Naslov Središnji neurotransmitori i mehanizam antinociceptivnog djelovanja botulinum toksina tipa A
Naslov (engleski) Central neurotransmitters and mechanism of antinociceptive effect of botulinum toxin type A
Autor Višnja Drinovac Vlah
Mentor Lidija Bach-Rojecky (mentor)
Mentor Zdravko Lacković (komentor) MBZ: 25112
Član povjerenstva Sandra Šupraha Goreta (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Maja Šegvić Klarić (član povjerenstva)
Član povjerenstva Melita Šalković-Petrišić (član povjerenstva) MBZ: 35846
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet (Zavod za farmakologiju) Zagreb
Datum i država obrane 2017, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO Farmacija Farmacija
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 615 - Farmakologija. Terapeutika. Toksikologija
Sažetak Novi dokazi ukazuju da je antinociceptivno djelovanje botulinum toksina tipa A (BT-A) središnjeg porijekla. U ovom doktorskom radu smo provjerili ovu pretpostavku u ranije nedovoljno istraženim oblicima boli, istraživali interakciju sa središnjim neurotransmitorima kao mogući mehanizam djelovanja te pokušali pobliže utvrditi mjesto djelovanja toksina u središnjem živčanom sustavu (SŽS).
Ispitivanja su izvedena na mužjacima Wistar štakora. U upalnoj, neuropatskoj i bilateralnoj mišićnoj boli ispitan je učinak selektivnih i neselektivnih antagonista opioidnih i GABAA receptora, primijenjenih sistemski, spinalno ili supraspinalno, na antinociceptivno djelovanje periferno (supkutano u šapu) primijenjenog BT-A. U tkivu kralješnične moždine ispitana je aktivacija neuronalnih i glija stanica, ekspresija mRNA proupalnih citokina i μ-opioidnih receptora te ekspresija Leu/Met-enkefalina metodama imunofluorescencije i lančane reakcije polimerazom s reverznom transkripcijom. Istraživano je antinociceptivno djelovanje BT-A nakon periferne, spinalne i supraspinalne primjene te je imunofluorescencijom ispitana enzimska aktivnost BT-A u tkivu SŽS-a.
Opioidni i GABAA antagonisti su ovisno o dozi, sistemski i intratekalno, ali ne i supraspinalno, poništili antinociceptivno djelovanje BT-A u svim ispitanim modelima. Učinak antagonista bio je kratkotrajan. BT-A je smanjio neuronalnu aktivaciju u dorzalnom rogu kralješnične moždine, što su antagonisti blokirali. BT-A je smanjio bol u dosad neistraženim modelima visceralne boli (peritonitis, kolitis). Bilateralno antinociceptivno djelovanje BT-A posljedica je prisutnosti toksina samo na ipsilateralnoj strani. BT-A je smanjio bol nakon periferne i intratekalne primjene, dok primijenjen supraspinalno (cisterna magna, moždane komore) nije djelovao, unatoč nalazu njegove enzimske aktivnosti u pojedinim regijama mozga uključenima u nocicepciju.
BT-A ima segmentalno antinociceptivno djelovanje spinalnoj razini, uz neizravnu aktivaciju endogenog opioidnog i GABA-ergičkog sustava. Ovi bi nalazi mogli biti važni za klinička ispitivanja potencijalno korisnih sinergističkih interakcija s konvencionalnim analgeticima i drugim lijekovima te usmjeriti klinička ispitivanja na nove indikacije i nove načine primjene, poput intratekalne.
Sažetak (engleski) Novel evidence suggests that the antinociceptive effect of botulinum toxin type A (BT-A) is of central origin. In this doctoral thesis, we verified this assumption in previously insufficiently investigated types of pain, investigated the interaction with central neurotransmitters as the possible mechanism of action and tried to determine the site of the toxin’s action within the central nervous system (CNS).
Male Wistar rats were used in experiments. We examined the effect of selective and nonselective opioid and GABAA antagonists, applied systemically, spinally and supraspinally, on antinociceptive effect of peripherally (subcutaneously into hind paw) applied BT-A in inflammatory, neuropathic, and bilateral pain. Neuronal and glial cells’ activation, proinflammatory cytokines’ and μ-opioid receptors mRNA expression, and Leu/Met-enkephalin protein expression were analyzed using immunofluorescence and quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR) in lumbar spinal cord tissue. Further, we investigated the antinociceptive effect of BT-A following peripheral, spinal and supraspinal application. In parallel, enzymatic activity of BT-A in CNS tissue was examined using immunofluorescence.
Opioid and GABAA antagonists, applied systemically and intrathecally, dose-dependently abolished the antinociceptive effect of peripheral BT-A in all tested models, while no effect was observed following their supraspinal application. The effect of antagonists was short-lasting. BT-A reduced neuronal activation in dorsal horn, which was abolished by both, opioid and GABAA antagonist. BT-A diminished pain in, yet uninvestigated, models of visceral pain (peritonitis and colitis). BT-A’s bilateral antinociceptive action occurs after toxin’s presence on ipsilateral side only. BT-A reduced pain after peripheral and intrathecal application, but not after application in cisterna magna or cerebral ventricles, despite of its enzymatic activity in brain regions involved in nociception.
BT-A has segmental antinociceptive effect at the spinal level, which involves an indirect activation of endogenous opioid and GABA-ergic systems. These findings might guide clinical investigations of potentially useful additive or synergistic effects with conventional analgesics and direct clinical trials for novel indications and the routes of application, like intrathecal.
Ključne riječi
botulinum toksin tipa A
antinociceptivno djelovanje
opioidni sustav
GABA-ergički sustav
Ključne riječi (engleski)
botulinum toxin type A
antinociceptive effect
opioid system
GABA-ergic system
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:163:053420
Studijski program Naziv: Farmaceutsko-biokemijske znanosti Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor znanosti (dr. sc.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2017-11-30 16:14:12