Mecanismele durerii neuropatice la soareci transgenici cu diabet de tip I

 

Acronim: NEUROPAT 

 

Rezumatul proiectului: Durerea neuropatica este cea mai comuna forma de neuropatie periferica, afectand 30-60% dintre pacientii diabetici. Cele mai comune neuropatii periferice sunt cele senzoriale, in care pacientii prezinta o disfunctie a perceptiei senzoriale. In ciuda acestor date clinice, mecanismele moleculare ale neuropatiei diabetice raman inca neclare. In studiile din literatura, modelul cel mai des utilizat de soarece/sobolan diabetic este cel indus prin injectare cu streptozotocina. Studiul nostru are avantajul utilizarii unui model unic dezvoltat de Institutul Cantacuzino: soarecele dublu transgenic TCR-HA^+/-/Ins-HA^+/- (dTg). Scopul proiectului este a identifica mecanismele moleculare ale durerii neuropatice pe baza studiilor de electrofiziologie, imunologie, imunofluorescenta si de comportament animal utilizand un model de soarece dublutransgenic cu diabet de tip I. Metodele electrofiziologice si de imunofluorecenta vor viza o gama larga de receptori membranari (familia TRPV) si canale ionice (familia Nav si familia ASIC) cu posibile implicari in mecanismul durerii  neuropatice. Studii comportamentale (determinarea pragului de durere la stimuli termici, mecanici, si chimici, detectarea hiperalgeziei si alodiniei; investigatii senzori-motorii, cognitive si exploratorii) si cele sistemice (parametri imunologici celulari si biochimici) vor intregi tabloul clinic si vor valida modelul de soarece pentru diabetul de tip I. In finalul studiului ne propunem testarea unor analgezice naturale (i.e flavonoide: quercetina, curcumina etc.) pe modelul ales, si estimarea potentei lor in reducerea neuropatiei diabetice prin intreaga baterie de teste anterior dezvoltate. Proiectul este de mare complexitate, iar echipele implicate in realizarea sa au o vasta experienta recunoscuta pe plan national si international. Impactul clinic al acestui proiect este extrem de important, studiul constituindu-se intr-o etapa preclinica de elucidare si posibil tratament al neuropatiei diabetice. 

 

Obiective generale:

1. Optimizarea metodelor de preventie a neuropatiei diabetice, cu scopul dezvoltarii de terapii medicale si eficientizarea sistemului de sanatate publica
2. Identificarea posibilelor mecanisme moleculare ale neuropatiei diabetice in corelatia cu profilul biopsihologic, de-a lungul progresiei complicatiilor neurologice in diabetul de tip I, cu sau fara terapie analgetica
3. Posibile tratamente analgezice vizand reducerea neuropatiilor in diabetul zaharat imuno-dependent
4. Validarea modelului de soarece dublutransgenic in reproducerea aspectelor clinice ale durerii neuropatice in diabet
5. Stimularea colaborarii in domenii prioritare intre institutiile de cercetare-dezvoltare implicate in proiect si deschiderea posibilitatii de noi parteneriate si a aplicarii la un call FP7 pe tema acestui proiect.

 

Scopul proiectului este a identifica mecanismele moleculare ale durerii neuropatice pe baza studiilor de electrofiziologie, imunologie, imunofluorescenta si de comportament animal utilizand un model de soarece dublutransgenic cu diabet de tip I.

 

Autoritatea contractanta (finantatoare a proiectului): Centrul National de Management Proiecte (CNMP) www.cnmp.ro

 

Durata proiectului: 2007-2010

 

Programare etape:

Etapa I (15 dec 2007); Etapa II (15 iun 2008); Etapa III (15 dec 2008); Etapa IV (30 iun 2009); Etapa V (15 dec 2009); Etapa VI (30 nov 2010) 

 

Rezultate

Etapa I. Caracteristici generale ale modelului de soarece pentru diabetul de tip I (CO+P1)

Au fost constituite primele loturi de soareci transgenici, si s-a efectuat screening-ul genetic pentru identificarea prezentei genelor TCR-HA si INS-HA. Pe toata perioada proiectului se vor constitui noi loturi de animale, si se va monitoriza prezenta transgenelor prin screening genetic, se va monitoriza greutatea corporala, glicemia, glucozuria, si insulinemia. S-a realizat pagina web a proiectului. S-au standardizat protocoalele de electrofiziologie pentru a fi adaptate la obtinerea de culturi primare neuronale din ganglionii spinali de la soareci Balb/c si de la soareci diabetici TCR-HA / Ins-HA. 

