Infrarrojo Cercano (NIR) Luz aumenta la expresión de un marcador de la función mitocondrial en el ratón vestibular sensorial Epitelio
Summary
La disfunción mitocondrial es una característica de la senescencia celular. En este trabajo se utiliza el tratamiento no invasivo de infrarrojo cercano (NIR) para mejorar la función mitocondrial en el ratón epitelio sensorial vestibular envejecimiento.
Abstract
Las estrategias para atenuar la disminución en la función del equilibrio con la edad son predominantemente centrada en terapias físicas que incluyen tareas de equilibrio y ejercicios. Sin embargo, estos enfoques no abordan las causas subyacentes del declive de equilibrio. Utilizando ratones, se evaluó el impacto de la luz del infrarrojo cercano (NIR) en el metabolismo de las células en el epitelio sensorial vestibular. Los datos recogidos muestran que esta intervención simple y seguro puede proteger estas células vulnerables de los efectos perjudiciales del envejecimiento natural. ARNm se extrajo a partir del epitelio sensorial vestibular periférica aislada (ampullaris crista y la mácula del utrículo) y posteriormente se transcribe en una biblioteca de ADNc. Después, esta biblioteca se probaron para la expresión de antioxidante ubicua (SOD-1). Entonces Antioxidante expresión génica se utilizó para cuantificar el metabolismo celular. Utilizando la entrega transcraneal de Nir en jóvenes (4 semanas) y mayores (8-9 meses) los ratones, y un régimen de tratamiento breve (90 seg / día durante 5 díasays), este trabajo sugiere Nir solo puede ser suficiente para mejorar la función mitocondrial en el epitelio sensorial vestibular. Dado que actualmente no hay métodos disponibles, asequibles, no invasivos de la terapia para mejorar la función de las células ciliadas vestibulares, la aplicación de radiación NIR externa proporciona una posible estrategia para contrarrestar el impacto del envejecimiento en el metabolismo celular enel epitelio sensorial vestibular.
Introduction
Disminución en los resultados equilibrio y caídas posteriores son comunes, y por desgracia a menudo características definitorias de envejecimiento natural 1. El impacto de esta disminución puede ser tanto físico y social, y reduce significativamente la calidad de vida de las personas mayores. En respuesta, las terapias físicas y de rehabilitación han sido el foco de la investigación de cataratas, pero no se han asociado con la reducción constante en la prevalencia de caídas repetidas. Al mismo tiempo, el trabajo de investigación de los cambios en el sistema vestibular periférico o central (el sistema responsable de mantener el equilibrio) es escasa, y posibles estrategias terapéuticas dirigidas a estos sistemas y las causas subyacentes del desequilibrio limitado.
Trabajos recientes sobre los trastornos neurodegenerativos asociados con la edad, incluyendo la degeneración macular relacionada con la edad 2-4, modelos de enfermedad de Alzheimer 5-8, y la enfermedad de Parkinson 9-12 han demostrado efectos neuroprotectores de simple aplicación no invasiva de infrarrojo cercano (NIR) la luz. Además, en el sistema vestibular, NIR se ha utilizado para aumentar la actividad de las neuronas aferentes primarias vestibulares in vitro 13. Aunque no se entiende bien el mecanismo de la luz NIR, la mayoría de los estudios que utilizan NIR han sugerido que NIR estimula las mitocondrias complejo IV (citocromo c oxidasa) 14-17 para facilitar el metabolismo celular. En el epitelio sensorial vestibular la placa subcuticular de células que el cabello de tipo es denso en las mitocondrias de 18 años y, como tal, puede representar un punto de acción para el tratamiento terapéutico NIR.
Aquí, una breve régimen, el tratamiento no invasivo de transcraneal aplica NIR que se puede utilizar para medir el metabolismo celular (y por implicación, la función mitocondrial) en el ratón epitelio sensorial vestibular se describe. También se discutió es una preparación del epitelio sensorial vestibular y se muestra que NIR aumenta la expresión de un ubiquitonos anti-oxidante (superóxido dismutasa 1) en el epitelio sensorial – previamente demostrado ser importante para la supervivencia de las células ciliadas cóclea 19.
Protocol
Representative Results
Discussion
Los resultados representativos descritos aquí muestran que breve entrega transcraneal de la luz NIR (90 seg / día durante 5 días) es suficiente para elevar los niveles de expresión de antioxidantes en ratones de edad avanzada en comparación con los ratones tratados con placebo. Mientras que el calor emitido podría representar una fuente de mitocondrial y / o activación neuronal, según lo informado por vestibular rata aferentes 24 – nuestra medición del calor emitido por el NIR LED dispositivo fue <…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer al Dr. Paul Witting y Genevieve Fong por su ayuda con la extracción de ARNm y PCR, y la Garnett Passe y Rodney Williams Memorial Fundación para el apoyo.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Quantum WARP 10 | Quantum Devices | 2070N030-A | |
| Screw top microtubules | Quality Scientific Plastics | 520-GRD-Q | |
| Ketamine | Parnell, Alexandria Australia | ||
| Standard Pattern Scissors | FST | 14001-12 | |
| Carbon steel Surgical Blades #22 | Livingstone | SBLDCL 22 | |
| Friedman-Pearson Rongeurs | FST | 16221-14 | |
| Stereo microscope | Leica Microsystems | A60S | |
| Dumont #5 SF Forceps | FST | 11252-00 | |
| Isolate II RNA Micro Kit | Bioline | BIO-52075 |
Referencias
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