Protekcyjny wpływ fenylomaślanu na neurony Purkinjego w korze móżdżku, w zwierzęcym, mózgowym modelu niedoboru dehydrogenazy pirogronianu

Ilona Klejbor ^3,1, Sławomir Wójcik ¹, Mulchand S. Patel ², Saleh Mahmood ², Janusz Moryś ^1,3

¹ Zakład Anatomii i Neurobiologii Gdański Uniwersytet Medyczny
² Department of Biochemistry Buffalo Universitu
³ Zakład Anatomii Klinicznej i Fizjologii, Akademia Pomorska w Słupsku

Kompleks dehydrogenazy pirogronianowej (PDC) odgrywa kluczową rolę w metabolizmie glukozy przez przekształcanie kwasu pirogronowego do acetylo-CoA i łączenie szlaku glikolitycznego z cyklem Krebsa. Deficyt dehydrogenazy pirogronianu (PDC) jest jednym z głównych, genetycznie uwarunkowanych, zaburzeń metabolizmu oksydacyjnego, prowadzących do rozwoju wrodzonej kwasicy mleczanowej. Obraz kliniczny zależy od mutacji w genach kodujących białka składowe kompleksu PDC dając objawy związane przede wszystkim z nieprawidłowym funkcjonowaniem OUN. Obejmują one: poszerzenie układu komorowego, ubytek istoty białej oraz zanik lub utratę neuronów w wielu obszarach mózgowia. Ponieważ fenylomaślan poprzez swoiste kinazy hamuje fosforylację PDC a przez to zwiększa jej aktywność i zmniejsza ogólnoustrojową kwasicę mleczanową, postanowiliśmy zbadać potencjalne, terapeutyczne działanie tego związku w transgenicznym modelu zwierzęcym mózgowego niedoboru PDC. W tym celu w grupie myszy kontrolnych oraz transgenicznych przez okres 35 dni stosowano codzienne, dootrzewnowe iniekcje fenylomaślanu lub soli fizjologicznej a następnie analizie immunohistochemicznej poddano wybrane obszary kory móżdżku, oceniając ekspresję kalbindyny D28k w neuronach oraz aktywność komórek astroglejowych – GFAP. W grupie nieleczonych myszy transgenicznych, stwierdzono w wielu miejscach ubytek neuronów CB-pozytywnych w warstwie komórek Purkiniego, obserwowano również ogniska ektopii, w których widoczne były “uwięzione”, intensywnie barwiące się komórki Purkiniego w różnych warstwach kory móżdżku. Ponadto u zwierząt tych obserwowano bardzo wysoką ekspresję GFAP we wszystkich trzech warstwach kory móżdżku. W grupach zwierząt kontrolnych (iniekcja soli fizjoligicznej i fenylomaślanu), komórki Purkiniego układały się w jedną, regularną warstwę neuronów, o znamiennie niższej ekspresji CB i GFAP niż w nieleczonej grupie doświadczalnej. Nie obserwowano ognisk ektopii ani reaktywnej astrogliozy. W grupie myszy transgenicznych po podaniu fenylomaślanu podobnie jak w grupie doświadczalnej, po podaniu soli fizjologicznej obserwowano wysoką ekspresję CB w komórkach Purkiniego. Natomiast liczba neuronów CB-ir była podobna do grupy kontrolnej, nie obserwowano ubytku neuronów CB-ir ani ognisk ektopii, jakkolwiek reaktywność GFAP była wyższa niż w dwóch grupach kontrolnych.