Alternativno spajanje (ang. alternative splicing) je pomemben mehanizem za povečevanje proteomske raznolikosti iz omejenega števila genov, zlasti pri višjih vretenčarjih. Spojitveni dejavniki, specifični za možgane, igrajo pomembno vlogo pri določanju specifičnih vzorcev alternativnega spajanja v možganih in s tem prispevajo k njegovi kompleksni strukturi in funkciji. Nova proteini so spojitveni dejavniki, ki se izražajo v centralnem živčnem sistemu, kjer uravnavajo delovanje velikega števila pre-mRNA kodirajočih sinaptičnih proteinov, pomembnih za ravnovesje med ekscitacijo in inhibicijo. Ker je to ravnovesje med epileptičnim napadom porušeno, smo raziskali, ali bodo z LiCl/pilokarpinom oz. s kainatom povzročeni epileptični napadi povzročili spremembe v izražanju Nova mRNA v možganih podgan. Medtem ko je muskarinski agonist pilokarpin povzročil zmanjšano izražanje Nova2 mRNA in povečano izražanje vseh treh izooblik Nova1 mRNA v striatumu, glutamatergični agonist kainat ni imel tega učinka. Aplikacija muskarinskega agonista skopolamina v začetni fazi epileptičnega napada, povzročenega s pilokarpinom, je rezultirala v inhibiciji napada in spremembah v izražanju Nova mRNA. Iz tega sklepamo, da je pilokarpinska stimulacija muskarinskih ACh receptorjev predpogoj za opažene spremembe v izražanju Nova mRNA, ob tem pa ne moremo izključiti dodatnega vpliva ostalih striatalnih nevrotransmiterskih sistemov, ki se aktivirajo med epileptičnim napadom. LiCl/pilokarpinski model epileptičnega napada bi v prihodnosti lahko služil kot dragoceno orodje za preučevanje mehanizmov preko Nova-encimov reguliranega alternativnega spajanja v striatumu podgan.
COBISS.SI-ID: 27181785
Sinaptotagmin-IV (Syt-IV) je transmembranski protein iz družine 17 sinaptotagminov, ki so v možganih vpleteni v procese uravnavanega, od Ca 2+ odvisnega znotrajceličnega transporta membran. Je gen zgodnjega odgovora, ki se izraža na vseh možganskih področjih, njegova funkcija pa je še vedno predmet raziskav. Pri hemiparkinsonskih podganah z enostranskimi lezijami dopaminergičnih nigrostriatnih nevronov stimulacija striatnih dopaminskih D1 receptorjev (D1-R) povzroči povečano izražanje mRNA Syt-IV in Snovi P (SP), medtem ko stimulacija dopaminskih D2 receptorjev nima tega učinka. Dejstvo, da je hipersenzitivni prenos živčnih signalov preko D1-R lahko krivec za neželene učinke zdravila levodope v obliki diskinezij (nehoteni gibi) implicira vključenost Syt-4 in Snovi P v tem procesu. Na začetku raziskave smo določili celične fenotipe v striatumu, ki izražajo Syt-IV. Ugotovili smo, da se Syt-IV izraža v vseh striatalnih nevronih in majhni populaciji astrocitov. Nato smo raziskali, če povečanje Syt-IV mRNA, regulirano preko D1-R, vodi tudi v povečanje količine prevedenega proteina. Ugotovili smo, da je po akutni stimulaciji s selektivnim D1-R agonistom SKF-82958 prišlo do povečanega izražanja Syt-IV v celicah, ki izražajo SP, na strani možganov z lezijo dopaminergičnih nigrostriatnih nevronov. Temu je sledilo povečano izražanje proteina Syt-IV, ne pa tudi njegove mRNA, v ipsilateralnih tarčnih jedrih nevronov neposredne poti, kar kaže na aksonski transport de novo sintetiziranega proteina Syt-IV v njihove SP-pozitivne sinaptične končiče. Kljub podobnemu časovnemu poteku povečanega izražanja SP in Syt-IV v striatumu pa nismo ugotovili kolokalizacije obeh proteinov v aksonskih končičih. Iz tega sklepamo, da je Syt-IV udeležen v regulaciji hipersenzitivnega striatalnega sinaptičnega prenosa, a preko od SP-neodvisnega mehanizma.
