Zsmfassung - Tessier et al. (2019) - Early-life stress impairs postnatal oligodendrogenesis and adult emotional behaviour through activity-dependent mechanisms Flashcards
(65 cards)
Frühkindlicher Stress beeinflusst langfristig die Struktur und Funktion des (…) und erhöht das Risiko für (…)
Frühkindlicher Stress beeinflusst langfristig die Struktur und Funktion des präfrontalen Kortex (PFC) und erhöht das Risiko für Depressionen und Angststörungen im Erwachsenenalter.
Beschreibe kurz, inwiefern in dieser Studie molekulare & zelluläre Prozesse verändert wurden (abgesehen von der chemogenetischen Manipulation, DREADDS)
In dieser Studie wurde untersucht, wie maternale Trennung (MS; maternal separation) in den ersten zwei postnatalen Wochen molekulare und zelluläre Prozesse im medialen PFC (mPFC) verändert.
In dieser Studie wurde untersucht, wie maternale Trennung (MS; maternal separation) in den ersten zwei postnatalen Wochen molekulare und zelluläre Prozesse im medialen PFC (mPFC) verändert.
Warum wurde der mPFC gewählt?
Weil die Funktionen mitunter dies sind:
- Verstärkte emotionale Komponente;
- Emotionale Bewertung von Informationen
Durch was wurde die Rolle der neuronalen Aktivität untersucht?
Durch chemogenetische Manipulationen (DREADDs)
Durch chemogenetische Manipulationen (DREADDs) wurde die Rolle der neuronalen Aktivität untersucht:
- hM4Di -> Auswirkungen
- Reduktion der Erregbarkeit des mPFC
- Verstärkte Effekte von MS (vorzeitige Oligodendrozyten-Differenzierung, langfristige Verhaltensstörungen).
- Konnte gegen die depressiven Verhalten anwirken und gegen die kognitiven Defizite
- Konnte nicht gegen die Angst anwirken (zeigten weiterhin angstbezogenes Verhalten)
Durch chemogenetische Manipulationen (DREADDs) wurde die Rolle der neuronalen Aktivität untersucht:
* hM3Dq -> Auswirkungen
- Erhöhung der Erregbarkeit des mPFC
- Normalisierung der Oligodendrogenese und Verhinderung von MS-bedingten kognitiven und emotionalen Defiziten.
Sehr kurz zusammengefasst, was zeigt diese Studie also
Die Studie zeigt, dass neuronale Aktivität eine zentrale Rolle in den Auswirkungen frühkindlichen Stresses spielt, indem sie sowohl die postnatale Oligodendrogenese als auch langfristige Verhaltensmuster reguliert.
Nenne die wichtigsten Tage des Experiments und nenne kurz um was es dabei ging (4 Punkte)
- Postnatale Phase (P1 – P15)
- (P10 & P15: Oligodendrozyten-Messungen & Gewebeentnahme)
- P21: Ausschluss weiblicher Mäuse aus weiteren Experimenten
- Adulte Phase (P80, nach der Entwicklungsphase)
P -> Postnataler Tag
Ablauf in der Postnatalen Phase
P1: Virale Injektion in die mPFC
P2 – P14: Maternal Separation (MS) & Chemogenetische Manipulation
P1 (Postnataler Tag 1): Virale Injektionen in die mPFC
…
Was wurde gemacht und was war das Ziel
- Alle Mäuse erhielten bilaterale Injektionen von AAVs (Adeno-assoziierte Viren) in die mPFC.
- Ziel: Einführung von DREADDs zur späteren chemogenetischen Manipulation.
P2 – P14: Maternal Separation (MS) & Chemogenetische Manipulation
…
Was waren die verschiedenen Gruppen
- Tägliche 3-stündige Trennung von der Mutter (13:00–16:00 Uhr).
- Zwei Gruppen:
o MS-Gruppe (maternal separation)
o SFR-Gruppe (standard facility rearing, keine Trennung).
P2 – P14: Maternal Separation (MS) & Chemogenetische Manipulation
…
Was waren die verschiedenen Manipulationen durch Gaben
P10 & P15: Oligodendrozyten-Messungen & Gewebeentnahme
- P10
- P15
P10 & P15: Oligodendrozyten-Messungen & Gewebeentnahme
…
P15: Welche Molekularen Analysen wurden durch die Gewebeentnahme getätigt
- RNA-Sequenzierung zur Analyse der Genexpression im mPFC.
- Immunhistochemie & Western Blot zur Untersuchung von Myelin-Proteinen.
- Elektrophysiologie zur Messung neuronaler Erregbarkeit.
