Vol. 30-31/2021-2022 Nr 60
okładka czasopisma Child Neurology
powiększenie okładki
Informacje o Pismie

NEUROLOGIA DZIECIĘCA

Pismo Polskiego Towarzystwa Neurologów Dziecięcych

PL ISSN 1230-3690
e-ISSN 2451-1897
DOI 10.20966
Półrocznik


Powrót

Pierwotna hodowla komórek nerwowych hipokampa – zastosowanie metody w modelach neuroprotekcji doświadczalnej


Primary culture of dissociated hippocampal neurons – the use of method in the experimental models of neuroprotection




Klinika Neurologii i Rehabilitacji Dziecięcej Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku

Neurol Dziec 2008; 17, 33: 49-54
Pełen tekst artykułu PDF Pierwotna hodowla komórek nerwowych hipokampa – zastosowanie
metody w modelach neuroprot



STRESZCZENIE
Stale powiększająca się populacja osób z udarami mózgu, padaczką lekooporną oraz postępującymi chorobami neurodegeneracyjnymi stanowi największe wyzwanie współczesnej neurologii. Pomimo znaczącego postępu naukowego, jaki dokonał się w tej dziedzinie w ostatnich latach, dostępne strategie terapeutyczne są wciąż niezadowalające. Dlatego też dużą nadzieję neurologów budzi neuroprotekcja, czyli możliwość zapobiegania destrukcji tkanki nerwowej spowodowanej określonym czynnikiem uszkadzającym z zastosowaniem tzw. neuroprotektantów. Substancje te oddziałując na określony etap niezwykle złożonego procesu śmierci neuronu, hamują go lub ograniczają. Modele neuroprotekcji doświadczalnej prowadzone są powszechnie na żywych zwierzętach (in vivo). Od ponad 30 lat, m.in. dzięki wprowadzaniu coraz to doskonalszych technik laboratoryjnych oraz nowoczesnych mediów odżywczych, komórki nerwowe mogą być hodowane w warunkach in vitro. Metody takie umożliwiają bezpośrednią obserwację żywych neuronów oraz ich dynamicznej „odpowiedzi” na zmieniające się warunki hodowli. Pozwalają również ocenić wpływ różnych substancji egzogennych dodanych do kultury (m.in. potencjalnych neuroprotektantów) na morfologię i fizjologię tych komórek. Autorzy na podstawie przeglądu piśmiennictwa i doświadczeń własnych przedstawili procedurę najczęściej wykorzystywanej hodowli komórek nerwowych hipokampa oraz zastosowanie metody w wybranych modelach neuroprotekcji.

Słowa kluczowe: pierwotna hodowla neuronów, hipokamp, neuroprotekcja


ABSTRACT
Increasing population of patients with stroke, intractable epilepsy and progressive neurodegenerative disorders is the major clinical problem of current neurology. Despite of scientific progress in neuroscience, achieved in the last years, therapeutic strategies remain still unsatisfactory. Neuroprotection – the prevention from damage of nervous tissue by varied destructive factors with the use of pharmacological agents (neuroprotectants), hold out hopes to the neurologists. Neuroprotectants stop varied stages of complex mechanism of neuronal death. Experimental models of neuroprotection are common used in the living animals (in vivo). Since more than three decades neuronal cells can be cultured in lab conditions (in vitro). Primary neuronal culture is an excellent target for investigation of neurodegenerative and neuroprotective mechanisms. Authors, focused on experimental models of neuroprotection, described the widely used primary culture of dissociated hippocampal neurons according to the literature review and to the own experience.