Etapa II. Descrierea detaliata senzori-motorie, cognitiva si exploratorie la soarecii normali si diabetici (CO+P1)

Au fost stabilite protocoalele pentru realizarea testelor comportamentale. S-au realizat: caracterizarea ritmului/calitatii coordonarii senzo-motorie si a procesului de mielinizare al sistemului central si periferic prin teste comportamentale; evaluarea comportamentului explorator si a emotionalitatii; testul DCP ("double choice problem"); teste de tip Despair behavior (test Porsolt); testarea abilitatile de invatare/stocare mnezica.

Etapa III. Descrierea detaliata fiziologica a sistemului de perceptie senzoriala la soarecii normali si diabetici (CO+P2)

Au fost standardizate protocoale de identificare a caracteristicilor electrofiziologice a clusterilor neuronali prezenti in ganglionii spinali de la soarecii normali si diabetici. S-au determinat parametri de excitabilitate pentru identificarea prezenta/absenta: curentilor de hiperpolarizare (Ih), curentilor TOC, curentilor de Nav+ TTX-sensibili si TTX-rezistenti, curentilor ASIC, potentialelor de actiune. Au fost efectuate protocoale de imunofluorescenta pentru a monitoriza nivelul de expresie al receptorilor ASIC si Nav. Au fost corelate datele de electrofiziologie cu cele de imunofluorescenta.

Etapa IV. Studii comportamentale si sistemice in diabetul de tip 1 (CO+P1+P2)

Etapa V. Mecanisme in vitro ale durerii neuropatice in diabetul de tip I (P2)

Etapa VI. Studii farmacologice de diminuare a durerii neuropatice in diabetul de tip I (CO+P1+P2)

 

Echipa

Universitatea din Bucuresti

www.unibuc.ro Coordonator proiect (CO) Director proiect: Lector Dr. Beatrice Radu Date de contact: Universitatea din Bucuresti, Facultatea de Biologie, Centrul de Neurobiologie si Fiziologie Moleculara, Splaiul Independentei, 91-95, R-050095, Telefon 021-3181568, Fax 021-3181573, E-mail: Această adresă de email este protejată contra spambots. Trebuie să activați JavaScript pentru a o vedea.

Subiect de cercetare

• Teste electrofiziologie; Teste comportamentale

Publicatii: 

Articole

Radu B.M., Iancu A.D., Marin A., Radu M., Banciu D.D., Stavaru C., Radu D.L.,  Basic features of sensory neurons from dorsal root ganglia in TCR-HA^+/- / RIP-HA^+/- mice, Romanian Journal of Biophysics (CNCSIS B+), 2009, 19(2):83-95.

Comunicari la conferinte internationale

Radu B.M., Iancu A.D., Radu D.L., Radu M., 2010, Capsaicin decreases blood glucose, insulin and TRPV1 expression in sensory peripheral neurons in double transgenic diabetes mice, 1st International Diabetes and Obesity Forum, Athens, Greece

Iancu A.D., Radu B.M., Radu M., Stavaru C., Radu D.L., 2010, Double transgeci mice with type I diabetes - a model of diabetic neuropathy, Joint Meeting of Immunology and Clinical Allergology, Sibiu, Romania

Radu B.M., Iancu A.D., Rotaru D., Radu D.L., Stavaru C., Mustaciosu C., Radu M., 2010, Capsaicin is a key molecule in neuropathic pain induced by diabetes, 35th FEBS Congress, Goteborg, Sweden

Radu B.M., Iancu A.D., Radu D.L., Radu M., 2010, TRPV1 role in diabetic neuropathy evaluated in a double transgenic diabetic mice, 7th FENS Forum of European Neuroscience, Amsterdam, The Netherlands