Was ist IdU (Iododeoxyuridin) und BrdU (Bromodeoxyuridin)
IdU (Iododeoxyuridin) und BrdU (Bromodeoxyuridin) sind Thymidin-Analoga, die zur Markierung von proliferierenden Zellen verwendet werden. Sie werden in die DNA eingebaut, wenn sich eine Zelle in der S-Phase (Synthesephase) des Zellzyklus befindet.
*Thymidin = Nukleosid, Vorstufe für DNA-Synthese
P21: Ausschluss weiblicher Mäuse aus weiteren Experimenten.
Was geschah hier
- Nach der Entwöhnung (Weaning) wurden weibliche Mäuse eingeschläfert.
- Ausnahmen: Eine Kontrollkohorte weiblicher Tiere zur Virus-Expression.
Adulte Phase (P80, nach der Entwicklungsphase).
Was geschah hier
- Nur männliche Mäuse wurden in dieser Phase untersucht.
- Verhaltensstudien zur Langzeitwirkung der maternalen Trennung:
Adulte Phase (P80, nach der Entwicklungsphase).
Welche 6 Verhaltensstudien zur Langzeitwirkung der maternalen Trennung wurden ausgeführt
- Open-Field-Test (OF) → Lokomotion & Angst.
- Elevated Plus Maze (EPM) → Angstbewertung.
- Forced Swim Test (FST) → Depressions-ähnliche Symptome.
- Marble Burying Test → Zwangsverhalten.
- Splash Test → Hedonisches Verhalten.
- Sequential Object Recognition (SNOR) → Gedächtnisfunktion.
Nenne vier verschiedene Themen der Studien-Ergebnisse
- Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress
- Langfristige Verhaltensveränderungen im Erwachsenenalter (P80)
- Kausale Rolle der neuronalen Aktivität – Ergebnisse der DREADD- Experimente
- Interpretation und Bedeutung der Ergebnisse
Ergebnisse:
1.Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress.
…
Zusammenfassend, auf was hatte frühkindlicher Stress eine Auswirkung
Frühkindlicher Stress, induziert durch maternale Trennung (MS) in den ersten beiden postnatalen Wochen, hatte tiefgreifende Auswirkungen auf
- die Genexpression,
- Oligodendrogenese und
- neuronale Erregbarkeit
im medialen präfrontalen Kortex (mPFC).
Ergebnisse:
1.Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress.
…
Was zeigten die RNA-Sequenzierungen
RNA-Sequenzierungen am P15 zeigten eine
- erhöhte Expression von Myelin- assoziierten Genen (Plp1, Mog, Mag, Cnp, Mbp) sowie
- eine deutliche Reduktion der sofort-aktivierten Gene (IEGs), darunter Fos, Fosb und Arc.
Die Hochregulation von Myelin-Genen deutet auf eine vorzeitige Differenzierung von Oligodendrozyten hin,
während die verringerte Expression von IEGs auf eine reduzierte neuronale Plastizität hindeutet.
Ergebnisse:
1.Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress.
…
Was bestätigten die Immunhistochemie-Analysen
Die Immunhistochemie-Analysen bei P15 bestätigten eine erhöhte Anzahl reifer Oligodendrozyten (CC1+) in der mPFC von MS-Mäusen, jedoch ohne Veränderung der Oligodendrozyten-Vorläuferzellen (OPCs).
Im Erwachsenenalter (P80) hingegen war die OPC-Dichte in der mPFC signifikant reduziert, während die Anzahl reifer Oligodendrozyten wieder auf Kontrollniveau zurückging.
Dies deutet darauf hin, dass MS zu einer verfrühten Differenzierung und langfristigen Erschöpfung des OPC-Pools führt.
Ergebnisse:
1.Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress.
…
Auf was lieferten die Die IdU/BrdU-Experimente hinweise
Die IdU/BrdU-Experimente zwischen P10 und P15 lieferten weitere Hinweise auf diesen Mechanismus:
Während sich in der mPFC von Kontrolltieren (SFR) weiterhin viele OPCs teilten, war dieser Anteil bei MS-Tieren deutlich reduziert, da mehr OPCs frühzeitig zu Oligodendrozyten differenzierten.
Ergebnisse:
1.Molekulare und zelluläre Veränderungen durch frühkindlichen Stress.
…
Was wurde in den Elektrophysiologie-Experimenten festgestellt
Parallel dazu wurde in Elektrophysiologie-Experimenten an P15 eine signifikant verringerte spontane synaptische Aktivität (sEPSCs) in MS-Mäusen festgestellt.
Dies zeigt, dass frühkindlicher Stress zu einer dauerhaften Reduktion der neuronalen Erregbarkeit im mPFC führt.
