A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
AZ ÖSZTROGÉN HATÁSAI A BAZÁLIS ELİAGYI KOLINERG NEURONOKRA ÉS AZ AGYI PROTEOMRA
BATÁRYNÉ SZEGİ ÉVA
Témavezetık: Prof. Juhász Gábor Tudományos tanácsadó, az MTA doktora Dr. Ábrahám István Tudományos fımunkatárs ELTE Biológiai Intézet Proteomikai Kutatócsoport
ELTE, Biológia Doktori Iskola, Molekuláris Sejt- és Neurobiológia Program Iskolavezetı: Prof. Erdei Anna Programvezetı: Prof. Sass Miklós
2007 Budapest BEVEZETÉS
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Az ösztrogén (E2) számos helyen képes befolyásolni a központi idegrendszer mőködését (i, ii), és hatása két fı intracelluláris útvonalon érvényesül. 1) A „klasszikus” útvonalon át az ösztrogén közvetlenül képes szabályozni a géntranszkripciót. Ez a hatás legkorábban 3-4 óra alatt jelenik meg, de gyakran csak napok alatt fejlıdik ki. 2) A „nem-klasszikus” úton a másodlagos jelátviteli rendszerekre hat, ám közvetve végül ez a hatás is a géntranszkripció módosításához vezethet. A percek alatt megjelenı hatások például bizonyos ioncsatornák áteresztı képességének változása vagy a másodlagos jelátviteli rendszerek aktivációja. Az ösztrogénnek két fı típusú receptorát ismerjük, az ösztrogén receptor α-t és a β-t (ERα és β). Mindkét típusú ER megtalálható a központi idegrendszerben (CNS), ám területi megoszlásuk nem egyforma (iii). A legtöbb ER-t a hipotalamuszban, a talamuszban és az agytörzsben találjuk, de majdnem minden régióban jelen van legalább az egyik receptor típus, és azok a CNS szinte minden sejttípusán elıfordulnak. A receptorok jelenléte felveti a lehetıséget, hogy az E2 ezeken keresztül hatva nemek közötti különbségeket okoz az egyes betegségek gyakoriságában. A neurodegeneratív betegségek nıkben ritkábban fordulnak elı, mint férfiakban (iv), és ebben a nıkben lévı magas koncentrációjú ösztrogénnek fontos szerepe lehet. Az ösztrogén neuroprotektív hatásait több szinten, különféle módon fejtheti ki. Antioxidánsként sztereoizomere, a 17α-E2 is hatékony lehet. A mitokondriumban – részben a receptorához kötıdve – az E2 aktiválja az antioxidáns rendszert, fokozza a légzési lánc intenzitását, gátolja az apoptózist indukáló cytochrome-c ürülését. Értágító és angigogén hatása (v, vi) révén fontos pl. az agyi reperfúzió megindításában, az ischemia másodlagos hatásainak elkerülésében. A gliasejtekre hatva gyulladáscsökkentı, illetve fokozza azokban a növekedési faktorok termelését (vii). Neurogenezist, regenerációt indukál, fokozza az anti-apoptotikus fehérjék szintézisét, a neuronális növekedési faktorok és azok receptorainak expresszióját is (viii,ix). Mivel a sejtpusztulással járó kórképekben leggyakrabban a principális sejtek, mint pl. a bazális elıagyi kolinerg neuronok pusztulnak elsıként, az E2 hatását érdemes ezeken a sejttípusokon vizsgálni. A bazális elıagyi kolinerg rendszer (BFC) sejtjei fokozottan érintettek az Alzheimer- és a Parkinson-kórban, az idıskori dementiában, valamint különbözı típusú alvászavarokban, (x, xi), és a BFC sejtjein kimutattak E2 receptorokat (xii). Mivel az E2 képes befolyásolni a BFC-t (xiii, xiv), pl. a tartós E2-kezelés megtartja a kéregben a kolinerg rost- és szinaptikus denzitást sérülés után is (xv), kísérleteinkben ezt a neurontípust választottuk modellnek.
