Analýza změn vývoje hipokampu v rané fázi adolescence po podání metamfetaminu

Abstract

Mechanismy vlivu metamfetaminu na organismus jsou stále předmětem zkoumání. Neurotoxicita, zejména pak oxidativní stres a účinky na neurotransmitery představují hlavní problémy při expozici metamfetaminu. Bakalářská práce se v teoretické části zabývá látkami patřící mezi psychostimulancia, zejména se zaměřením na metamfetamin. Detailně je popsán mechanismus neurotoxicity metamfetaminu. Probrána je i epidemiologie užívání této drogy ve světe a v České republice. V této části je zahrnuta i neurogeneze hipokampu. Dále jsou zde obecně popsány neurotransmitery a jejich úloha v organismu. Praktická část obsahuje popis metodiky analýzy markerů vývoje hipokampu a rozbor působení metamfetaminu na tyto markery pomocí experimentu na zvířeti. Jednalo se zejména o látky patřící mezi neurotransmitery, jako je dopamin (DA), noradrenalin (NA), glutamát (GLU), kyselina gama-aminomáselná (GABA) a serotonin (SER). Jako hlavní marker neurogeneze byl vybrán doublecortin. Potkani byli rozděleni do tří skupin po deseti jedincích. Skupina M byla pravidelně během rané fáze adolescence vystavována účinkům metamfetaminu, u skupiny S probíhalo vyvolání stresové reakce v podobě vpichu do podkoží a skupina C byla zvolena jako kontrolní. Pokusným jedincům byl podáván metamfetamin, následně probíhal behaviorální test a poté analýza metodami Western blot a ELISA ze vzorku tkáně hipokampu, který byl odebrán po ukončení testu učení a paměti v Morrisově vodním bludišti (MWM). Při hodnocení behaviorálního testu v MWM byly hodnoceny tři parametry – rychlost nalezení ostrůvku, dráha zvířete během testování a rychlost jeho plavání. V testu byla hodnocena fáze učení a test paměti. Rozdíly mezi skupinami byly zaznamenány zejména v testu paměti. Při analýze metodou ELISA nebyly nalezeny žádné signifikantní rozdíly v koncentracích neurotransmiterů v tkáni mezi skupinami laboratorních zvířat. Taktéž při hodnocení doublecortinu metodou Western blot, nebyly zaznamenány žádné změny.

The mechanisms of methamphetamine's effects on the body are still under investigation. Neurotoxicity, in particular oxidative stress, and effects on neurotransmitters, are major concerns in methamphetamine exposure. The theoretical part of the thesis deals with substances belonging to the category of psychostimulants, with a particular focus on methamphetamine. The mechanism of neurotoxicity of methamphetamine is described in detail. The epidemiology of the use of this drug in the world and in the Czech Republic is also discussed. The neurogenesis of the hippocampus is also included. In addition, neurotransmitters and their role in the organism are generally described. The practical part includes a description of the methodology of analysis of markers of hippocampal development and the analysis of the effect of methamphetamine on these markers using experiment on animals. Our mainly focus was on substances belonging to neurotransmitters such as dopamine (DA), noradrenaline (NA), glutamate (GLU), gamma-aminobutyric acid (GABA) and serotonin (SER). Doublecortin was selected as the main marker of neurogenesis. The rats were divided into three groups of ten individuals each. Group M was regularly exposed to methamphetamine during early adolescence, group S was subjected to stress in the form of subcutaneous injection and group C was chosen as control group. The experimental subjects were administered with methamphetamine, followed by a behavioral test and then we analyzed the hippocampal tissue sample using Western blot and ELISA. The samples were collected after the Morris Water Maze (MWM) learning and memory test. Three parameters were evaluated in the behavioral test in the MWM: the speed of finding the island, the animal's path of movement during each test, and its swimming speed. We were evaluating learning capacity and memory. When we analyzed the collected data by ELISA, there were no significant differences in neurotransmitter tissue concentrations between the groups. Similarly, when doublecortin was assessed by Western blot, no changes were noted.