Molekularni mehanizmi regulacije antioksidativnih enzima u mozgu i jetri akutno i/ili hronično stresiranih pacova
Molecular mechanisms of regulation of antioxidant enzymes in the brain and liver of acutely and/or chronically stressed rats
Author
Zlatković, Jelena M.Mentor
Filipović, Dragana
Committee members
Nedeljković, Nadežda
Đurašević, Siniša

Pajović, Snežana
Metadata
Show full item recordAbstract
Aktivacija hipolamo-hipofizo-adrenalne (HHA) ose predstavlja jedan od odgovora organizma na
izlaganje stresnim uslovima. Dok aktivacija HHA ose uzrokovana kratkotrajnim stresorima ima
adaptivni karakter, hroničan stres može dovesti do brojnih patoloških promena među kojima su i
poremećaji raspoloženja. Uzrok deregulacije HHA ose u stresnim uslovima još uvek nije u
potpunosti utvrđen, a smatra se da može biti povezan sa i pojavom oksidativnog stresa. Stoga je
ispitana i okarakterisana aktivnost HHA ose, merenjem koncentracije kortikosterona (CORT)
kao markera stresnog odgovora, kao i mehanizmi regulacije antioksidativnih enzima CuZnSOD i
MnSOD, kao biomarkera oksidativnog stresa, u uslovima akutnog, hroničnog i kombinovanog
stresa u hipokampusu i prečeonoj kori mozga i jetri mužjaka pacova Wistar soja. Cilj ove teze je
bio bolje razumevanje biohemijskih i molekularnih mehanizama delovanja antioksidativnih
enzima u moždanim strukturama i jetri pacova nakon izlaganja 21-dnevnoj socijalnoj... izolaciji,
koja predstavlja jedan od životinjskih modela depresije. Akutno izlaganje imobilizaciji ili niskoj
temperaturi u trajanju od 2 sata korišćeno je kao pokazatelj “normalnog“ odgovora na stres, dok
je kombinacija hroničnog i akutnog stresa služila kao potvrda maladaptivnog efekta hroničnog
stresa.
Rezultati istraživanja su pokazali povećanu koncentraciju CORT-a u serumu životinja
izloženih akutnim stresorima, dok su kod životinja izlaganih hroničnoj socijalnoj izolaciji
vrednosti ostale nepromenjene. Međutim, značajno niža koncentracija CORT-a između životinja
koje su izlagane kombinovanom i odgovarajućem akutnom stresu ukazala je na poremećaj u
regulaciji HHA ose koji je izazvana hroničnom socijalnom izolacijom, a što je rezultovalo u
neadekvatnm odgovoru na nove stresne situacije.
Akutni stres imobilizacije doveo je do povećanja ekspresije MnSOD proteina u
mitohondrijama obe moždane strukture, dok je kod životinja akutno izlaganih niskoj temperaturi
ili hroničnom stresu izolacije nivo ovog proteina ostao nepromenjen. Međutim, aktivnosti
CuZnSOD i MnSOD-a u prečeonoj kori nisu pratile detektovanu proteinsku ekspresiju ukazujući
time na moguće stanje oksidativnog stresa. Dodatni akutni stres doveo je do opadanja nivoa
MnSOD proteina u mitohondrijama prečeone kore, što uz istovremeno povećanje u citosolnoj frakciji kao i oslobađanje citohroma c može ukazati na narušavanje integriteta mitohondrijske
membrane...
The response of the organisms to stressors involves activation of hypothalamic-pituitary-adrenal
(HPA) axis. HPA axis activation is adaptive in the short term, but chronic exposure to stressful
stimuli may lead to pathological changes, such as mood disorders. Although precise cause of
deregulation of HPA axis due to stress exposure is still unknown, it is thought that may be
associated with increased oxidative stress. Therefore, we examined and characterized HPA axis
activity, by measuring the concentration of serum corticosterone (CORT) as marker of stress
response, and mechanisms of regulations of antioxidative enzymes CuZnSOD and MnSOD, as
biomarkers of oxidative stress, in the prefrontal cortex, hippocampus and liver of male Wistar
rats exposed to acute, chronic and combined stress. The aim of this thesis is better understanding
the biochemical and molecular mechanisms of action of antioxidative enzymes in the brain
structures and liver of rats subjected to 21-day social isolation,... that represent an animal model
for depresion. Acute stressors of 2h immobilization or cold are used to indicate ’normal’ stress
response, while combination of chronic and acute stress served as confirmation of maladaptive
effect of chronic stress.
Results showed increased concentration of serum CORT level in the animals exposed to
acute immobilization or cold stress, while in animals expsosed to chronic isolation these values
remain unchanged. However, significantly lower CORT level detected between animals exposed
to combined and appropriate acute stress showed compromised HPA axis funcioning, caused by
chronic social isolation, which has resulted in inadequate response to the novel stressful
situations.
Acute immobilization stress resulted in increased expression of MnSOD protein in
mitochondria of both brain structures, while in animals acutely exposed to cold or chronic social
isolation level of this protein remained unchanged. However, detected discrepancy between
CuZnSOD and MnSOD activies and protein expression in the prefrontal cortex suggesting the
possible state of oxidative stress. Additional acute stress decreased mitochondrial MnSOD
protein level, which along with the increase in citosolnoj fraction and the release of cytochrome c
indicate compromised integrity of the mitochondrial membrane in the prefrontal cortx...
Faculty:
Универзитет у Београду, Биолошки факултетDate:
18-11-2013Projects:
- Effects of metabolic and nonmetabolic stressors on the expression and action of neuroendocrine regulators of energy homeostasis (RS-173023)
- Molecular mechanisms of cellular responses on pathological changes in central neuronal system and peripheral organs of mammals (RS-173044)