2
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI CÉLKITŐZÉSEK Vizsgálataink megkezdésekor nem ismertük, hogy 1) a különbözı útvonalakon létrejövı génaktiváció azonos vagy eltérı fehérjéket eredményez-e, 2) az egyes BFC sejttípusokban melyik útvonalak vannak jelen, illetve 3) a citoprotektív hatások milyen komplex géntranszkripciós és protein szinten megjelenı változások eredményei lehetnek. A kísérleteink célja volt megvizsgálni, hogy a 17β-ösztradiol: 1. képes-e gyorsan aktiválni a másodlagos jelátviteli rendszereket a BFC neuronjaiban; ha igen, a) milyen az idıbeli lefutása, b) milyen az ER-függése c) az E2 közvetlenül a kolinerg sejteken hat-e, d) milyen útvonalakat érint; 2. befolyásolja-e a kolinerg neuronok regenerációját és túlélését citotoxikus modellben; 3. milyen fehérjék expresszióját változtatja meg az agyban. ALKALMAZOTT MÓDSZEREK Kísérleteinkhez felnıtt C57Bl6 típusú illetve ösztrogén receptor α és β hiányos, knock out (ERαKO, ERβKO) nıstény egereket használtunk (xvi xvii). Az állatok tartása és a kísérletezés az Állatvédelmi Törvényben elıírtaknak megfelelıen történt (243/1998-as törvény, engedélyszám: MAB 2/2-1/2000).
In vivo kísérletek A kísérleteket 8 és 10 óra között végeztük el minden esetben, hogy elkerüljük a diurnális ingadozásokból adódó hibákat. Ovariektómia, E2-kezelés, perfúzió. Mély altatásban kétoldali petefészekirtást (ovariektómia) vagy álmőtétet végeztünk vad típusú egereken; ERKO szülıpárok homozigóta KO és vad típusú kölykein (OVX ill. ShAM). 14 nap várakozás után az állatok subcutan 1 µg 17-β-ösztradiol vagy etil-oleát injekciót kaptak. A kezelést követıen 15 perccel, 1 illetve 4 órával késıbb túlaltattuk, majd 4 %-os paraformaldehiddel transzkardiálisan perfundáltuk az állatokat. Az álmőtött egereket pro- vagy diösztruszban perfundáltuk. A perfúzió elıtt vért vettünk a jobb pitvarból az ösztrogén szintjének meghatározásához, melyet radioimmunoassay-vel végeztünk. Az eltávolított agyakat 2 óra
3
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI posztfixálás után 30 %-os cukoroldatba tettük, majd a krioprotekció után mikrotómmal 4 sorozat 30 µm-es koronális metszetet készítettünk. A proteomikai munkához az OVX egereket E2-injekció után 24 órával dekapitáltuk, az agyakat szárazjégen fagyasztottuk, a bulbus és a kisagy eltávolítása után. Inhibítorok intracerebroventricularis injektálása. Egy újabb kísérletben a szelektív PKA inhibítor H-89, valamint a MEK ½ inhibítor U0126 hatását vizsgáltuk 2 hét OVX után. 30 perccel az injektálás után az állatok subcutan E2-t vagy vivıanyagot kaptak, majd 15 perc múlva perfundáltuk ıket. NMDA-idukált sejtpusztulás. Saját készítéső, fused silicaból készült kapillárissal NMDA-t injektáltunk OVX egerek egyik oldali substantia innominata-jába. Az NMDA oldása után az ACSF pH-ja lecsökkent (4,8), ezért a (sértési) kontroll oldalra pH 4,8-as ACSF-et injektáltunk. 1 órával az NMDA mikroinjekció után az állatokat subcutan E2-nel kezeltük, majd 12 napos túlélés után perfundáltuk.
