Μελαχροινού ΑικατερίνηΣτόχος της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση του ρόλου της εκκρινόμενης α- συνουκλεΐνης (ΑΣΥΝ) στην ομοιόσταση των νευρικών κυττάρων. Η ΑΣΥΝ συνδέεται γενετικά και βιοχημικά με την παθογένεια της νόσου του Parkinson. Προκειμένου να εξετάσουμε πιθανούς μηχανισμούς μέσω των οποίων η ΑΣΥΝ συμβάλλει στο νευροεκφυλισμό, δημιουργήσαμε μία ανθρώπινη κυτταρική σειρά, στην οποία η φυσικού τύπου ανθρώπινη ΑΣΥΝ εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα. Δείξαμε ότι η ΑΣΥΝ εκκρίνεται φυσιολογικά στο θρεπτικό μέσο των κυττάρων, μέσω ενός μη κλασικού μηχανισμού, ο οποίος περιλαμβάνει, εν μέρει, τη σύνδεσή της με εξωσώματα. Οι εκκρινόμενες μορφές της ΑΣΥΝ προκαλούν νευροεκφυλισμό, χωρίς, ωστόσο, να ενδοκυτταρώνονται. Σημειωτέον, η εκκρινόμενη ΑΣΥΝ αυξάνει τη ρευστότητα της πλασματικής μεμβράνης των κυττάρων-δεκτών και την εισροή ιόντων ασβεστίου, μέσω των L- και N- τύπου τασεοελεγχόμενων διαύλων ασβεστίου. Επιπλέον, το πλεονάζον ασβέστιο συσσωρεύεται στα μιτοχόνδρια. Να σημειωθεί ότι οι παραπάνω διαταραχές συμβαίνουν πριν τα σημάδια του κυτταρικού θανάτου γίνουν εμφανή. Σε μεταγενέστερο χρονικό διάστημα, το οποίο συμπίπτει με την κορύφωση του εκφυλισμού, διαπιστώθηκε σημαντική αύξηση της ενεργοποίησης των καλπαϊνών, πρωτεασών που πυροδοτούν καταρροϊκά μονοπάτια θανάτου. Τέλος, η χορήγηση ειδικών φαρμακολογικών παραγόντων, που είτε παρεμποδίζουν την είσοδο του ασβεστίου στα κύτταρα είτε δεσμεύουν το εξωκυττάριο ή ενδοκυττάριο ασβέστιο, μειώνει τη νευροτοξική επίδραση της εκκρινόμενης ΑΣΥΝ.In the current study we addressed the role of secreted a-synuclein (AS) on neuronal homeostasis. AS has been genetically and biochemically linked to Parkinson’s disease pathogenesis. In order to decipher possible mechanisms via which extracellular AS elicits its pathogenic functions, we created a human cell-line, in which human wild type AS is expressed in high levels. We found that AS can be physiologically secreted in the culture medium of the overexpressing cells, via an unconventional secretory pathway, which partly relies on exosomes. Moreover, secreted forms of AS lead to neurodegeneration, via a pathway that does not include internalization of the protein. Importantly, the presence of secreted AS results in increased plasma membrane fluidity, augmented calcium entry via the L- and N- type voltage-operated calcium channels and preferential sequestration of the excessive calcium into the mitochondria. Interestingly, the described events precede AS-induced neurotoxicity. At a later time point, which corresponds to the peak of AS-evoked neuronal death, we observed significant activation of calpains, calcium-dependent proteases which trigger downstream death cascades. Lastly, by the use of specific chemical compounds, which either block calcium entry or chelate intracellular or extracellular calcium, we were able to spare cells from secreted AS adverse effects.uoadl:1308894greΕπίδραση της εκκρινόμενης α-συνουκλεΐνης στην ομοιόσταση των νευρικών κυττάρων - Συσχέτιση με τη νόσο του Parkinsonborn_digital_thesisΔιδακτορική ΔιατριβήDoctoral Dissertation2014ΦυσιολογίαPhysiologyisi - Physiology includes resources concerned with the normal and pathologic functioning of living cells, tissues, and organisms. Topics include comparative physiology, molecular biochemistry of cell function, applied physiology, and pharmacological intervention in pathophysiological processes.Διδακτορική διατριβήPhD thesisDoctoral dissertationsΕθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο ΑθηνώνGreek Aggregator OpenArchives.gr | National Documentation Centre (EKT)