İn-vitro nöral devre çalışmaları

Abstract

Çevresel sinir sistemi periferdeki doku organ ve uzuvlarla merkezi sinir sistemi arasında bir köprü oluşturur ve dokunma, basınç, ağrı, sıcaklık, kaşıntı, kas uzunluğu, organ hacmi gibi hissedilen çeşitli içsel ve çevresel ipuçları hakkında duyumları iletir. Arka kök gangliyonu belirli uyaranlara yanıt vermek üzere özelleşmiş primer duyusal nöronları içerir. Klasik olarak, periferal sistemin bir kablo gibi çevresel verileri ilettiği, bu esnada AKG gövdesinin yalnızca iletken aksonu destekleyen bir metabolik depo olarak hizmet ettiği düşünülmekteydi. Son yıllarda, gösterilen bulgular, kronik ağrıdaki rolü bilinen AKG dokusunun nöro-modülasyon tedavisi için uygun bir hedef olduğunu düşündürmektedir. Bu tez kapsamında görüntüleme, elektriksel uyarı, elektriksel kayıt, kalsiyum görüntüleme ve hasar modelleri kullanılarak nöral ve glial AKG hücrelerinin in-vitro devre özellikleri araştırıldı. Bu çalışma özetle, in-vitro şartlarda, AKG nöronlarının ekim yoğunluğunun nöral hayatta kalımı etkilediğini, AKG nöronlarının kültür ortamında glutamaterjik sinapslar yaptığını, ayrıca hasar yanıtının uzak bölgelere satellitik glial hücre ağı aracılığıyla taşındığını göstermiştir. AKG nöronları arasında daha önce tanımlanmamış yeni tipte bağlantılara dikkat çeken bu çalışma, nöropatilerden, fibromiyalji, hayalet uzuv ağrısı immün aracılı hiperaljezi gibi periferik sinir sisteminin gizemli ağrı sendromlarına yaklaşımımıza yeni bir ışık tutabilir.

The peripheral nervous system forms a bridge between the peripheral tissue, organs, limbs, and the central nervous system and transmits sensations about various internal and environmental cues felt such as touch, pressure, pain, temperature, itching, muscle length and organ volume. The dorsal root ganglion contains primary sensory neurons specialized to respond to certain stimuli. Classically, it was thought that the peripheral system transmits environmental data like a cable, while the DRG soma was thought to serve only as a metabolic depot supporting the long conducting axon. Recent findings suggest that DRG tissue, is a suitable target for neuromodulation therapy. In this thesis, in-vitro circuit properties of neural and glial DRG cells were investigated using imaging, electrical stimulation, electrical recording, calcium imaging and injury models. In summary, this study showed that the plating density of DRG neurons affects survival under in vitro conditions, that DRG neurons make glutamatergic synapses in culture, and that the injury response is propagated to distant sites in-vitro, via a network of peripheral satellit glial cells. Highlighting new types of previously unidentified connections between DRG neurons, this study may shed new light on our approach to mysterious pain syndromes of the peripheral nervous system, such as neuropathies, fibromyalgia, phantom limb pain, immune-mediated hyperalgesia and many more.