In vitro kísérletek Túlélı agyszelet készítése. OVX állatok agyából vibratómmal 300 µm-es koronális metszeteket készítettünk. A szeleteket 0,5 µM TTX-et tartalmazó vagy „üres” ACSF-ben 100 nM E2-nel (vagy etanollal) inkubáltuk, majd a kezelés után azokat PFA-ban fixáltuk, mikrotómmal 30 µm-es metszeteket készítettünk. Szövettani módszerek RIA. A vérplazma ösztrogén-koncentrációját radioimmunoassay-vel határozta meg Dr Oláh Márk és Szentmiklósi Lajosné (Semmelweis Egyetem, Sejt-és Molekuláris Neuroendokrin Laboratórium). Kimutathatósági határ 0,6 pg/ml, a méréseken belüli és közötti variancia 3,5 és 4,1 % volt. Immunhisztokémiai reakciókat avidin-biotin-peroxidáz módszerrel végeztük. Elsıdleges antitestként nyúlban termelt monoklonális CREB vagy pCREB antitestet használtunk (1:100), a másodlagos antitest biotinilálva volt, a színreakciót avidin-biotinperoxidáz komplexszel, 3,3’-diaminobenzidin jelenlétében hívtuk elı, NiSO4-tal intenzifikálva (sötétlila-fekete színreakció). Az így kezelt metszeteket ChAT antitesttel (1:2000, nyúlban termelt) is elıhívtuk, nikkel-intenzifikálás nélkül (a jel így barna lett). Acetilkolin észteráz (AChE) hisztokémia. A kolinerg rostokat Hedreen és munkatársai által publikált ezüst-nitrátos intenzifikációval tettük láthatóvá (xviii). A metszeteket acetilkolin-jodid tartalmú oldatban inkubáltuk, majd Na2S-dos kezelést követıen AgNO3-tal hívtuk elı.
4
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI DIGE, MS. Egy-egy összehasonlításhoz 5 db analitikai gélt (CyDye festékkel jelölt mintákkal) és 1 db preparatív gélt futtatunk meg (800 µg minta). A fagyasztott agymintákat lízis pufferben homogenizáltuk, szonikálás és centrifugálás után a felülúszó pH-ját 8,5-re állítottuk be. A preparátumokat a GE Minimal Dye festékével jelöltük meg. 3 különbözıképpen jelölt fehérjemintát ugyanazon a gélen lehet megfuttatni. A 3 minta egyike belsı standard, a másik kettı rendszerint két különbözı kezelési csoportból származik. A minták izoelektromos fókuszálása IPG stripeken történt, majd a második dimenziójú, tömeg szerinti elválasztást alacsony fluoreszcenciájú üveglapok közé polimerizált, 10 %-os gélben végeztük. A DIGE géleket Typhoon TRIO+ konfokális fluoreszcens szkennerrel (GE) olvastuk be, a képeket a GE DeCyder szoftvercsomagjával értékeltük ki. A kiértékelés után szignifikáns változást mutató (p≤0,05) fehérjéket Coomassie Brillant Blue-val festett preparatív gélbıl kivágtuk, és triptikus emésztésnek vetettük alá. Az így keletkezı peptidek electrospray-ion-trap MS készülékkel lettek lemérve, az azonosítás a MASCOT és az Agilent ProteinMill keresıprogramok segítségével, internetes adatbázisból történt. A fehérje-meghatározást Dr Janáky Tamás, Dr Szabó Zoltán és Csorba Attila (SZTE Orvosi Vegytani Intézet) végezték. Képanalízis A metszeteket fénymikroszkóppal (Olympus BX51) számoltuk. A (p)CREB/ChAT kolokalizációt Paxinos és Franklin atlasza (xix) alapján a mediális septum és a Broca-féle vertikális és horizontási köteg (MS-DB), striatum (STR), substantia innominata (SI) területén számoltuk, azt az adott terület összes kolinerg kolinerg neuronjának %-ában adtuk meg. Az acetilkolinészterázra (AChE) festett rostokat a szomatoszenzoros kéreg V. rétegében számoltuk mind a kontroll, mind az NMDA-val kezelt oldalon az Analysis program segítségével. A sejtpusztulás okozta rostdenzitás csökkenést metszetenként az irtott oldal átlagának és a kontroll oldal átlagának hányadosaként fejeztük ki. Statisztika Az eredményeket átlag ± SEM értékekkel ábrázoltuk, a statisztikát a Statistica 7.0 programcsomaggal számoltuk. Két összehasonlítás esetén egyutas varianciaanalízist (ANOVA) alkalmaztunk, post hoc összehasonlítás után (Tukey-teszt), a többi esetben kétutas ANOVA-val értékeltünk (Tukey-féle post hoc teszt). A szignifikancia határát minden esetben p≤ 0,05-nél húztuk meg.
