Evaluation and comparison of proliferative markers in detection of neurogenesis in a transgenic rat model of Alzheimer’s disease

Abstract

Antallet mennesker over 60 år har på global basis doblet seg siden 1980. Dette tallet er forventet å øke til rundt 2 milliarder mennesker innen 2050. I Norge er det estimert at omtrent 80 000 – 100 000 mennesker per dags dato lever med en eller annen form for demens. Av de diagnostiserte demenstilfellene står Alzheimers sykdom for cirka 60-80% av disse. Med økt gjennomsnittlig levealder er behovet for å finne en behandling for nevrodegenerative sykdommer som Alzheimer stor, da alder er en av de fremste risikofaktorene for å utvikle dette. Det er en etablert sannhet at nydannelse av nerveceller, også kalt nevrogenese, forekommer i hippocampus også hos voksne individer. Nevrogenese hos voksne bidrar til å vedlikeholde kognitive ferdigheter knyttet til hippocampus. Nye, og pågående, studier ser på mulighetene for behandling ved hjelp av blodtransfusjon fra unge trente rotter til rotter med Alzheimer sykdom, og hvilken innvirkning dette har på deres nevrogenese. Ved Cardiac Exercise Research Group (CERG) er det et pågående prosjekt hvor blod fra unge rotter som har fulgt et 6-ukers høy-intensitets treningsprogram, blir overført til rotter fra en rottemodell i et tidlig stadium av Alzheimer Sykdom. Dette gjøres for å undersøke effekten dette kan ha på rotter med Alzheimer sykdom og om det bidrar til økt nevrogenese. Det er kjent fra før at trening øker nevrogenese. Målet med CERG sin prosjektet er å undersøke om injisert trent blod kan ha lignende effekt. Målet for vårt prosjekt var å optimalisere av en immunohistokjemisk metode for påvisning av nydannede nevroner, og sammenligning av dette med andre potensielle prolifereringsmarkører som også kan brukes til dette formålet. Grunnet utbruddet av SARS-CoV-2 og påfølgende nedstengning av Norge, ble oppgaven vår i hovedsak en teoretisk tilnærming gjort på grunnlag av tidligere forsøk på optimalisering gjort ved CERG, samt ved hjelp av litteratursøk gjort i PudMed, ScienceDirect og Google Scholar. Det vil dermed være nødvendig med videre utprøvning av metodene i denne oppgaven på laboratoriet, for å kunne avgjøre hva som best egner seg til påvisning av nevrogenese hos rotter med Alzheimer sykdom.

On a global basis the number of people aged 60 and over has doubled since 1980 and is expected to reach 2 billion in 2050. It is estimated that 80-100,000 people in Norway presently live with some form of dementia. The most frequent diagnosis is Alzheimer’s disease (AD), which accounts for 60-80% of the diagnosed cases. With an increased life expectancy, the need to find treatments for neurodegenerative diseases is imminent, as age is one of the primary risk factors for developing these. An established truth is that neurogenesis occurs in the hippocampus also in adult and aging individuals. This contributes to the maintenance of cognitive skills. New and ongoing studies are looking into the possibility of treating a rat model with developing AD with transfusions of blood from younger, trained rats, and what effects this treatment has on neurogenesis in the model. At the Cardiac Exercise Research Group (CERG) there is an ongoing project where blood from young rats who are subjected to a six-week high-intensity training program is transfused into AD-model rats in early stages of AD. The model rats are then examined for the effects this has on neurogenesis. It is known that training/physical activity increase neurogenesis. The goal of CERG project is to investigate whether injected trained blood can have similar effect. The goal of our project was to improve and optimize an immunohistochemical method that may detect newly developed neurons and to compare this proliferation marker with other potential proliferation markers used for this purpose. Due to the CoViD-19 outbreak and the resultant lock-down in Norway, our thesis has become a mainly theoretical approach on the basis of earlier tests and experiments to optimize detection of neurogenesis at CERG, as well as literature studies using PubMed, ScienceDirect, research gate and Google Scholar. It will be necessary to transfer the methods described here to a laboratory setting in order to make a final conclusion for the best method of detecting neurogenesis in the AD rat model.