Kesan penuaan ke atas fungsi neuron katekolamin di tangkai otak tikus dalam pengawalaturan isyarat pengambilan makanan

Abstract

Penuaan didefinisikan sebagai kemerosotan fungsi fisiologi badan akibat peningkatan usia. Saiz populasi tua kini meningkat dengan pantas hampir di seluruh dunia. Dalam menghadapi cabaran tersebut, isu utama yang dititik beratkan adalah anoreksia penuaan iaitu kemerosotan pengambilan makanan serta selera makan dalam kalangan warga emas. Peningkatan pengaktifan neuron katekolaminergik pangkal otak ekoran keadaan kekurangan glukosa serta kemerosotan tindak balas pengawalaturan glukosa akibat pemusnahan neuron katekolaminergik pangkal otak membuktikan kepentingan neuron tersebut dalam kawalan pemakanan. Kajian ini bertujuan menentukan fungsi neuron katekolaminergik pangkal otak bagi kawalan pemakanan dalam tikus tua. Kajian ini memfokuskan kepada neuron A2 di NTS, neuron C1 kaudal (cC1) di CVLM dan neuron C1 rostrum (rC1) di RVLM. Dalam kajian ini, tikus jantan Sprague Dawley berusia 3 bulan (n = 46) dan 24 bulan (n = 46) dibahagikan kepada dua sub-kumpulan iaitu; 1) kumpulan rawatan yang disuntik 2-deoksi-D-glukosa (2DG) dan 2) kumpulan kawalan yang disuntik cecair salin. Darah sebanyak 5ml serta bahagian otak spesifik diambil untuk tujuan analisis. Aras glukosa darah diukur dengan glukometer. Kepekatan ghrelin, leptin dan CCK-8 diukur menggunakan ELISA. Saiz populasi neuron imunoreaktif TH tanpa/ dengan fenotip AMPK atau NPY5R ditentukan menerusi imunopendarfluor. Pengekspresan gen TH, AMPK dan NPY ditentukan oleh RT-qPCR. Pengekspresan protein TH terfosforilasi (pSer40), TH, AMPK terfosforilasi, AMPK dan NPY5R ditentukan oleh pemblotan western. Kajian ini menunjukkan aras glukosa darah meningkat dalam tikus ujian muda dan tua (p<0.001). Penuaan dan keadaan kekurangan glukosa meningkatkan aras CCK-8 (p<0.01). Jumlah neuron TH+ NPY5R+ di NTS lebih tinggi dalam tikus tua (p<0.01). Penuaan meningkatkan jumlah neuron TH+ , TH+ AMPK+ dan TH+ NPY5R+ di CVLM (p<0.001) serta mengurangkan jumlah neuron TH+ AMPK+ di RVLM (p<0.05). Penuaan mempengaruhi mRNA TH (p<0.05) dan AMPK (p<0.001) dalam neuron rC1. Keadaan kekurangan glukosa dalam tikus muda hanya mempengaruhi mRNA AMPK neuron rC1 (p<0.001). mRNA TH neuron rC1 (p<0.05) dan mRNA AMPK neuron cC1 berubah (p<0.01) dalam tikus ujian tua. Penuaan mengurangkan pemfosforilan AMPK (p<0.05) dan aras protein TH (p<0.05) dan meningkatkan aras protein AMPK (p<0.05) dan NPY5R (p<0.001) dalam neuron A2. Neuron cC1 tikus tua mengurangkan pemfosforilan TH (p<0.01) dan aras protein AMPK (p<0.01) serta meningkatkan aras protein TH (p<0.05). Aras protein NPY5R meningkat dalam neuron rC1 tikus tua (p<0.05). Tikus ujian muda menunjukkan perubahan region-specific di mana, 1) pemfosforilan AMPK merosot (p<0.05) dan protein AMPK meningkat (p<0.05) dalam neuron A2, 2) pemfosforilan TH dan protein AMPK merosot dalam neuron cC1 (p<0.05) dan, 3) pemfosforilan AMPK meningkat dalam neuron rC1 (p<0.01). Penemuan bercanggah ditemui dalam tikus ujian tua, iaitu 1) pemfosforilan TH merosot (p<0.001) dan protein TH meningkat (p<0.05) dalam neuron A2, 2) pemfosforilan AMPK meningkat dan protein TH merosot dalam neuron cC1 (p<0.01) dan, 3) pemfosforilan TH meningkat dalam neuron rC1 (p<0.05). Hasil kajian ini mencadangkan bahawa adaptasi pengaturan balas glukosa oleh neuron A2, cC1 dan rC1, sekurang-kurangnya mendorong keupayaan tikus muda dan tua dalam menghadapi keadaan kekurangan glukosa. Proses penuaan yang mempengaruhi protein pengawalatur glukosa dalam neuron katekolaminergik, mungkin melemahkan tindak balas keadaan kekurangan glukosa. Situasi ini mungkin mendorong kemerosotan pengambilan makanan oleh warga emas.