Radu B.M., Radu M., Iancu A.D., Stavaru C., Radu D.L., 2009, Changes in the level of expression for voltage-gated sodium channels and acid sensing ion channels induced by genetic diabetes, XXth International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics, Sibiu, Romania, 4.PP.03, pp. 60,  ISBN 978-973-0-06663-0

Iancu A.D., Macri B., Stavaru C., Radu D.L., 2008, The algesic profile of sensory neurons dissociated from dorsal root ganglia Ins-HA^+/- / TCR-HA^+/- mice compared to Balb/c mice, Annual International Meeting of RSBMB, Sectiunea Clinical and Immunological Biochemistry, Bucharest, Romania, published as abstract in Rom. J. Biochem. 45(1):...., ISSN 1582-3318

Macri B., Iancu A., Stavaru C., Radu D.L., 2008,  Electrophysiological characteristics of sensitive neurons from double transgenic mice with type I diabetes compared with normal mice, 33rd FEBS Congress & 11th IUBMB Conference, Athens, Greece , published as abstract in FEBS J 275(S1):355; PP7-22, ISSN 1742-464X

Macri B., Marin A., Iancu A.D., Stavaru C., Radu D.L., 2008, Melittin effect on the sensory neurons prelevated from double transgenic vs. normal mice, 30th European Peptide Symposium, Helsinki, Finland, published as abstract in J Pept. Sci. Suppl 14(8):148, P40719-023, ISSN 1075-2617

Comunicari la conferinte nationale

Rotaru D., Radu B.M., Radu M., Iancu A.D., Radu D.L., Early painful diabetic neuropathy is associated with differential changes in voltage-gated sodium channels in dorsal root ganglion neurons in the mice, National Conference of Biophysics, 2009, Cluj, Romania

Petcu I., Iancu A.D., Stavaru C., Radu B.M., Radu D.L., Radu M., Oxidative stress determination in a transgenic murine model of type 1 diabetes, National Conference of Biophysics, 2009, Cluj, Romania

Radu B.M., Rotaru D., Iancu A.D., Radu D.L., Radu M., 2009, Role of sodium channels in genetic painful diabetic neuropathy, 5th 'Gheorghe Marinescu' Symposium of the National Neuroscience Society of Romania, with international participation Technology Driven Neuroscience, Biblioteca Academiei Romane, Bucharest, Romania, ISBN 978-973-708-430-9

Radu B.M., Radu M., Rotaru D., Iancu A.D., Radu D.L., 2009, Differences between the proteic expression of ASIC-1, -2, and -3 in diabetic neuropathy, Annual Session of the Faculty of Physics, Bucharest, Romania, pp.104-105, ISSN 1843-6838

Radu B.M., Radu M., 2009, TTX-sensitive and TTX-resistant sodium channels in type I diabetes, Annual scientific conference of the Faculty of Physics, pp.92-93, Bucharest, Romania ISSN 1843-6838

Macri B.M., Iancu A.D., Stavaru C., Radu D.L., Flonta M.L., 2008, Model animal de studiu pentru neuropatia periferica in diabetul de tip I – soarecele dublu transgenic  TCR-HA^+/-/INS-HA^+/-, Al IV-lea Simpozion al Societatii Nationale de Neurostiinte, Biblioteca Academiei Române, pp.40, Bucuresti, Romania, ISBN 978-973-708-323-

 

INCDMI Cantacuzino

www.cantacuzino.ro Partener P1 Responsabil proiect: Conf. Dr. Dorel Lucian RADU

Subiect de cercetare

Constituire/intretinere loturi animale, genotipare soareci, metode biochimice de identificare a aspectelor clinice ale diabetului tip I, teste pentru evaluarea stresului oxidativ

 

IFIN Horia Hulubei

www.nipne.ro Partener P2 Responsabil proiect: Dr. Mihai RADU

Subiect de cercetare

Metode imunofluorescenta si tehnici pentru evaluarea stresului oxidativ

• Prec
• Următor