Hoorcollege 6 (Diermodellen) Flashcards

1
Q

Waarom gebruiken we diermodellen en passen we het niet gewoon gelijk toe op patiënten?

A
  • Onderzoek met patiënten is tijdrovend en duur.
  • Onderzoek met patiënten wordt gelimiteerd door observationele onderzoeken (ethisch)
  • Modellen zijn essentieel om het mechanisme te achterhalen.
  • Modellen zijn essentieel voor het ontwikkelen van behandelingen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Noem een aantal andere dingen die belangrijk zijn bij het kiezen van het juiste model.

A
  • Het dier staat zo dicht als mogelijk bij de mens
  • Het moet ethisch verantwoord zijn
  • Het dier moet een snelle generatietijd hebben, dus niet een aap waarbij het 80 jaar duurt voordat een neurodegeneratieve ziekte ontwikkelt.
  • Je moet toegang hebben tot het genoom
  • Rondom het onderwerp neurodegeneratieve ziekten, heb je een diermodel nodig met een zenuwstelsel zoals vertebraten (katten, paarden, zebravissen, muizen etc.)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat zijn transgene muismodellen?

A

Hierbij kloneer en plaats je eerst een gen over in een plasmide, die je vervolgens in een bevruchte muizeneicel injecteert. Zo wordt de plasmide geïntegreerd in het DNA van de bevruchte eicel, dit is wel willekeurig. Dus bij geboorte van de babymuisjes ga je kijken waar de plasmide terecht is gekomen, het liefst zit het DNA ook in de geslachtscellen zodat je de babymuisjes kan reproduceren.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Wat zijn gene-editing (muis)modellen?

A

Genoom-/genbewerking is een groep technologieën waarmee het DNA van een organisme kan worden verandert. Met deze technologieën kan genetisch materiaal op bepaalde locaties in het genoom worden toegevoegd, verwijderd of gewijzigd.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Welke twee vormen van gene-editing muismodellen zijn er?

A

Homologe recombinatie techniek en CRISPR-Cas9

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Noem eigenschappen van een transgeen muismodel

A
  • extra kopie genetisch materiaal
  • willekeurige opname in het gastgenoom
  • simpele uitvoering dus snel
  • variatie in expressie
  • overexpressie (omdat je geen genen vervangt en dus ook het gen van de muis nog tot expressie komt)
  • muis ortho- en paralogen kunnen aanwezig zijn
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Noem eigenschappen van een gene-editing (knock out/in)

A
  • vervanging van genetisch materiaal
  • doelgericht opname in het gastgenoom
  • complexere uitvoering en dus langzamer
  • expressie endogeen niveau (normale expressie)
  • deletie/mutatie vervanging
  • muis paralogen kunnen aanwezig zijn (PSEN1 schakel je uit en vervang je, terwijl PSEN 2 nog steeds aanwezig is)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Goed/fout? De ziekte van Parkinson kan zowel een autosomaal dominante als recessieve oorzaak hebben

A

Goed

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

In welk gen is er een mutatie bij autosomaal dominante Parkinson?

A

Alfa-synucleine of LRRK2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

In welk gen is er een mutatie bij autosomaal recessieve Parkinson?

A

Parkin, DJ-1 of PINK1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Voor het onderzoek van diermodellen, welke autosomale variant kan je dan het beste gebruiken?

A

Dominant, omdat je dan gelijk resultaat hebt als het dier drager is van het gen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Bij een onderzoek in muizen is LRRK2 of alfa-synucleine uitgeschakeld. Wat willen we graag onderzoeken?

A

Het effect van deze genen op de dopaminerge neuronen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Bij een onderzoek in muizen is LRRK2 of alfa-synucleine uitgeschakeld. Er blijkt weinig effect op de dopaminerge neuronen en er vindt geen neurodegeneratie plaats. Wat betekent dit?

A

Dat het missen van deze genen geen neurodegeneratie veroorzaakt, maar dat er ook iets in de genen zit wat wel een ziekmakend effect heeft.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Welk model is geschikt om het gedrag van muizen (en bijkomende therapiën) te bestuderen?

A

Trangeen muismodel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Waarom is het transgene muismodel niet geschikt om naar neurodegeneratie te kijken?

A

Omdat bij het maken van een hersenscan nog steeds een duidelijke werkzame substantia nigra aanwezig is.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Heroïnegebruikers vertonen Parkinsonisme. Aan welke stof is dit te verwijten?

A

MPTP

17
Q

Hoe zorgt MPTP voor Parkinsonisme?