COBISS.SI-ID: 32475353
Pretekle študije na podganjih modelih nevrodegenerativnih bolezni so pokazale motnje v regulaciji mRNA sinaptotagmina 7 (Syt 7) v striatumu. Raziskovali smo izražanje mRNA Syt7 v možganih podgan, pri katerih smo prožili epileptične napade pri podganah, predhodno tretiranih z LiCl (3 mEq/kg). Epileptične napade smo sptožili bodisi z glutamatergičnim agonistom kainatom (10 mg/kg) ali pa z muskarinskim agonistom pilokarpinom (30 mg/kg). Spremembe smo spremljali od 30 min do 1 dan po aplikaciji omenjenih agonistov. Po napadih, povzročenih s kainatom so se koncentracije Syt 7 mRNA prehodno in enakomerno povečale v celotnem dorsalnem in ventralnem striatumu (accumbens) pri 8 in 12 urah, vendar ne pri 24 h. Pri 24 ur pa so sledila nekoliko spremenljiva povečanja ekspresije Syt 7 mRNA v različnih delih možganske skorje, amigdale in talamičnih jeder, hipokampusa in lateralnega septuma. Nasprotno pa je po s pilokarpinom povzročenih napadih prišlo do podaljšanega povečanja količine striatnega Syt 7 mRNA (pri 8, 12 in 24 h), a zgolj v ventromedialnem striatumu, medtem ko je v nekaterih od prej omenjenih možganskih regij prišlo do upada pod bazalno raven. Po naknadnem sistemskem zdravljenju z muskarinskim agonistom skopolaminom v odmerku 2 mg/kg so napadi prenehali oz. so bili oslabljeni. Pri živalih, ki so bile zdravljene s skopolaminom, in pri katerih ni bilo več epileptičnih napadov, se nivoji Syt 7 mRNA 12 h po napadu niso razlikovali od kontrolnih živali, medtem ko bil je pri podganah z oslabljenimi epileptičnimi napadi vzorec povečanega izražanja Syt 7 mRNA zelo podoben tistemu pri s kainatom povzročenih napadih. V odmerku 1 mg / kg skopolamin ni bistveno vplival na napredovanje napadov, ki jih povzroča pilokarpin. V kontrolnih poskusih ekvivalentni odmerki skopolamina sami po sebi niso vplivali na izražanje Syt 7 mRNA. Ugotovili smo, da tukaj opisane razlike v časovnem poteku in vzorcu izražanja mRNA kažejo na regionalne razlike patofiziološke aktivacije možganov in plastičnosti pri teh dveh modelih epileptičnih napadov.
COBISS.SI-ID: 2564687
Cilj raziskovačnega dela je bil razviti celico za izvajanje elektrokemijskih innelektrofizioloških meritev na perifernih živcih v času selektivnega dovajanja stimulacijskih impulzov na predhodno izbrana mesta vzdolž živca. Najpomembnejši del celice je spiralna silikonska objemka, ki vključuje spiralno matriko devetindevedesetih elektrod, razporejenih v enajst longitudinalnih skupin po devet elektrod za vzpostavitev stika s posameznimi mesti na perifernem živcu. Za čim daljšo življensko dobo žic povezanih z elektrodami, ki morajo vzdržati pogosto upogibanje, je bila izbrana visokofrekvenčna, drobna in zelo upogljiva ter lakirana bakrena pletenica. Sama celica je izdelana iz pleksi stekla in opremljena s precizijsko temperaturno sondo, Ag/AgCl referenčno elektrodo, z mikromanipulatorjem za 3D pozicioniranje in posebej izdelanimi senzorji sile za merenje natega in radialnega tlaka, kateremu bo med meritvami izpostavljen vzorec živca.
COBISS.SI-ID: 30144985
Odlaganje skupkov bolezensko prekomerno fosforilirane beljakovine tau je značilnost taupatij kot je Alzheimerjeva demenca in mnoge druge nevrodegenerativne bolezni. Občutljiva in selektivna metoda prepoznave in ocene obsega tau-skupkov in vivo could bi omogočila zgodnjo diagnostiko teh bolezni. Dodatno bi metoda, ki omogoča histokemično razlikovanje bolezenskih skupkov v možganih po smrti koristno prispevala k raziskovanju patologije beljakovine tau. Na temelju 2-(1-(6-((2-[18F]fluoroetil)(metil)amino)-2-naftill)etilden)malononitrila smo ustvarili sonde in preverili njihovo ustreznost za vezavo na motiv VQIVYK v tau-modelu. Sintetizirali smo vrsto kandidatnih molekul, jih označili z izotopom fluor-18 in ovrednotili njihove fizikalno-kemisjke lastnosti in vezavo in vitro. V rokopisu predstavljamo postopek sinteze in testiranja sond, ki so prepoznale bolezenske skupke tau in vitro.
COBISS.SI-ID: 1537632707
Izboljšali smo tehnologijo multielektrodne spiralne objemke (CUFF) za selektivno stimulacijo vlaken v površinskih področjih živca. CUFF je vseboval 33 Pt stimulacijskih elektrod v 17 mm dolgi silikonski spiralni foliji premera 2,5 mm. Zvar smo analizirali z elektronskim mikroskopom in testi nanotrdote. Povezava je bila preiskana s porušnimi testi, funkcionalnost pa na izoliranem živcu vagusu prašiča. Rezultati kažejo dobro zlitje in dobre mehanske lastnosti. Različne intenzitete stimulacije so vplivale na sestavljeni akcijski potencial (CAP) in na obliko.
