Nakon različitih reperfuzijskih perioda procjenjena je
sposobnost aktivacije stanica mikroglije/prirođenog imunološkog odgovora metodama
hibridizacije RNA in situ, imunohistokemijskim analizama, protočnom citometrijom, te
analizom izražaja proupalnih citokina u obje skupine miševa. Utjecaj receptora TLR2 na
razvoj ishemijske ozljede mozga proučavan je metodama procjene veličine ishemijske lezije,
apoptotskog odumiranja stanica, te neurološkog ispada u obje skupine miševa, u ranoj i
kasnoj fazi odgovora mozga na ishemijsku leziju.
Rezultati ovog istraživanja potvrđuju hipotezu kako receptori TLR2 sudjeluju u upalnom
odgovoru mozga na ishemijsko oštećenje, dok je uloga receptora TLR2 ovisna je o vremenu
nakon nastanka ishemijske ozljede. Naime, u ranoj fazi (3 dana) odgovora na ishemijsku
leziju uloga se čini privremeno štetnom, da bi u kasnijim vremenskim točkama bio uočen
zaštitni učinak. U skupini miševa sa onemogućenim Tlr2 genom opisana je smanjena
aktivacija mikroglijalnih stanica, smanjen proliferativni kapaciteta mikroglije, snižena razina
kemokina MCP-1, te snižen broja CD45visoki/CD11b+ stanica na mjestu lezije. U Tlr2-/-
miševa također je uočena snižena razina neurotrofnog/antiapoptotskog čimbenika IGF-1, te
smanjena reaktivnost astrocita. Uočene promjene prirođenog imunološkog sustava bile su
izraženije u kasnijim vremenskim točkama (7 dana) nakon nastanka moždanog udara, što je
doprinjelo odgođenom povećanju volumena ishemijske lezije u Tlr2-/- miševa u odnosu na
miševe divljeg tipa.
Zaključno, rezultati istraživanja prikazuju kako receptori TLR2 sudjeluju u modulaciji
odgovora mozga na ishemijsko oštećenje, čime se postiže optimalna i pravovremena
aktivacija stanica mikroglije, što u kasnijem slijedu događaja omogućuje pravilan razvoj
ishemijske lezije i posljedično manje neuronalno oštećenje uzrokovano moždanim udarom. |
| Abstract (english) | Brain response to ischemic injury involves activation of various pathophysiological events,
among which inflammation plays prominent role. Main effectors of innate immune response
in brain are microglial cells, whose activation after stroke is characterized by marked and
long-term induction of the receptor TLR2. However, the role of TLR2, beyond acute innate
immune response and detrimental role in early ischemic injury remained not well understood.
In this research, the Tlr2-/- mice were subjected to transient middle cerebral artery occlusion
(MCAO) followed by different reperfusion times. Analyses assessing microglial activation
profile/innate immune response were performed using in situ hybridization,
immunohistochemistry analysis, flow cytometry and inflammatory cytokine array. The effects
of the Tlr2 deficiency on the evolution of ischemic brain injury were analyzed using a cresyl
violet staining of brain sections with appropriate lesion size estimation as well as neurological
scoring in several time points after stroke.
In this research it is shown that TLR2 plays important role in modulation of postischemic
inflammatory response. Results of this study suggest time-dependent role of TLR2 in brain
response to ischemic injury. Namely, the role of TLR2 in early phase of response to ischemic
lesion seems detrimental, while in later phases effect of TLR2 response seems beneficial.
Namely, Tlr2 deficiency markedly affects post-stroke immune response resulting in delayed
exacerbation of the ischemic injury. The temporal analysis of the microglia/macrophage
activation profiles in Tlr2-/- mice and age-matched controls revealed reduced
microglia/macrophage activation after stroke, reduced capacity of resident microglia to
proliferate as well as decreased levels of MCP-1 and consequently lower levels of
CD45high/CD11b+
expressing cells as shown by flow cytometry analysis. Moreover, our
results revealed that Tlr2 deficiency is associated with significant decrease in the levels of
neurotrophic/antiapoptotic factor IGF-1, and reduced astrocyte response following stroke.
Importantly, although acute ischemic lesions (3 days) were smaller in Tlr2-/- mice, the
observed alterations in innate immune response were more pronounces at later time-points (at
day 7) after initial stroke, which finally resulted in delayed exacerbation of ischemic lesion
leading to larger chronic infarctions as compared to WT mice.
Altogether our results clearly suggest that optimal and timely TLR2-mediated microglial
activation/innate immune response is needed to limit neuronal damage after stroke. |