5
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI EREDMÉNYEK Ösztrogén-indukálta CREB-foszforiláció és annak mechanizmusa kolinerg sejtekben Ebben a kísérletsorozatban az E2 gyors, a jelátviteli rendszerekre gyakorolt hatását vizsgáltuk meg a BFC sejtjein, a CREB foszforiláció segítségével (xx). A „kontroll” területünk a striatum volt, ugyanis az itt található kolinerg sejteknek csak nagyon kis hányada tartalmaz ösztrogén receptort (iii) rágcsálókban. E2 hatására 15 perc alatt szignifikánsan megnıtt a pCREB-immunreaktív (ir) kolinerg sejtek aránya a MS-DB-ben és a SI-ban, míg a kontroll terület STR egyik idıpontban sem változott; 4 órával az E2injekció után már sehol nem volt kimutatható különbség a vivıanyaggal és az E2-nel kezelt állatok között. Az E2-indukálta CREB-foszforiláció dinamikájában a MS-DB és a SI kolinerg neuronjai között regionális különbség mutatható ki: az 1 órás hatás már csak a MS-DB-ben mutatható ki. ERα és β knock out (KO) egereken végzett vizsgálataink szerint a gyors, E2-indukálta CREB-foszforiláció ERα jelenlétéhez kötött a MS-DB és a SI kolinerg sejtjeiben. In vitro kísérlettel igazoltuk, hogy az E2 közvetlenül a kolinerg sejten hatva indukálja a CREB-foszforilációt: túlélı agyszeleten TTX jelenlétében is megnıtt a CREB-foszforiláció (15 min). A MS-DB és a SI kolinerg sejtjei nemcsak az E2-indukálta válasz idıbeli dinamikájában, hanem az E2-szenzitív jelátviteli utakban is különböztek, mivel a MEK1/2-inhibítor U0126-tal mindkét területen gátlást értünk el, míg a PKA gátlása H-89-cel csak a SI-ban volt hatékony. A fiziológiásan változó koncentrációjú E2 szintén képes CREB-foszforilációt indukálni: proösztrusz alatt megnı, a diösztrusz alatt lecsökken a pCREB szintje a BFC sejtjeiben. Ösztrogén hatása a kolinerg sejtek regenerációjára NMDA-val idéztünk elı sejtpusztulást, és vizsgáltuk, hogy az ösztrogén aktív (17β-E2) és a klasszikus receptorokhoz - a kutatók nagy része szerint - nem kötıdı (17α-E2) izomerje hogyan befolyásolja a kolinerg neuronok túlélését, illetve az életben maradt sejtek rostdenzitását a kéregben. A kolinerg sejtek száma ACSF kezelés hatására nem változott, míg NMDA-val kb. 40 %-os sejtszám-csökkenést váltottunk ki. Sem a 17β-E2, sem a 17α-E2 injektálása nem volt hatással a sejtszám csökkenésére. Ezzel szemben az NMDA-oldat injektálása után adott, egyszeri 17β-E2 hatására a túlélı sejtek rostdenzitása a kéreg V. rétegében kb. duplájára nıtt, és a 17α-E2 kezelés hatására szintén megindult a regeneráció, ám az nem érte el sem a kontroll oldali, sem a 17β-E2-nel kezelt állatok értékeit. A 17β-E2 egyszeri alkalmazással képes indukálni a rostregenerációt, ami részben
6
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI a kéregben szintetizálódó növekedési faktorok retrográd transzportját, részben a szinaptikus fehérjék szintézisét feltételezi. A 17α-E2 hatékonysága nem magyarázható csak az antioxidáns tulajdonságával, mivel szintén csak egyszer, a szokásos antioxidánsterápiához képest alacsony dózisban alkalmaztuk. Egy újabb, még nem általánosan elfogadott elmélet szerint az α sztereoizomer is képes kötıdni a klasszikus ER-okhoz, azokon keresztül tud transzkripciót indukálni (vagy gátolni). Egy kutatócsoport kimutatta, hogy C57/Bl6 egér