Key words: primary neuronal culture, hippocampus, neuroprotection


PIŚMIENNICTWO
[1] 
Kułak W., Sobaniec W.: Współczesne dane na temat uszkodzenia komórki nerwowej. Medycyna 2000, 1991:15/16, 24–27.
[2] 
Kułak W., Sobaniec W., Wojtal K. et al.: Calcium modulation in epilepsy. Pol. J. Pharmacol., 2004:56, 29–41.
[3] 
Choi DW.: Excitotoxic cell death. J. Neurobiol., 1992:23, 1261–1276.
[4] 
Artemowicz B., Sobaniec W.: Rola aminokwasów pobudzających w padaczce i drgawkach. Epileptologia, 1997:5, 189–207.
[5] 
Sadurska B., Szumiało M.: Fosfolipazy A w komórkach ssaków – budowa, właściwości, rola fizjologiczna i patologiczna. Post. Hig. Med. Dosw., 2005:59, 116–123.
[6] 
Muir K.W., Tyrrell P., Sattar N., Warburton E.: Inflammation and ischaemic stroke. Curr. Opin. Neurol., 2007:20, 334–342.
[7] 
Rejdak K.: Strategie neuroprotekcyjne w postępowaniu z pacjentem z udarem niedokrwiennym mózgu. Neurol. Prakt., 2007:5, 8–14.
[8] 
Graham S.H., Chen J.: Programmed cell death in cerebral ischemia. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2001:21, 99–109.
[9] 
Yakovlev A.G., Faden A.I.: Mechanism of neural cell death: implications for development of neuroprotective strategies. Neuro Rx, 2004:1, 5–16.
[10] 
Formigli L., Papucci L., Tani A. et al.: Aponecrosis: morphological and biochemical exploration of a syncretic process of cell death sharing apoptosis and necrosis. J. Cell Physiol., 2000:182, 41–49.
[11] 
Sendrowski K., Sobaniec-Łotowska M.E., Sobaniec W.: Aponecrosis of hippocampal neuronal cells in the experimental model of valproate encephalopathy. Acta Neuropathol., 2004:108, 364 (abstract).
[12] 
Sobaniec W., Kułak W., Boćkowski L. et al.: Badania procesów uszkodzenia układu nerwowego i możliwości neuroprotekcji. Przeg. Lek., 2001:58 (Suppl. 1), 41–47.
[13] 
Ferro D.M.: Protecting neurons. Epilepsia, 2005:46 (Suppl. 7), 45–51.
[14] 
Mains R.E., Patterson P.H.: Primary cultures of disssociated sympathetic neurons. Establishment of long-term growth in culture and studies of differentiated properties. J. Cell Biol., 1973:59, 329–345.
[15] 
Fischbach G.D., Dichter M.A.: Electrophysiologic and morphologic properties of neurons in dissociated chick spinal cord cells cultures. Dev. Biol., 1974:37, 100–116.
[16] 
Lasher L.S.: The uptake of [3H] GABA and differentiation of stellate neurons in cultures of dissociated postnatal rat cerebellum. Brain Res., 1974:69, 235–254.
[17] 
Banker G.A, Cowan W.M.: Rat hippocampal neurons in dispersed cell culture. Brain Res., 1977:126, 297–342.
[18] 
Super H., Soriano E.: The organization of the embryonic and early postnatal murine hippocampus. II. Development of entorhinal, commissural, and septal connections studied with the lipophilic tracer DiI. J. Comp. Neurol., 1994:344, 101–120.
[19] 
Phelps E.: Human emotion and memory: interactions of the amygdale and hippocampal complex. Curr. Opin. Neurobiol., 2004:14, 198–202.
[20] 
Laakso M. MRI of hippocampus in incipient Alzheimer’s disease. 1996, URL: http://www.uku.fi/neuro/37the.htm
[21] 
Sendrowski K., Sobaniec W., Sobaniec-Łotowska M., Artemowicz B.: Topiramate as a neuroprotectant in the experimental model of febrile seizures. Adv. Med. Sc., 2007:52 (Suppl. 1), 161–165.
[22] 
Conn P.J., Pin J.P.: Pharmacology and functions of metabotropic glutamate receptors. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol., 1997:37, 205–237.
[23] 
Romijn H. J., Van Huizen F., Walters P. S.: Towards an improved serumfree, chemically defined medium for long-term culturing of cerebral cortex tissue. Neurosci. Biobehav. Rev., 1984:8, 301–334.
[24] 
Romijn H. J.: Development and advantages of serum-free, chemically defined nutrient media for culturing of nerve tissue. Biol. Cell, 1988:63, 263–268.
[25] 
Brewer G.J., Torricelli J.R., Evege E.K. et al.: Optimized survival of hippocampal neurons in B27-supplemented neurobasal, a new serum-free medium combination. J. Neurosci. Res., 1993:35, 567–576.
[26] 
Brewer G.J.: Isolation and culture of adult rat hippocampal neurons. J. Neurosci. Methods, 1997:71, 143–155.
[27] 
Mattson M.P., Barger S.W., Begley J.G. et al.: Calcium, free radicals, and excitotoxic neuronal death in primary cell culture. Methods Cell Biol., 1995:46, 187–216.
[28] 
Xie C, Markesbery WR, Lovell MA.: Survival of hippocampal and cortical neurons in a mixture of MEM+ and B27-supplemented Neurobasal medium. Free Radical Biol. Med., 2000:5, 665–672.
[29] 
Brewer G.J., Torricelli J.R.: Isolation and culture of adult neurons and neurospheres. Nat. Protocol, 2007:6, 1–9.
[30] 
Poindron P., Piguet P., Forster E. (eds.): New methods for culturing cells from nervous tissues. Bio Valley Monogr., Karger, Basel, 2005.
[31] 
Letorneau P.C.: Cell-to-substratum adhesion in neuronal morphogenesis. Dev. Biol., 1975:44, 92–101.
