A repetitív ultrahang hatása a központi idegrendszer extracelluláris mátrixára

Abstract

Bevezetés: Az ultrahang (UH) széles körben használt diagnosztikai eszköz a magzat vizsgálatára, amelynek biológiai hatásait a mechanikai (MI) és termikus index (TI) jelöli. A biztonságosnak tartott MI és TI a különböző ajánlásokban kissé eltérő, de összességében 1 alatt tartandók. A magzati UH-nak kimutatott káros hatása nincs sem a magzatra, sem pedig az anyára nézve, de kisebb neuromorfológiai eltérések a biztonságos UH dózis kapcsán már leírásra kerültek a szakirodalomban a központi idegrendszer területén.

Célkitűzés: A központi idegrendszer extracelluláris mátrixának vizsgálata a repetitív diagnosztikus UH vizsgálatokat követően.

Anyagok és módszerek: Kísérleteinkhez CD 1 egértözset használtunk. 9 egér esetében 1 alkalommal in utero és postnatálisan 4 héten keresztül heti egy alkalommal 10 perces UH expozícióra (GE Vivid E, 3,5 MHz, MI:0,9, TI: 0,8) került sor. A kontroll csoportban 9 egér esetében UH-hatás nélkül történt azonos fizikai stimuláció, azonos időpontokban. A kezelt és kontroll 28 napos egerek hippocampusából vett szövettani mintákban RNS expressziós profil meghatározás történt (Illumina platform). A központi idegrendszerből származó szövettani mintákban a kollagén VIII alfa-1 (Col8a1) és a mátrix-metalloproteináz 2 (MMP2) expressziót immunfluoreszcens módszerrel, a vér-agy gát integritását elektronmikroszkóppal vizsgáltuk.

Eredmények: A génexpresszió az esetek többségében nem változott UH expozíciót követően, azonban 548 gén esetében kifejezett up-regulációt, 1074 gén esetében pedig down-regulációt észleltünk. Ezek közül a Col8a1 és MMP2 gént választottuk a vizsgálatunk tárgyává, ezek megváltozott génexpresszióját megerősítendő immunfluoreszcens módszerrel is ki tudtuk mutatni az UH expozíció hatását az ECM-re. UH hatására a kontrollhoz képest a Col8a1 és a kollagén degradációban szerepet játszó MMP2 expressziója egyaránt csökkent, azonban utóbbi kisebb mértékben, mely összességében az ECM remodellingjére utalhat ultrahang hatást követően. Elektronmikroszkóppal vizsgálva a vér-agy gát területén az UH hatására a bazálmembrán vastagsága nem mutat lényeges eltérést, azonban néhol kissé elmosott szerkezet észlelhető a gliatalpak területén.

Konklúzió: A humán orvosi gyakorlatban alkalmazott beállítások mellett, mechanikai hatásai révén az ultrahang az ECM remodellingjét okozhatja, de a vér-agy gát integritására egyértelmű morfológiai hatása nincs egér modellben.