COBISS.SI-ID: 33600985
Aerobna vadba pospešuje normalizacijo srčnega utripa (HRR) po telesni vadbi pri zdravih osebah in bolnikih s koronarno boleznijo. Kot kaže farmakološka avtonomna blokada, je HRR zgodaj po vadbi odvisen predvsem od parasimpatične reaktivacije. Pospešen HRR takoj po vadbi pri vzdržljivostnih športnikih mogoče pripisati povečani parasimpatični reaktivaciji. V študiji smo testirali hipotezo, da je HRR zgodaj po koncu submaksimalnega vadbe povezan s parasimpatično modulacijo pred vadbo. Trideset vzdržljivostnih športnikov in 30 primerljivih kontrolnih prostovoljcev smo submaksimalno obremenili na ciklo-ergometru. Parametri kratkotrajne variabilnosti srčnega utripa (HRV) v časovnem in frekvenčnem področju pred vadbo smo korelirali z HRR v prvih 30 sekundah, 1 in 2 minut po prenehanju vadbe. Ugotovili smo, da je bila HRR statistično hitrejša pri atletih kot v kontrolnih skupini (p (0,05). Tudi HF, SDNN in RMSSD so bili statistično značilno višji pri atletih kot pri kontrolah (p (0,05), drugi HRV parametri pa niso bili statistično različni med skupinami. Po 30 s, 1 in 2 min izterjave je bila korelacija HRR s skupno močjo, HF, HFnu in RMSSD pozitivna, medtem ko je bila korelacija z LF/HF negativna za majhne in pozitivna za večje vrednosti. Nasprotno velja za SDNN. Te ugotovitve podpirajo hipotezo, da je HRR zgodaj po submaksimalnem vadbi povezan s počasno parasimpatično modulacijo pri srednje stari populaciji. Poleg tega rezultati kažejo na optimalno območje HRV za maksimalno hitrost HRR po telesni obremenitvi.
COBISS.SI-ID: 31151065
Preverili smo hipotezo, da se med toničnim bolečinskim draženjem zmanjša živčnožilna povezava (NVC), kar smo merili z vizualno izzvanim odzivom hitrosti cerebralne krvnega pretoka (VEFR) med testom, kjer smo zdravim preiskovancem izvali bolečino z ledeno mrzlo vodo (CPT). Primerjali smo tri zaporedne eksperimentalne faze: bazalni, CPT in okrevanje. V času CPT se je končni diastolični in povprečni VEFR povečal s 20,2 na 23,6% (p (0,05) in od 17,5 na 20,0% (p (0,05). V fazi okrevanja se je končni-diastolični in povprečni VEFR zmanjšal na 17,7% in 15,5 %, v tem zaporedju. Obe vrednosti sta bili statistično značilno različni od faze CPT (p (0,05). V primerjavi z bazalno fazo je bil v fazi okrevanja statistično značilno različen le končni diastolični VEFR (p (0,05). Naši rezultati so skladni s predpostavko, da se med CPT spremeni aktivnost NVC zaradi modulatornega vpliva subkortikalnih možganskih struktur, ki se aktivirajo med tonično bolečino. V nasprotju z našimi pričakovanji kupni učinek takih vplivov poveča, in ne zmanjša, NVC.
COBISS.SI-ID: 29112537
S staranjem povezane razlike v plastičnosti perifernega živčevja smo preučevali na modelu brstenja nepoškodovanih nociceptivnih aksonov pri podganah. Brstenje axonov nepoškodovanega suralnega živca v sosednjo denervirano kožo in v od strani prišit segment drugega perifernega živca je bilo statistično signifikantno večje pri mladih kot pri starih podganah. Navzkrižna transplantacija od strani prišitih graftov perifernih živcev med mladimi in starimi živalmi je pokazala, da je brstenje iz mladih nepoškodovanih živcev v živčne grafte starih donorskih živali znatno okrnjeno, medtem ko brstenje nepoškodovanih aksonov pri starih živalih v živčne grafte mladih donorskih živali, ni bilo statistično značilno zmanjšano. Raven lamininskih polipeptidov v perifernih živcih je bila pri mladih živalih 50-100% višja kot pri starih podganah. Po drugi strani se ravni periferina, NGF izoform in TrkA v koži, perifernih živcih in dorzalnih ganglijih, niso bistveno zmanjšale pri starih podganah. Zaključil smo, da je zmanjšana plastičnost perifernega živčevja (brstenje nociceptivnih aksonov) pri starih podganah posledica s starostjo povezanih sprememb v denerviranih perifernih nevralnih poteh, in ne posledica omejene kapacitete starega perifernega živčevja za plastičnost. V tem pogledu je lahko pomembna zmanjšana raven komponent zunajceličnega matriksa.
COBISS.SI-ID: 24118745
Članek predstavlja klinični potek, nevropatologijo in ultrastrukturo nevronskih vključkov hiperfosfforiliranega proteina tau v možganih 4 sorodnikov slovenske družine z nedavno odkrito mutacijo P364S v genu tau. Klinična slika mutacije P364S je kombinacija frontotemporalne demence, parkinsonizma in bolezni motoričnega nevrona s kratkim potekom. Nevropatološko sm našli razprostranjeno patologijo tau v obliki vseh znanih tipov nevronskih vključkov tau. Dvo-delna sestavljena inkluzija (CNTI) pa je edinstvena, značilnost mutacije P364S v genu tau.
COBISS.SI-ID: 31360985