A

MPTP komt bij heroïnegebruik in de bloedbaan en kan door de bloed-hersenbarrière heen. Hier wordt de stof opgenomen door gliacellen en omgezet tot MPP+. MPP+ wordt via een dopamine transporter opgenomen en komt terecht in de neuronen. De stof kan hier opgenomen worden in synaptische blaasjes (en hetzelfde dopamine-systeem activeren) of komt in het cytoplasma van de neuronen in contact met de mitochondriën. Daar bindt MPP+ met complex I, mitochondriën gaan dysfunctioneren en hierdoor ontstaat ROS, wat tot celdood leidt in de dopaminerge neuronen.

18
Q

Wat zie je op scans van muizen die zijn blootgesteld aan MPTP (heroïnegebruik)?

A

Dat er een sterk verlies is van dopaminerge neuronen in de substantia nigra

19
Q

Welk type pathologie lijkt bij MPTP (heroïnegebruik) van toepassing?

A

Alfa-synucleine pathologie (maar is dus niet zo!!!)

20
Q

De ziekte van Huntington is ook terug te vinden in de genetica… hoe?

A

Herhaling van CAG-triplet (40-80 repeats)

21
Q

Bij een transgene studie wordt er een humane transgen met veel CAG repeats in een muis toegepast. Wat gebeurd er?

A

Deze muizen ontwikkelen dan een ontzettende heftige vorm van de ziekte en worden niet oud

22
Q

Wat gebeurd er als je het aantal repeats verlaagd?

A

De ontwikkeling van het ziekteproces vertraagd (soms zelfs geen neurodegeneratie)

23
Q

Bij een onderzoek waarbij met een knock-in model een wildgen met verschillende CAG-repeats wordt toegepast, blijkt dat pas bij een echt hoog aantal repeats er accumulatie van HTT in het striatum ontstaat. Wat betekent dit?

A

Dat de pathologie bij muizen heel anders werkt dan bij mensen, muizen hebben veel meer repeats nodig voordat Huntington ontwikkelt

24
Q

Wat ontwikkeld sneller, de familiaire of de sporadische Alzheimer?

A

De familiaire variant

25
Q

Welk gen is betrokken bij de ontwikkeling van Alzheimer?

A

APP-gen

26
Q

Welke techniek is toepasbaar op de Indiana mutatie?

A

Transgeen

27
Q

Is het pathologische proces van de Indiana mutatie vergelijkbaar in muizen en mensen?

A

Ja, amyloïd-ß plakken zich in de hippocampus en cortex

28
Q

Welke mutaties zijn er bij het PSEN1/2 gen betrokken bij de ontwikkeling van Alzheimer?

A

Weten we nog niet!

29
Q

Er is een functionele studie geweest waarbij een APP-mutatie gecombineerd is met een PSEN1 mutatie in een muis, hiervan waren de uitkomsten:
- Het aantal synapsen was verminderd in vergelijking met de controlegroep muizen.
- Bij Alzheimer’s werkt de hippocampus niet goed meer, dit werd getest door de Long-Term Potentiation te meten. Hieruit bleek dat deze ook sterk verminderd was, de muizen met de mutaties konden signalen minder goed vasthouden waardoor de Long-Term Potentiation lager was.
- Geheugen en spatiaal leren testen door middel van de Morris water maze test. Hieruit kwam naar voren dat ook inderdaad het geheugen en spatiale leervermogen werd beperkt in de transgene muizen.
Vraag: Is dit een goed model?

A

Deze studie laat veel aspecten van de ziekte goed zien, alleen is het geen perfect model omdat de Tau-pathologie niet voorkwam bij de muizen

30
Q

Hoe kunnen we de Tau-pathologie bestuderen?

A

Deze pathologie kon weer nagebootst worden door Tau-aggregaten in de hippocampus van de muizen te injecteren, waardoor er wel tau-pathologie ontstond. Ook waar de aggregaten niet waren ingespoten ontstonden er uiteindelijk wel aggregaten

31
Q

Is de Tau pathologie een goed model?

A

Dit model laat niet de amyloïd-β aggregaten zien…

32
Q

Een ander diermodel is voortgekomen uit een gevonden Tau-mutatie bij frontotemporale dementie. Hierbij zijn er 3 mutante genen (PSEN1, APP en Tau) ingespoten in een muis, waardoor de muis Tau-tangles en amyloïd-β plakken had. Door deze mutante genen werd de synaptische plasticiteit aangedaan en weerspiegelde het dus een groot deel van de pathologie.
Is dit een goed model?

A

Specifieke celdood is niet aanwezig in dit model, waardoor ook dit model niet perfect is