agyában a 17β-E2 szintje nem detektálható, míg a 17α-E2 eloszlása viszonylag nagy regionális különbségeket (xxi) mutat. Ez azt is valószínősíti, hogy ott van valamilyen biológiai funkciója: a kutatócsoport kimutatta, hogy in vitro rendszerben a 17β-E2-lal összevethetı mértékő transzkripciót indít be ERα-n és β-n keresztül is, sıt, szerintük az agy érése során megjelenı ER-X receptor természetes ligandja kifejezetten az αE2. Ösztrogén hatása az agyi proteomra Az E2 a „klasszikus” és a „nem-klasszikus” útvonalakon keresztül is végsı soron a génexpressziót szabályozza, de nem ismert, milyen fehérjék átírásában okoz változást. Fontos továbblépés lehetne, ha sikerülne meghatározni az E2-indukált géntermékeket illetve a poszt-transzlációs változásokat. Proteomikai vizsgálatainkhoz a DIGE technikát alkalmaztuk, melyet Magyarországon a mi laborunk állított be elsıként. A DIGE géleken elválasztott legtöbb fehérje nem mutatott statisztikai különbséget, ám 75 fehérjére szignifikáns változást kaptunk E2-kezelés hatására. Az analitikai (DIGE) és preparatív gélek mintázata azonos volt, a fehérjék a jelöléstıl függetlenül azonos pontba futottak. A tömegspektrometriás mérés során 52 fehérjét sikerült azonosítani, ezeket funkciójuk alapján 6 csoportba tudtuk sorolni, a legtöbb fehérjét a „Metabolizmus” címszó alá (21 fehérje), 10 protein a „Váz/Struktúrfehérjék”, 7 fehérje a „Jelátvitel”, 6 a „Replikáció/sejtciklus”, 5 a „Fehérjeszintézis/lebontás” és 4 az „Antioxidáns mechanizmus” kategóriába tartozott. A fehérjék biológiai funkciójának részletesebb elemzése után összefoglalva elmondhatjuk, hogy mind a mikrotubuláris, mind az aktinvázat befolyásolja az E2, növeli azok instabilitását illetve az elágazások képzésének lehetıségét. Elısegíti a citoszkeleton átrendezıdését, ezáltal mintegy elıkészítve a sejteket egy gyorsabb reagálásra és a reparációra. Az Alzheimer-kórban protektív ösztrogén hatásának egyik fontos aspektusa Shah és munkatársai szerint (xxii) a MT rendszer dinamikus instabilitásának növelése (1. ábra). Mindezek a változások megfigyelhetık pl. tanulási folyamatokban és regeneráció során is, ami alátámasztja az
7
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI ösztrogén pozitív hatásait. Az ERα deacetilálásával és defoszforilálásával pedig csökkenteni lehet a receptor érzékenységét (deszenzitizáció). Az E2 hatására a Tau foszforilációját csökkentı folyamatok aktiválódnak. Fokozódik a mitokondriális és a
1. ábra MT váz dinamikus instabilitása
Deacetilálás Tubulin Arl 3 ↑ polimer Sir2-like ↑
Calpain ↑ UPS aktivitás ↑
Citoszkeleton átrendezıdése Plaszticitás Regeneráció
Aktin nukleáció, elágazások
ERα deszenzitizációja
Arp 2/3↑
Hiperfoszforiláció (MAPK, GSK-3) Defoszforiláció (PP2A)
Tau aggregátum Tau
Instabil MT polimer
PPME1↓
Aktin váz
Coronin ↓
citoplazmatikus antioxidáns aktivitás (2. ábra), a cyt-c felszabadulása gátlódik. Az ösztrogén hatására áthangolódik az agyi metabolizmus, megnı a fehérjék turn-overe. Egy magasabb ubiquitin-proteoszoma aktivitású rendszerben a folyamatos javítás hatására csökken az eloxidálódott, hibás szerkezető fehérjék funkcióvesztése és az aggregáció lehetısége, ezáltal a sejtek öregedési folyamatai lassulhatnak, élettartamuk és az „ellenálló képességük” nıhet.
