Η αξιοποίηση των αιμοπεταλίων στη μελέτη των νευροβιολογικών διαταραχών

Φατσέας, Παναγιώτης

Exploitation of platelets in the study of neurobiological disorders

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Φατσέας, Παναγιώτης

Date

2021-02-12

Advisor

Kriebardis, Anastasios
Georgatzakou, Chara

Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία (1.159Mb)

Keywords

Αιμοπετάλια ; Νευρώνες ; Νευρολογικές διαταραχές ; Νευροεκφυλιστικές ασθένειες ; Νευροαναπτυξιακές διαταραχές ; Neurons ; Neurological disorders ; Neurodevelopmental disorders ; Neurodegenerative disorders

Abstract

Τα αιμοπετάλια παίζουν βασικό ρόλο στην αιμόσταση, ενώ συμμετέχουν στους μηχανισμούς αρκετών άλλων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος. Κατά έναν παράδοξο τρόπο, τα αιμοπετάλια παρουσιάζουν αρκετά κοινά χαρακτηριστικά με τους νευρώνες, όπως παρόμοια υποκυτταρική οργάνωση, αντίστοιχους μηχανισμούς έκκρισης ουσιών, κοινή έκφραση πρωτεϊνών κ.λπ. Παράλληλα, φαίνεται να επικοινωνούν απευθείας με τα νευρωνικά κύτταρα και να εμπλέκονται άμεσα σε διαδικασίες όπως η μεταφορά βιοενεργών μορίων στον εγκεφαλικό ιστό και η ενήλικη νευρογένεση που λαμβάνει χώρα κυρίως στην περιοχή του ιππόκαμπου και ευθύνεται για τη διατήρηση της συναπτικής πλαστικότητας, αλλά και τις ικανότητες της μνήμης και της μάθησης Έτσι, εδώ και μισό αιώνα, τα αιμοπετάλια έχουν προταθεί ως εναλλακτικά νευρωνικά μοντέλα αλλά και ως ένα εύκολα προσβάσιμο μέσο για τη μελέτη των ποικίλων νευρολογικών διαταραχών. Περισσότερο μελετημένες μέχρι σήμερα είναι οι περιπτώσεις της κατάθλιψης και της νόσου Alzheimer, με την έρευνα ωστόσο, να εκτείνεται σε όλο σχεδόν το φάσμα των νευρολογικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που σχετίζονται με μαθησιακές ή/και γνωστικές δυσκολίες, όπως οι Διαταραχές Αυτιστικού Φάσματος και η Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής και Υπερκινητικότητας. Αν και ο πολυδιάστατος ρόλος των αιμοπεταλίων στην εγκεφαλική λειτουργία και την παθοφυσιολογία των νευρολογικών διαταραχών έχει πλέον αναγνωριστεί, η έρευνα βρίσκεται ακόμα σε αρχικά στάδια, με τις προσπάθειες ανάπτυξης αξιόπιστων βιοδεικτών ή λειτουργικών μοντέλων για τη διάγνωση και τη μελέτη των νευροβιολογικών διαταραχών να μην έχουν δώσει ακόμα εφαρμόσιμα αποτελέσματα. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση στα ερευνητικά δεδομένα που έχουν παραχθεί μέχρι σήμερα, διερευνώντας τον τρόπο με τον οποίο τα αιμοπετάλια εμφανίζουν τις πολλαπλές δράσεις τους σε φυσιολογικές και παθολογικές νευρολογικές καταστάσεις, αλλά και τις προοπτικές που έχουν διαμορφωθεί στο σύνθετο αλλά πολλά υποσχόμενο αυτό επιστημονικό πεδίο.70

Abstract

Platelets play a key role in hemostasis and are involved in various disease mechanisms, including the disorders of the Central Nervous System. In a surprising way, platelets have several overlapping features with neurons, such as similar subcellular organization, corresponding secretion mechanisms, common expression of proteins etc. Additionally, platelets seem to communicate directly with neuronal cells and to be involved in processes, such as bioactive molecules’ transfer to brain and the adult neurogenesis that occurs mainly in the brain hippocampus, which is essential for synaptic plasticity’s maintaining and regulation of memory and learning abilities. For half a century, platelets have been proposed to serve as an alternative neuronal model and an easily accessible way to study various neurological disorders. Depression and Alzheimer disease are the most studied so far, while the research range to almost every neurological disorder, including those associated with learning and/or cognitive impairments such as Autism Spectrum Disorders and Attention deficit Hyperactivity Disorder. The multidimensional effect of platelets in both brain function and pathophysiology of neurological disorders have been recognized, related research however remains in early stages. Thus, efforts to develop reliable biomarkers and functional models for the diagnosis and the study of neurobiological disorders has not led to feasible results so far. This dissertation is a bibliographic review of the research data that have been produced to date, investigating the way in which platelets exert their multiple actions in both physiological and pathological neurological conditions, as well as the new prospects in this complex but very promising scientific field.