Марите Ерлих

1 Катедра по патофизиология, Център по транслационна медицина, Университет в Тарту, Тарту, Естония

ефекти

Марилин Иваск

1 Катедра по патофизиология, Център по транслационна медицина, Университет в Тарту, Тарту, Естония

Ацо Раасмая

2 Катедра по физиология, Център за транслационна медицина, Университет на Тарту, Тарту, Естония

3 Катедра по фармакология и фармакотерапия, Фармацевтичен факултет, Университет в Хелзинки, Хелзинки, Финландия

Сулев Kõks

1 Катедра по патофизиология, Център по транслационна медицина, Университет в Тарту, Тарту, Естония

Свързани данни

Резюме

Въведение

Първото описание на синдрома на Wolfram (WS), автозомно-рецесивно разстройство, е съобщено през 1938 г. Съкращението DIDMOAD обобщава най-честите открития: безвкусен диабет, захарен диабет, атрофия на зрението и глухота. Минималните критерии за диагноза са захарен диабет и оптична атрофия (Strom et al. 1998).

Разпространението на деца и юноши на възраст под 21 години със ЗН в Европа е 33/17 000 000 (

1: 500 000), а разпространението на деца и юноши на възраст под 21 години със ЗН и диабет е 33/24 000 (

1: 730) (Rohayem et al. 2011). Причината за WS е загубата на функционални мутации в гена на wolframin (Wfs1) (Strom et al. 1998). Wfs1 е свързан с късото рамо на хромозома 4 р16.1 (Polymeropoulos et al. 1994; Collier et al. 1996). Генът Wfs1 кодира волфамин (WFS1), протеин с 890 аминокиселинни остатъка и молекулна маса 100 kDa. WFS1 е хидрофобен гликопротеин, който съдържа девет трансмембранни сегмента, с N-край, локализиран в цитоплазмата и C-край в лумена на ендоплазмения ретикулум (Hofmann et al. 2003).

Протеинът WFS1 се експресира в мозъка, сърцето, белите дробове и β-клетките на панкреаса (Inoue et al. 1998; Strom et al. 1998; Hofmann et al. 2003; Ishihara et al. 2004). В мозъка WFS1 се изразява в региони, свързани с неврологичните увреждания. Видно изражение е очевидно в хипокампуса, амигдалата, обонятелната туберкула, алокортекса, вентралния стриатум, префронталната кора и произокортикалните области (Takeda et al. 2001; Luuk et al. 2008). Експресионните сайтове на WFS1 предполагат, че WFS1 може да функционира в емоционален, поведенчески и висцерален контрол (Takeda et al. 2001).

Преходният рецепторен потенциал меластатин 8 (TRPM8) и преходният рецепторен потенциал ванилоид 3 (TRPV3) са членове на семейството TRP йонни канали (McKemy et al. 2002). TRPM8 каналите се активират от студ (8–28 ° C) и химикали, например ментол, които предизвикват усещане за студ, положителен мембранен потенциал и дейности на ендогенни сигнални липиди като фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2) (McKemy et al . 2002; Peier et al. 2002; Nilius et al. 2007). TRPV3 се активира от температура> 32–39 ° C или от химически стимули, например ментол (Xu et al. 2002; Macpherson et al. 2006). McKemy et al. (2002) демонстрират, че TRP йонните канали се използват като първични преобразуватели на топлинни стимули за термосензиране, медиирани от общ молекулярен механизъм. Анализирайки резултатите от нашето РНК секвениране, открихме повишена експресия на Trpm8 и Trpv3 в хипокампуса на мишките Wfs1KO и следователно предположихме, че променената чувствителност на мишките Wfs1KO към метаболитните ефекти на ментола (Таблица S1).

Целта на това проучване беше да се сравнят метаболитните разлики и ефектите на дозата и ефекта на ментол между мишки с дефицит на WFS1 и техните дичи от дивия тип (WT).

Методи

Животни

Мишки с дефицит на WFS1 (Wfs1KO) са генерирани чрез обезсилване на осмия екзон на гена Wfs1 (Luuk et al. 2008). Проведени са експерименти с 9-12-месечни мъжки F2 хибриди (129S6/SvEvTac x 129S6/SvEvTac). Мишките бяха държани на групи от осем на клетка при 22 ± 1 ° C в стая, осветена изкуствено от 7 до 19 часа. Водата от чешмата и пелетите с храна бяха свободно достъпни. Разрешението (№ 71, 8 април 2011 г.) за това проучване е дадено от Естонския национален съвет за експерименти с животни в съответствие с Директивата на Европейските общности от 24 ноември 1986 г. (86/609/ЕИО). Проведен е метаболитен експеримент с наивни животни. Wfs1KO мишките винаги са били използвани паралелно с техните WT котила и животните са били разделени на случаен принцип в експериментални групи.

Метаболитни изследвания

Животните от контролната група при метаболитния анализ получиха орално приложение на вода. l-ментол (W266523; Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, Мисури, САЩ) се разтваря във вода върху нагревателна плоча при 40 ° C. л-ментол се разбърква преди перорално приложение на дози от 8, 10, 15 и 20 mg/kg. Прилагат се различни дози в намаляващ ред на четири последователни дни. л-ментол се прилага перорално в обем от 200 μL/30 g.