Nemi különbségek az agy asztrocitáinak fibrilláris anyagában
Title in English
Sexual dimorphism of brain astrocyte fibrillary material
Panel
Neurosciences
Department or equivalent
Dept. of Anatomy and Histology (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences)
Participants
Gerics, Balázs Halasy, Katalin
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
6.204
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Kísérleteket végeztünk mindkét nembéli patkányokon annak kiderítésére, hogy az asztrociták reaktivitása mutat-e nemi különbségeket. A reaktivitás indikátoraként az asztrocita-specifikus fehérje. a GFAP (glial fibrillary acidic protein) fénymikroszkópos immunhisztokémiai kimutatását használtuk, kiegészítve elektronmikroszkópos. kvantitatív denzitometriás és biokémiai módszerekkel. Megállapítottuk, hogy az asztrociták az „endokrin agyon” kívüli agyterületen is reagálnak a nemi hormon-szint változásaira. A reakció iránya ellentétes volt hímben és nőstényben, amit az ösztrogén receptorok különböző előfordulásával hoztunk összefüggésbe. Feltételeztük, hogy az asztrocita reakció mögött a neuronok hormon hatásra bekövetkező plasztikus, elsősorban a szinapszisokat érintő változásai állnak. Ebből kiindulva fordultunk egy másik modell, a biológiai óra mechanizmus strukturái, és ezen keresztül az asztroglia aktivitásának fotoregulációja felé. Leírtunk egy jelentős éjjel-nappali aktivitás fluktuációt a rendszerben, mely ezenfelül még szezonális változásokat is mutatott. Ebben a mechanizmusban szexuális dimorfizmus nem volt észlelhető. A pályázati munka keretében végzett vizsgálatokból arra következtettünk, hogy a nemi hormonok által kiváltott neuronális plaszticitás maga után vonja a régió asztrocitáinak a hipertrófiáját, ezen keresztül GFAP expressziójuk fokozódását. Ahol viszont a nemi hormonoknak az idegsejtekre nincs hatásuk, ott a glia funkció-függő változásai nemileg indifferensek. Kísérleteink alátámasztják korábbi álláspontunkat, hogy a GFAP immunreakció a szinaptikus aktivitás jelzőjéként is alkalmazható.
Results in English
Experiments were carried out in rats of either sex to demonstrate sexual differences in the reactivity of astrocytes. As an indicator of reactivity, the astrocyte specific glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity was used at the light microscopic level. Observations were completed with electron microscopy, quantitative densitometry and biochemistry. Astrocytes were found to react to alterations of sexual hormone levels also in areas outside the „endocrine brain”. The direction of change was opposite in males and females which was explained by the differential distribution of estrogen receptors. It was assumed that the astrocyte reaction was due to underlying neuronal plasticity affecting primarily synapses. This led us to investigate the structures in a further model, the structures of the biological clock mechanism and through this, to study the photosensitivity of astrocytes. We desribed significant circadian fluctuations which showed and additional seasonal cyclicity. In this latter mechanism no sexual dimorphism could be pointed out.
From the studies supported by this grant it emerged that hormone-induced neuronal plasticity triggers a hypertrophy of regional astrocytes, thereby the increase of their GFAP expression. On the other hand, where sex hormones have no effect on nerve cells the reaction of astroglia is sexually indifferent. Findings support our earlier view that GFAP immunoreactivity may be used as a marker of synaptic activity.
Gerics, B., Szalay, F. and Hajós, F.: Circadian changes of glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity in the rat lateral geniculate nucleus, Clin. Neurosci., 58, 2005
Gerics, B., Szalay, F. and Hajós, F.: Seasonal fluctuations of glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity in the rat suprachiasmatic nucleus, Acta biol. Hung. 56, 199-204, 2005
Zsarnovszky A., Smith T. Hajós, Belcher SM.: Estrogen regulates GFAP expression in specific subnuclei of the female rat interpeduncular nucleus, Brain Res, 958, 2002
Gerics, B., Adorján, A. and Hajós, F.: GFAP-immunoreactivity - cyclic changes in the rat brain, Clin. Neruosci. 57, 22, 2004
Gerics, B., Szalay, F. and Hajós, F.: Glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity in the rat suprachiasmatic nucleus: circadian changes and their seasonal dependence, J. Anatomy. In press, 2005