[32] 
Mercurio A.M.: Laminin: multiple forms, multiple receptors. Curr. Opin. Cell Biol., 1990:2, 845849.
[33] 
Ray J., Peterson D.A., Schinstine M. et al.: Proliferation, differentiation and long-term culture of primary hippocampal neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993:90, 3602–3606.
[34] 
Ren R.F., Flanders K.C.: Transforming growth factors-beta protect primary rat hippocampal neuronal cultures from degeneration induced by beta-amyloid peptide. Brain Res., 1996:732, 16–24.
[35] 
Paula-Lima A.C., De Felice F.G., Brito-Moreira J. et al.: Activation of GABA(A) receptors by taurine and muscimol blocks the neurotoxicity of beta-amyloid in rat hippocampal and cortical neurons. Neuropharmacology, 2005:49, 1140–1148.
[36] 
Kajta M., Lasoń W., Bień E. et al.: Neuroprotective effect of estrone on NMDA-induced toxicity in primary cultures of rat cortical neurons are independent of estrogen receptors. Pol. J. Pharmacol., 2002:54, 727– 729.
[37] 
McDonnell J.W., Johnston M.V.: Physiological and pathophysiological roles of excitatory amino acids during central nervous system development. Brain Res. Rev., 1990:15, 41–70.
[38] 
Barth A., Barth L., Morrison R.S. et al.: bFGF enhances the protective effects of MK-801 against ischemic neuronal injury in vitro. Neuroreport, 1996:7, 1461–1464.
[39] 
Pringle A.K., Iannotti F., Wilde G.J. et al.: Neuroprotection by both NMDA and non-NMDA receptor antagonists in in vitro ischemia. Brain Res., 1997:755, 36–46.
[40] 
May P.C., Robison P.M., Fuson K.S.: Stereoselective neuroprotection by novel 2,3-benzodiazepine non-competitive AMPA antagonist against non-NMDA receptor-mediated excitotoxicity in primary rat hippocampal cultures. Neurosci. Lett., 1999:262, 219–221.
[41] 
Adamchik Y., Baskys A.: Glutamate-mediated neuroprotection against N-methyl-D-aspartate toxicity: a role for metabotropic glutamate receptors. Neuroscience, 2000:99, 731–736.
[42] 
Kristensen B.W., Noraberg J., Zimmer J.: The GABA(A) receptor agonist THIP is neuroprotective in organotypic hippocampal slice cultures. Brain Res., 2003:973, 303–306.
[43] 
Barone F.C., Lysko P.G., Price W.J. et al.: SB 201823-A antagonizes calcium currents in central neurons and reduces the effects of focal ischemia in rats and mice. Stroke, 1995:26, 1683–1689.
[44] 
Jellinck P.H., Lee S.J., McEwen B.S.: Metabolism of dehydroepiandrosterone by rat hippocampal cells in culture: possible role of aromatization and 7-hydroxylation in neuroprotection. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 2001:78, 313–317.
[45] 
Lipski J., Wan C.K., Bai J.Z. et al.: Neuroprotective potential of ceftriaxone in in vitro models of stroke. Neuroscience, 2007:146, 617–629.
[46] 
Skaper S.D., Ancona B., Facci L. et al.: Melatonin prevents the delayed death of hippocampal neurons induced by enhanced excitatory neurotransmission and the nitridergic pathway. FASEB J., 1998:12, 725–731.
[47] 
Macdonald R.L.: Anticonvulsant drug actions on neurons in cell culture. J. Neural. Transm., 1988:72, 173.
[48] 
Frandsen A., Quistorff B., Schousboe A.: Phenobarbital protects cerebral cortex neurones against toxicity induced by kainate but not by other excitatory amino acids. Neurosci. Lett., 1990:111, 233–238.
[49] 
Wallis R.A., Panizzon K.L., Fairchild M.D. et al.: Protective effects of felbamate against hypoxia in the rat hippocampal slice. Stroke, 1992:23, 547–551.
[50] 
Poulsen C.F., Simeone T.A., Maar T.E. et al.: Modulation by topiramate of AMPA and kainate mediated calcium influx in cultured cerebral cortical, hippocampal and cerebellar neurons. Neurochem. Res., 2004:29, 275–282.
[51] 
Boscia F., Annunziato L., Taglialatela M.: Retigabine and flupirtine exert neuroprotective actions in organotypic hippocampal cultures. Neuropharmacology, 2006:51, 283–294.
[52] 
Guo X., Dillman J.F., Dawson V.L. et al.: Neuroimmunophilins: novel neuroprotective and neurodegenerative targets. Ann. Neurol., 2001:50, 6–16.
[53] 
Marsicano G., Goodenough S., Monory K. et al.: CB1 cannabinoid receptors and on-demand defense against excitotoxicity. Science, 2003:302, 84–88.
Powrót
 

Najczęsciej pobierane
Semiologiczna i psychiatryczna charakterystyka dzieci z psychogennymi napadami rzekomopadaczkowymi
Neurol Dziec 2018; 27, 55: 11-14
Autyzm dziecięcy – współczesne spojrzenie
Neurol Dziec 2010; 19, 38: 75-78
Obraz bólów głowy w literaturze pięknej i poezji na podstawie wybranych utworów
Neurol Dziec 2016; 25, 50: 9-17

Narzędzia artykułu
Manager cytowań
Format:

Scholar Google
Artykuły aut.:Sendrowski K
Artykuły aut.:Sobaniec W
Artykuły aut.:Iłendo E
Artykuły aut.:Jałosińska I

PubMed
Artykuły aut.:Sendrowski K
Artykuły aut.:Sobaniec W
Artykuły aut.:Iłendo E
Artykuły aut.:Jałosińska I


Copyright © 2017 by Polskie Towarzystwo Neurologów Dziecięcych