2. ábra
8
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI ÖSSZEFOGLALÁS A célkitőzésekben feltett kérdésekre a kísérleti eredményeink az alábbi válaszokat adták: 1. A 17-β ösztradiol képes gyorsan aktiválni a másodlagos jelátviteli rendszereket a BFC neuronjaiban, amelyet a CREB-foszforilációval mutattunk ki. Az E2-hatás: a) idıbeli lefutása eltér a MS-DB és a SI sejtjeiben, mindkét esetben 15 perc múlva már kimérhetı, 1 óra múlva már csak a MS-DB sejtjeiben van jelen, és a válasz 4 órán belül lecseng, b) a fenti területeken az ERα receptor jelenlétéhez kötött, c) közvetlenül a BFC kolinerg sejtjein érvényesül, d) a MS-DB kolinerg sejtjeiben a MEK1/2, a SI-ban a PKA-MEK1/2 kinázok aktivitását feltételezi; 2. Citotoxikus modellünkben a 17α-és β E2 hatása hasonló: a SI kolinerg sejtjeinek túlélését nem befolyásolja, de a regenerációját elısegíti mindkét izomer; 3. Proteomikai módszerrel igazoltuk, hogy a 17β-E2 számos folyamat beindításával (pl. citoszkeleton remodelling, antioxidáns folyamatok erısítése) képes fokozni az agy sejtjeinek túlélését. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A legfıbb köszönet szüleimet illeti, akik mindig mellettem álltak. Sok munkával és szeretettel neveltek, tılük tanultam és kaptam a legtöbbet, többek között a tudás és a tanulás szeretetét. Sajnos már nem érhették meg, hogy megírjam ezt a dolgozatot, mindig szeretettel fogok rájuk gondolni. A férjem, Dr. Batáry Péter és családja a nehéz idıkben támogattak, sok-sok megértést és szeretetet kaptam tılük, a munkám során a nyugodt légkört ık teremtették meg. Férjemnek köszönöm továbbá, hogy a statisztikai értékelésben (R szoftver) és a szerkesztési munkálatokban segített. A jelen munkát az ELTE-MTA Neurobiológai Kutatócsoportban, majd az ELTE Biológiai Intézet Proteomikai Kutatócsoportjában, Prof. Juhász Gábor és Dr. Ábrahám István témavezetésével készítettem el. Tılük mind szakmailag, mind emberileg sokat tanultam. Köszönettel tartozom nekik a biztatásért, a munka során néha lankadó lelkesedésem ébren tartásáért. Az itt szerzett tapasztalatok, az eltöltött évek megtanítottak a szakmai igényességre, az önálló problémamegoldásra és mindenekelıtt a nyitottságra. Köszönet illeti továbbá Dr. Kékesi Katalint, aki a proteomikai munkában segített, valamint a dolgozat gondos átolvasásával töltött sok idıt. Barabás Klaudiával számos kísérletet végeztünk együtt, segítségét ez úton is köszönöm. Mórotz Gábor szakdolgozóként sokat segített a regenerációs kísérletekben, Balog Júlia pedig az in vitro vizsgálatokban. A Kutatócsoport minden tagjától sok segítséget kaptam: köszönöm Dr. Szilágyi Nóra, Szepesi Zsuzsanna, Nyilas Rita, Takács Eszter, Papp Andrea, Rauscher Anna, Dr. Czurkó András, Orbán Gergely, Baracskay Péter, Lırincz Magor, Kaszás Attila segítségét.
9
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI A szakmai tudásomat Prof. Kovács Krisztina laboratóriumában alapoztam meg, ahol a szakdolgozatomat készítettem el. A témavezetımön kívül Szalay Orsolya, Földes Anna, Dr. Miklós Ildikó, Tıkési Viktória, Dr. Bali Balázs és Dr. Dénes Ádám segítségét köszönöm. A tömegspektrometriás méréseket és a Mascot analízist Dr. Janáky Tamás, Dr. Szabó Zoltán és Csorba Attila végezték (Szegedi Egyetem, Orvosi Vegytani Intézet), nagyon köszönöm a sok segítséget és türelmet. A RIA méréseket Dr. Oláh Márk és Szentmiklósi Lajosné végezték (Semmelweis Egyetem, Sejtés Molekuláris Neuroendokrin Laboratórium), köszönöm a sok segítséget! Az értekezés alapjául szolgáló kísérletek az OTKA, a DNT RET, a MEDICHEM, a Marie Curie Reintegration Grant, a Richter Centenáriumi Alapítvány és az ELTE Biológia Doktori Iskola anyagi támogatásával készültek.
