Examination of protective effect of graphene quantum dots in a model of neuroinflammation in rats

Eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis (EAE) je jedan od najizučavanijih animalnih modela neuroinflamacije i najčešće je korišćen animalni model multiple skleroze (MS). Grafenske kvantne tačke (GKT) su tanki listići grafena (<100 nm), elipsastog oblika, sačinjeni iz 1-10 slojeva grafena. U biološkim sistemima, GKT mogu da ispoljavaju prooksidativno i antioksidativno dejstvo a u skorašnjim studijama je pokazano i njihovo imunomodulatorno dejstvo. S toga je cilj ovog istraživanja je bio da se ispita efekat primene GKT na klinički tok bolesti i inflamaciju centralnog nervnog sistema (CNS) u EAE modelu kao i celularne i molekularne mehanizme koji se nalaze u osnovi potencijalnog povoljnog efekta. Efekat GKT kao i mehanizmi njihovog delovanja su ispitivani primenom in vivo, in vitro i ex vivo pristupa. Za indukciju EAE korišćeni su pacovi Dark Agouti (DA) soja koji su imunizovani homogenatom kičmene moždine pacova u kompletnom Frojndovom adjuvansu. U cilju definisanja faze bolesti u kojoj GKT ostvaruju svoje potencijalno povoljno dejstvo, životinje su tretirane sa GKT (10 mg/kg tt, ip) tokom induktivne, efektorske ili obe faze bolesti. Ispitivanje lokalizacije GKT u tkivima životinja, analiza limfocitne infiltracije i apoptoze ćelija CNS i demijelinizacije vršeno je odgovarajućim histološkim metodama. Koristeći tkiva drenirajućeg limfnog čvora koji oslikava aktivnost induktivne faze bolesti i kičmene moždine (KM) koja oslikava aktivnost efektorske faze bolesti, metodom protočne citofluorimetrije je vršena fenotipska karakterizacija izolovanih mononuklearnih ćelija, qRT-PCR metodom ispitivana ekspresija gena za medijatore inflamacije a imunoblotom analizirana aktivacija proteina koji učestvuju u autofagiji i Akt/MAPK signalnim putevima. U in vitro modelu kokultivacije oligodendrocita i neurona sa stimulisanim limfocitima ispitan je protektivan efekat GKT tretmana, MTT testom...Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is one of the most studied animal models of neuroinflammation and also, one of the most commonly used animal models of multiple sclerosis (MS). Graphene quantum dots (GQD) are thin ellipsoidal graphene sheets (