Abstract
Mitokondrier er viktige for funksjonen av nerveceller, noe som illustreres ved at mitokondriell dysfunksjon er observert ved mange nevrodegenerative sykdommer. Mitokondriell dysfunksjon kan inkludere svekket biokjemisk aktivitet i mitokondriene, økt generering av reaktive oksygenforbindelser (ROS), eller økt frisetting av stoffer som induserer apoptose. Glutamat kan forårsake mitokondriedysfunksjon og apoptose av nerveceller. Deksametasoneksponering kan også føre til apoptose av nerveceller. Oksidativt stress (forhøyet ROS) kan være skadelig for makromolekyler som DNA. Formålet med oppgaven var å undersøke om glutamat og deksametason fører til skade på mitokondrielt DNA (mtDNA) eller kjerne-DNA.
I denne oppgaven ble det brukt rottekornceller og kyllingkornceller fra lillehjernen for å undersøke cytotoksiske effekter av glutamat og deksametason. Cellesensitivitet ble estimert ved trypanblå-assay. Generering av mitokondriell ROS ble analysert ved hjelp av fluorescensmikroskopi og fluorescensmåling i plateleser etter fraksjonering av celler. For å måle genotoksiske effekter i kylling-or rottekornceller, ble det etablert en qPCR-basert metode for å kvantifisere skader på kjerne- og mitokondrielt DNA i korncellene.
Toksiske konsentrasjoner av glutamat (100 µM) i rottekornceller førte til en signifikant økning i mtDNA-skade etter 2 timer som ble reparert i løpet av 6 timer. Subtoksiske konsentrasjoner av glutamat (10 µM) førte derimot til en signifikant reduksjon i mtDNA-skade i rottekornceller etter 30 minutter. Det var ingen signifikant induksjon av skader på kjerne-DNA i rottekornceller selv ved toksiske glutamatkonsentrasjoner. Det ble observert at cellulært nivå av mtDNA ble signifikant redusert etter 24 timer med toksisk konsentrasjon av glutamat, noe som antagelig reflekterer celledød.
I kontrast til rottekorncellene, førte ikke toksisk glutamatkonsentrasjon til mtDNA-skade etter 2 timer i kyllingkornceller. Imidlertid ble det observert en reduksjon av mtDNA-skader etter 30 minutter som følge av deksametasonbehandling. Deksametason førte til økning i skade på kjerne-DNA etter 24 timer. Cellulært nivå av mtDNA var signifikant redusert etter 2 timer som følge av deksametasonbehandling.
Sammenligningen mellom kylling- og rottekornceller viser tydelige forskjeller på genotoksiske effekter under eksitotoksisk stress. Det blir interessant å undersøke dette videre for å finne ut hva som forklarer disse forskjellene.