Proche infrarouge (NIR) Lumière augmente l'expression d'un marqueur de mitochondrial Fonction chez la souris vestibulaire sensoriel épithélium
Summary
Dysfonction mitochondriale est une caractéristique de la sénescence cellulaire. Ce document utilise le proche infrarouge (NIR) traitement non-invasif pour améliorer la fonction mitochondriale chez la souris épithélium vestibulaire sensoriel vieillissement.
Abstract
Stratégies d'atténuation déclin de la fonction de balance avec l'âge sont principalement ciblée sur les thérapies physiques y compris les tâches de l'équilibre et de l'exercice. Cependant, ces approches ne traitent pas les causes sous-jacentes du déclin de l'équilibre. En utilisant des souris, l'impact de la lumière proche infrarouge (NIR) sur le métabolisme des cellules de l'épithélium vestibulaire sensoriel a été évaluée. Les données recueillies montrent que cette intervention simple et sûr peut protéger ces cellules vulnérables contre les effets délétères du vieillissement naturel. L'ARNm a été extrait à partir de l'épithélium sensoriel vestibulaire périphérique isolé (crête ampullaire et macule utriculaire) et ensuite transcrite en une banque d'ADNc. Cette banque a été ensuite sondée pour l'expression ubiquiste d'antioxydant (SOD-1). L'expression du gène antioxydant a ensuite été utilisé pour quantifier le métabolisme cellulaire. Utilisation de la livraison transcrânienne de NIR chez les jeunes (4 semaines) et plus âgés (8-9 mois) des souris, et un régime de traitement brève (90 secondes / jour pendant 5 joursays), ce travail suggère Nir peut suffire à améliorer la fonction mitochondriale dans l'épithélium vestibulaire sensoriel. Comme il n'y a pas de méthodes disponibles, abordables et non invasives de la thérapie pour améliorer la fonction des cellules ciliées vestibulaires, l'application d'un rayonnement NIR externe fournit une stratégie potentielle pour contrer l'impact du vieillissement sur le métabolisme cellulaire INTHE épithélium vestibulaire sensoriel.
Introduction
Baisse du rendement de l'équilibre et chutes ultérieures sont communs, et les caractéristiques définissant malheureusement souvent de vieillissement naturel 1. L'impact de cette baisse peut être à la fois physique et social, et réduit considérablement la qualité de vie des personnes âgées. En réponse, les thérapies physiques et de réhabilitation ont fait l'objet de la recherche sur les chutes, mais ne ont pas été associés à une réduction constante de la prévalence des chutes répétées. Dans le même temps, le travail d'instruction des changements dans le système vestibulaire périphérique ou central (le système chargé de maintenir l'équilibre) est rare, et les stratégies thérapeutiques potentielles ciblant ces systèmes et les causes sous-jacentes du déséquilibre limitée.
Des travaux récents sur les troubles neurodégénératifs liés à l'âge, y compris liée à l'âge, la dégénérescence maculaire 2-4 modèles de la maladie d'Alzheimer 5-8, et la maladie de Parkinson 9-12 ont montré des effets neuroprotecteurs de simple application non invasive du proche infrarouge (NIR) de lumière. En outre, dans le système vestibulaire, NIR a été utilisé pour augmenter l'activité des neurones afférents primaires vestibulaires 13 in vitro. Bien que le mécanisme de la lumière NIR ne est pas bien compris, la plupart des études par NIR ont suggéré que Nir stimule les mitochondries complexe IV (cytochrome c oxydase) 14-17 pour faciliter le métabolisme cellulaire. Dans l'épithélium vestibulaire sensoriel la plaque sous-cutanée de cellules Je cheveux de type est dense dans les mitochondries 18 et en tant que telle peut représenter un site d'action pour le traitement Nir thérapeutique.
Ici, un bref régime de traitement non invasif des transcranially appliqué Nir qui peut être utilisé pour mesurer le métabolisme cellulaire (et par voie de conséquence, la fonction mitochondriale) dans l'épithélium vestibulaire sensoriel de la souris est décrit. En outre examiné est une préparation de l'épithélium sensoriel vestibulaire et il est montré que NIR augmente l'expression d'un ubiquitonous antioxydant (superoxyde dismutase 1) dans l'épithélium sensoriel – précédemment révélé important pour les cheveux de la survie cellulaire 19 cochlée.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les résultats représentatifs décrits ici montrent que brève prestation transcrânienne de la lumière NIR (90 sec / jour pendant 5 jours) est suffisant pour élever les niveaux d'expression antioxydant chez les souris âgées par rapport aux souris sham. Alors que la chaleur émise pourrait représenter une source de mitochondrial et / ou l'activation neuronale, tels que déclarés pour vestibulaire de rat afférences 24 – notre mesure de la chaleur émise par le NIR LED dispositif était <0,2 …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier le Dr Paul Witting et Mme Geneviève Fong pour leur aide dans l'extraction de l'ARNm et la PCR, et de la Passe Garnett et Rodney Williams Memorial Foundation pour l'appui.
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 |
References
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