SAJÁT KÖZLEMÉNYEK JEGYZÉKE Az értekezés alapjául szolgáló közlemény Szegı ÉM; Barabás K; Balog J; Szilágyi N; Korach KS; Juhász G and Ábrahám IM: Estrogen induces estrogen receptor α-dependent cAMP response element-binding protein phosphorylation via mitogen activated protein kinase pathway in basal forebrain cholinergic neurons in vivo. Journal of Neuroscience, 2006 26(15): 4104-4110 (IF: 7.506) Egyéb közlemények Barabas K; Szegı ÉM; Kaszás A; Nagy GyM; Juhász DG; Ábraham IM: Sex differences in oestrogeninduced p44/42 MAPK phosphorylation in the mouse brain in vivo. Journal of Neuroendocrinology, 2006 18(8): 621-628 (IF: 2.974) Kovács Zs; Kékesi KA; Szilágyi N; Ábrahám IM; Székács D; Király N; Papp E; Császár I; Szegı É; Barabás K; Péterfy H; Erdei A; Bártfai T; Juhász G: Facilitation of spike-wave discharge activity by lipopolysaccharides in Wistar Albino Glaxo/Rijswijk rats. Neuroscience, 2006 140(2):731-42 (IF: 3.410) Elıadáskivonatok Szegı ÉM, Ábrahám I, Kovács KJ: Apoptotic cell death induced by allergic challenges in the rat brain. 22nd International Summer School of Brain Research, 2001. Amszterdam Szegı ÉM, Ábrahám I, Kovács KJ: Allergic challenges induce cell death in the rat brain. Semmelweis Symposium, Oxydative stress, 2001. Budapest Szegı ÉM & Barabás K, Papp AM, Nyilas R, Kékesi AK, Szilágyi L, Tóth J, Juhász G: Fény-indukálta változások a szem proteomjában. MITT IX. Konferenciája, 2003. Balatonfüred Szegı ÉM, Barabás K, Kaszás A, Juhász G, Ábrahám I: Rapid effect of estrogen on cholinergic neurons, in vivo. IBRO, 2004. Budapest Szegı ÉM, Barabás K, Juhász G, Ábrahám I: Rapid effect of estrogen on cholinergic neurons, in vivo. 4th Forum of European Neuroscience, 2004, Lisszabon
10
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Szegı ÉM, Barabás K, Balog J, Szilágyi N, Juhász G, Ábrahám IM: Non-genomic effect of estrogen in basal forebrain cholinergic neurons in vivo. 35th Meeting of the Society for Neuroscience, 2005, Washington, DC Szegı ÉM, Barabás K, Balog J, Korach KS, Szilágyi N, Juhász G, Ábrahám I: Signalling pathway dependent effects of estrogen on mouse cholinergic neurons. 3rd International Meeting of Steroids and Nervous System, 2005, Torino Szegı ÉM; Kékesi AK; Ábrahám IM; Juhász G: Effect of estrogen treatment and gonadectomy on protein expression in famale mice brain using fluorescent differential 2-D gel electrophoresis. 5th Forum of European Neuroscience, 2006, Bécs Szegı ÉM; Kékesi AK; Ábrahám IM; Juhász G: Effect of estrogen treatment on protein expression pattern in famale mice brain using fluorescent differential 2-D gel electrophoresis (DIGE). 4th International Meeting of Steroids and Nervous System, 2007, Torino Barabás K, Szegı ÉM, Juhász G, Ábrahám I: Sex difference in the estrogen-induced MAPK phosphorylation in mouse brain. IBRO, 2004. Budapest Barabás K, Szegı ÉM, Kaszás A, Juhász G, Ábrahám I: Sex difference in the gonadal steroid-induced MAPK phosphorylation in mouse brain. 4th Forum of European Neuroscience, 2004, Lisszabon Balog J, Szegı ÉM, Erdei F, Szabó G, Juhász G and Ábrahám IM: Sex differences in rapid estrogen action on GABAergic neurons in vivo. 4th International Meeting of Steroids and Nervous System, 2007, Torino
IRODALOMJEGYZÉK
