Projekti / Programi
Vpliv akutne hiperglikemije na aktivacijo kognitivnih regij možganov, na ekspresijo genov in epigenetske markerje oksidativnega stresa
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.05.00 |
Medicina |
Reprodukcija človeka |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B007 |
Biomedicinske vede |
Medicina (človek in vretenčarji) |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
akutna hiperglikemija, poškodba možganov, kognitivna funkcija, kronični zapleti, vnetje, oksidativni stres, profiliranje ncRNA, fMRI
Raziskovalci (19)
Organizacije (2)
Povzetek
Sladkorna bolezen tip 1 (SB 1), ki je ena najbolj pogostih kroničnih bolezni otroštva, je oblika sladkorne bolezni, ki je posledica avtoimunega uničenja β-celic v trebušni slinavki, ki
proizvajajo inzulin.
Inzulin, ki je glavni anabolni hormon v telesu, deluje na tarčne celice tkiv tako, da omogoča
privzem glukoze iz krvi oz. intersticija v celice. Posledica pomanjkanja inzulina je katabolno
stanje in povišana vrednost glukoze v krvi (hiperglikemija) in urinu.
Po zadnjih objavljenih podatkih je v Sloveniji v letih 1990–2005 v starostni skupini 0–14 let pojavnost sladkorne bolezni tipa 1 11,67/100.000. Letno odkrijemo približno 60 novih primerov. Tudi sicer incidenca SB 1 po svetu narašča približno za 3-5% na leto.
Veliko je znano o vplivih hipoglikemije na delovanje centralnega živčnega sistema (CŽS), zelo malo pa o vplivih hiperglikemije. Ker je le-ta zelo pogost akuten zaplet, je nujno raziskati kratkoročen in dolgoročen vpliv akutne hiperglikemije na delovanje CŽS.
v našem projektu bomo opravili fMRI s katero bomo spremljali vpliv hiperglikemije na področja možganov, ki se aktivirajo ob reševanju psiholoških testov s katerimi ocenjujemo kognitivne
procese kot so načrtovanje, prostorski spomin in impulzivnost. Poleg tega bomo opravili 1H-MRS pred in na koncu 2 –urne hiperglikemije, ter ugotavljali vpliv le- te na spremembo v koncentracijah glukoze, mioinozitola, N-acetilaspartata, holina, kreatinina in β – hidroksibutirata v različnih področjih možganov . Preučevali bomo vpliv 2 urne hiperglikemije (glukoza v plazmi 20 mmol/l) na oksidativni stres (nitrotirozin) in vnetje (IL-6, fibrinogen) pri pediatričnih bolnikih s SB 1 ter na ekspresijo nekodirajoče RNA.
Zaenkrat še ne obstaja publikacija/članek, ki bi opisal fMRI ob akutni hiperglikemiji, zato bodo rezultati v celoti in povsem izvirni. Med akutno hiperglikemijo pričakujemo aktivacijo večih kognitivnih regij v možganih pri izvajanju nalog prostorskega,spomina in načrtovanja.
Pričakujemo, da bomo potrdili vpliv kratkotrajne hiperglikemije na povečan vnetni odgovor in oksidativni stres pri bolnikih s SB 1, ter da bomo potrdili spremembo koncentracije
nevrotransmiterjev v določenih možganskih področjih ob akutni hiperglikemiji, ki bodo
odražale spremenjen prenos signalov celicah, povečan razpad celičnih membran in
disfunkcijo nevronov.
Poleg tega pričakujemo, da bomo dokazali tudi spremembo ekspresije nekodirajoče RNA in
tkivno specifičnih eksonov v plazmi. Natančni celični mehanizmi sproščanja nekodirajoče RNA iz celic še niso jasni, je pa glede na svoje značilnosti privlačen biomarker, saj je stabilna, lahko se jo zazna s PCR, zaznava je zelo občutljiva in specifična. V prihodnosti bi lahko bila nekodirajoča RNA marker urejenosti SB 1. Nadaljnje raziskave se bodo razvijale v smeri učinkovitega zdravila za preprečevanje oksidativnega stresa ob visokem sladkorju.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati fMRI možganov ob akutni hiperglikemiji bodo povsem novi in so zato ključni za razumevanje opisane poškodbe možganovine, ki jo povzroči kronična hiperglikemija pri otrocih. Analiza kognitivne funkcije funkcije možganov bo ključna za razumevanje sposobnosti ljudi s sladkorno boleznijo ob povišanem sladkorju v krvi.
Rezultati predlagane raziskave bodo tudi osnovna izhodišča za možnosti preprečevanja hiperglikemije in posledično oksidativnega stresa, ter s tem zmanjšanje hudih kroničnih zapletov sladkorne bolezni.
Bazični rezultati ekspresije genov, kratkih nekodirajočih RNA in metilacijskih vzorcev bodo prispevali k razumevanju etiologije poškodbe tkiv in s tem odprli pot za opredelitev kliničnih markerjev teh poškodb in v nadaljevanju razvoja prijemališč zdravil, ki bi lahko te poškodbe preprečevale.
Rezultati raziskave bodo tudi osnova za oblikovanje kliničnih smernic, ki bodo omogočale ustrezno obravnavo mladih s sladkorno boleznijo ob hiperglikemiji - tako v šoli kot med opravljanjem dejavnosti, kjer so pomembne kognitivne sposobnosti (upravljanje avtomobila). Ker doslej podatki o kognitivni funkciji z fMRI med hiperglikemijo niso na voljo, bo to kljuen prispevek k vsakodnevni obravnavi več miljonov mladih s sladkorno boleznijo tipe 1 po vsem svetu.
Pomen za razvoj Slovenije
So far no publication/article describing fMRI during hyperglycaemia is available, which is why the results of our research are going to e completely original.
We expect that more cognitive areas in the brain are going to be activated during planning and spatial memory tasks preformed in acute hyperglycaemia, marking the change in signal trnsmission, increased cell membrane disintegration and dysfunction.
We expect to confirm the influence of acute hyperglycaemia on increased inflammation and oxidative stress markers.
we also expect to prove the change of ncRNA expression and tissue specific exones in plasma. the exact cellular mechanisms of release of the ncRNA from the cells are not yet specified. However, ncRNA is an interseting biomarker due to its stability. It can be detected via PCR; the detection is verysensitive and specific. In future ncRNA could be marker of success of type 1 diabetes control.
Future research is likely going to be directed toward discovery of effective antioxidant drug.
Results of this study will provide data for clinical guidelines on cognitive functioning during hyperglycemia in type 1 diabetes, relevant in all school children and during tasks requiring cognitive functions (e.g. driving). As currently no data on cognitive functioning with fMRI during hyperglycaemia are available, this study will provide essential new data relevant for millions of youth with type 1 diabetes throughout the world.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
