Namen raziskave: Spremembe v presnovi sfingolipidov so lahko vpletene v več nevroloških motenj, vendar je njihov učinek na astrocite neznan. Raziskali smo vpliv bioaktivnih sfingolipidov na znotrajcelično koncentracijo kalcija ([Ca2+]i, mobilnost sekrecijskih mešičkov, signalne poti, vključene v spremembe homeostaze kalcija. Metode: konfokalni mikroskop za zajemanje časovnih posnetkov za raziskovanje [Ca2 +]i, za mobilnost fluorescenčno označenih peptidnih mešičkov in strukturno celovitost mikrotubulov in aktinskih filamentov pred in po dodajanju eksogenih sfingolipidov. Rezultati: fingolimod (FTY720), je registrirano zdravilo za multiplo sklerozo, in vpliva na spremembe [Ca2+]i. Aktivacija receptorjev, povezanih s fosfolipazo C in inozitol 1,4,5-trifosfatom povzroči povišanja [Ca2+]i, kar smo pokazali s farmakološkimi orodji. Te spremembe [Ca2+]i so sovpadale z zmanjšanjem mobilnosti mešičkov. Zaključek: eksogeno dodani sfingozin in membransko prepustni analogi povzročijo kompleksen od kalcija odvisen celični odziv, kar verjetno vpliva na homeostazo celic in vivo.
COBISS.SI-ID: 31434713
Astrociti z uravnavano eksocitozo izločajo prenašalce glije in signalizirajo sosednjim celicam. Raziskali smo vpliv sfingozina in strukturnega analoga fingolimoda/FTY720, domnevnih lipidnih modulatorjev uravnavane eksocitoze, na: (i) mobilnost mešičkov in (ii) izločanje vsebine astrocitnih mešičkov. Peptidergične in glutamatergične mešičke ter endo-/lizosome smo fluorescentno označili in opazovali njihovo mobilnost v notranjosti celice in v sloju citoplazme ob bazalni plazmalemi; uporabili smo konfokalni mikroskop in mikroskopsko tehniko popolnega notranjega odboja fluorescence. Sfingozin in FTY720 sta dozno-odvisno zmanjšala mobilnost mešičkov v preizkovanih subceličnih predelih in zavrla izzvano sproščanje sekrecijskih peptidov in glutamata. Zaključujemo, da permeabilni, sfingozinu podobni lipidi zmanjšajo uravnavano eksocitozo tako, da atenuirajo mobilnost mešičkov in preprečijo njihov dostop/interakcijo z mesti sidranja/zlitja na plazmalemi.
COBISS.SI-ID: 30039513
Akvaporin 4 (AQP4) je najpogostejši vodni kanalček v možganih; izražajo ga predvsem astrociti, ki so vključeni v transport vode v fizioloških in v patoloških razmerah. Poleg izooblik M1 (a) in M23 (c), so na plazmalemi tudi druge izooblike - AQP4b, d, e, in f. Uravnavanje prepustnosti vode z AQP4 vključuje različne procese, kot so sprememba konformacije kanalčkov, spremembe števila in ureditve kanalčkov v plazmalemi ter dinamiko dostave kanalčkov na/od plazmaleme. Ugotavljali smo vpliv prometa mešičkov na gostoto AQP4 kanalčkov na plazmalemi in raziskali subcelično lokalizacijo AQP4 v povezavi z mobilnostjo AQP4e mešičkov. Rekombinantni AQP4e v kulturi astrocitov se je lokaliziral na plazmalemi podobno kot endogeni AQP4, ki je bil označen s protitelesi. V razmerah, v katerih smo poustvarili reaktivacijo astrocitov (s povečanjem koncentracije citosolnega cAMP) in možganski edem, smo ugotovili povečano lokalizacijo AQP4 na plazmalemi. Z izjemo reorganizacije aktinskih filamentov v modelu reaktiviranih astrocitov in depolimerizacije vimentinskega omrežja v hipoozmotskih razmerah, je ostala struktura citoskeleta neprizadeta. Spremembe mobilnosti AQP4e mešičkov so sovpadale z lokalizacijo AQP4 na plazmalemi v vseh poustvarjenih patoloških razmerah. Hipoozmotsko draženje celic je sprožilo prehodno zmanjšanje mobilnosti AQP4e mešičkov, ki se je odražala v prehodni spremembi lokalizacije AQP4 na plazmalemi. V patoloških razmerah je uravnavanje izražanja AQP4 na površini celice sklopljeno s spremenjeno mobilnostjo mešičkov, ki prenašajo AQP4.
COBISS.SI-ID: 30605017
Izločanje hormonov poteka z uravnavano eksocitozo pri kateri sta ključnega pomena zlitje membrane mešička s plazmalemo in nastanek ozke fuzijske pore skozi katero se izločijo molekule v zunajcelični prostor. Z encimskim imunskim testom in z elektrofiziološkimi meritvami interakcij posameznih mešičkov s plazmalemo smo raziskali vpliv subletalnih koncentracij aluminija na izločanje prolaktina iz laktotrofov podgane. Po tretiranju celic z aluminijem smo ugotovili zmanjšanje spontanega in izzvanega izločanja prolaktina zaradi zmanjšanja prevodnosti fuzijske pore, slednja odraža premer pore. Zaključujemo, da aluminij zavira izločanje prolaktina tako, da zmanjša frekvenco elementarnih dogodkov eksocitoze in tako, da stabilizira fuzijske pore z ozkim premerom, ki onemogočajo izločanje relativno velikih molekul prolaktina.
COBISS.SI-ID: 29371609
SLO Astrociti interagirajo z živčnimi in endotelijskimi celicami ter lahko omogočajo izmenjavo metabolitov med kapilarami in živčnimi končiči. Raziskali smo znotrajcelično difuzijo glukoze v astrocitih po lokaliziranem privzetju glukoze. Uporabili smo nanosenzor za resonančen prenos energije fluorescence (FRET) s katerim smo opazovali časovno odvisnost znotrajcelične koncentracije glukoze v različnih legah v celici. V predelih, ki so bili oddaljeni od mesta privzetja glukoze smo izmerili časovno zakasnitev in zakasnitev v kinetiki, v primerjavi z mestom astrocita, ki smo ga lokalno oskrbeli z obogateno raztopino D-glukoze. Po postopnem privzetju glukoze v celico, se je lokalno povečana koncentracija glukoze hitro razširila skozi citosol z navideznim koeficientom difuzije (Dapp) = (2.38 ± 0.41) × 10−10 m2s−1 (22–24°C). Upoštevajoč difuzijski koeficient D-glukoze v vodi (D = 6.7 × 10−10 m2s−1 (24 °C)), Dapp v astrocitih tako predvsem odraža zavojevitost citosola, ki difuzijsko ovira molekule glukoze, in je približno 3-krat večji kot v vodni raztopini. Zaključujemo, da je izmerjeni Dapp za glukozo v astrocitih podgane skladen s pogledom po katerem citosolna difuzija lahko omogoča glukozi in njenim metabolitom, da prestopajo od endotelijskih celic v krvno-možganski barieri do živčnih celic in sosednjih astrocitov.
COBISS.SI-ID: 36617477