i Hampson E (1990) Estrogen-related variations in human spatial and articulatory-motor skills. Psychoneuroendocrin, 15:97-111. ii Sherwin BB (1994) Estrogenic effects on memory in women. AnnNYAcadSci, 743:213-30. iii Mitra SW, Hoskin E, Yudkovitz J, Pear L, Wilkinson HA, Hayashi S, Pfaff DW, Ogawa S, Rohrer SP, Schaeffer JM, McEwen BS, Alves SE. (2003) Immunolocalization of estrogen receptor beta in the mouse brain: comparison with estrogen receptor alpha. Endocrinology, 144(5):2055-67. iv Buckwalter JG, Sobel E, Dunn ME, Diz MM, Henderson VW. (1993) Gender differences on a brief measure of cognitive functioning in Alzheimer's disease. Arch Neurol. 50(7):757-60 v Wang Q, Santizo R, Baughman VL, Pelligrino DA, Iadecola C (1999) Estrogen provides neuroprotection in transient forebrain ischemia through perfusion-independent mechanisms in rats. Stroke 30, 630– 637: 72–77 vi Carmeliet P. (2000) Mechanisms of angiogenesis and arteriogenesis. Nat Med 6: 389–395 vii Dhandapani KM, Wade FM, Mahesh VB, Brann DW (2005) Astrocyte-derived transforming growth factor-{beta} mediates the neuroprotective effects of 17{beta}-estradiol: involvement of nonclassical genomic signaling pathways. Endocrinology 146(6): 2749-2759 viii Amantea D, Russo R, Bagetta G, Corasaniti MT (2005) From clinical evidence to molecular mechanisms underlying neuroprotection afforded by estrogens. Pharmacol Res 52(2):119-32
11
A DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
ix Koski CL, Hila S, Hoffman GE (2004) Regulation of cytokine-induced neuron death by ovarian hormones: involvement of antiapoptotic protein expression and c-JUN N-terminal kinase-mediated proapoptotic signaling. Endocrinology 145(1):95-103 x Coyle JT, Price DL, DeLong MR. (1983) Alzheimer's disease: a disorder of cortical cholinergic innervation. Science 219:1184-1190 xi Wenk GL, Willard LB. (1998) The neural mechanisms underlying cholinergic cell death within the basal forebrain. Int J Dev Neurosci 16:729-735 xii Shughrue PJ, Scrimo PJ, Merchenthaler I (2000) Estrogen binding and estrogen receptor characterization (ERalpha and ERbeta) in the cholinergic neurons of the rat basal forebrain. Neuroscience 96(1):41-9 xiii Gibbs RB (1997) Effects of estrogen on basal forebrain cholinergic neurons vary as a function of dose and duration of treatment. Brain Res 757:10-16 xiv McEwen B (2002) Estrogen actions throughout the brain. Recent Prog Horm Res 57:357-84 xv Horvath KM, Hartig W, Van der Veen R, Keijser JN, Mulder J, Ziegert M, Van der Zee EA, Harkany T, Luiten PG (2002) 17beta-estradiol enhances cortical cholinergic innervation and preserves synaptic density following excitotoxic lesions to the rat nucleus basalis magnocellularis. Neuroscience 110(3):489-504 xvi Lubahn DB, Moyer JS, Golding TS, Couse JF, Korach KS, Smithies O (1993) Alteration of reproductive function but not prenatal sexual development after insertional disruption of the mouse estrogen receptor gene. P Natl Acad Sci USA 90:11162-11166 xvii Krege JH, Hodgin JB, Couse JF, Enmark E, Warner M, Mahler JF, Sar M, Korach KS, Gustafsson JA, Smithies O (1998) Generation and reproductive phenotypes of mice lacking estrogen receptor beta. P Natl Acad Sci USA 95:15677-15682 xviii Hedreen JC, Bacon SJ, Price DL (1985): A modified histochemical technique to visualize acethylcholinesterase-containing axons.J Histochem Cytochem, 33:133-140 xix Paxinos G, Franklin KBJ (2001) The mouse brain in stereotaxic coordinates. San Diego: Academic Press xx Szego EM, Barabas K, Balog J, Szilagyi N, Korach KS, Juhasz G, Abraham IM (2006) Estrogen induces estrogen receptor alpha-dependent cAMP response element-binding protein phosphorylation via mitogen activated protein kinase pathway in basal forebrain cholinergic neurons in vivo. J Neurosci 26(15):4104-10 xxi Toran-Allerand CD, Tinnikov AA, Singh RJ, Nethrapalli IS (2005) 17α-Estradiol: a brain-active estrogen? Endocrinology 146(9): 3843-3850 xxii Shah RD, Anderson KL, Rapoport M, Ferreira A (2003) Estrogen-induced changes in the microtubular system correlate with a decreased susceptibility of aging neurons to beta amyloid neurotoxicity. Mol Cell Neurosci 24(2):503-16.
12
