1. Vplivi kalorične restrikcije na dinamiko kalcijevih oscilacij celic beta trebušne slinavke v mišjem modelu sladkorne bolezni tipa 2Jan Kopecky, 2021, master's thesis Abstract: Sladkorna bolezen tipa 2 (SB2) je zapletena presnovna bolezen, za katero je značilna izguba funkcije celic beta v Langerhansovih otočkih. Ker predstavlja SB2 vedno večji globalni problem, je potrebno poglobiti naše znanje in iskati nove metode ter terapevtske načine, kako jo zajeziti. Dinamika znotrajcelične koncentracije kalcijevih ionov v celicah beta igra ključno vlogo pri sklopitvi med stimulusom in sekrecijo ter je tesno povezana z izločanjem inzulina. Zato je razumevanje tega procesa ključno za vpogled v mehanizme, prisotne pri SB2. Kratkotrajna kalorična restrikcija vodi do remisije SB2. Da bi razjasnili naše razumevanje o vplivu kalorične restrikcije na celice beta in mehanizma remisije SB2, smo v magistrski nalogi raziskovali vpliv kalorične restrikcije na dinamiko kalcijevih oscilacij v celicah beta. Poskuse smo izvedli na samcih miši linije C57BL/6J, ki smo jih razdelili v tri skupine. Ena skupina miši je prejemala kontrolno prehrano (CD), druga zahodno prehrano (WD), tretjo pa smo po določenem času hranjenja z WD izpostavili kalorični restrikciji (RCD). Pri WD miših se je pojavila delno kompenzirana SB2, inzulinska rezistenca in hiperglikemije na tešče. Dinamiko znotrajcelične koncentracije kalcijevih ionov smo snemali s konfokalnim mikroskopom na akutnih tkivnih rezinah trebušne slinavke ob stimuliranju z različnimi koncentracijami glukoze. Zaznali smo značilen vzorec kalcijevih oscilacij celic beta. V svoji magistrski nalogi sem podrobneje preučeval plato fazo oscilacij znotrajcelične koncentracije kalcijevega iona, natančneje aktivni čas, frekvence in dolžine oscilacij. Celice beta WD miši so delno kompenzirale inzulinsko rezistenco s povečano aktivnostjo, ki se je izrazila predvsem v aktivnem času oscilacij. Ugotovili smo, da je kalorična restrikcija signifikantno znižala aktivni čas in dolžino oscilacij. Ko smo preučevali vpliv koncentracije glukoze na dinamiko kalcijevih oscilacij, smo pri vseh skupinah zasledili trend naraščanja aktivnega časa in dolžine oscilacij ob naraščanju koncentracije glukoze. Pri frekvenci oscilacij nismo zaznali jasnega vzorca ne med tretmaji in ne ob večanju koncentracije glukoze. Kratkotrajna kalorična restrikcija je izboljšala inzulinsko občutljivost, povzročila normoglikemijo in povrnila aktivnost celic beta na raven CD miši. Rezultati nam nudijo boljši vpogled v mehanizme SB2 in nudijo dobro platformo za študij SB2 na živalskih modelih.
Keywords: celice beta, kalcijev ion, kalorična restrikcija, Langerhansov otoček, zahodna dieta, inzulin
Published in DKUM: 24.12.2021; Views: 695; Downloads: 57
 Full text (2,79 MB) |
2. Primerjava strukture celic beta Langerhansovih otočkov pri kontrolnih miših in miših hranjenih z zahodno dietoTanja Vajs, 2020, master's thesis Abstract: V študiji smo želeli raziskati vpliv zahodne diete (WD) na strukturo tkiv trebušne slinavke, s poudarkom na (ultra)strukturi celic beta, s pomočjo svetlobne mikroskopije in presevne elektronske mikroskopije (TEM). V ta namen smo analizirali in primerjali strukturo in ultrastrukturo celic beta Langerhansovih otočkov pri kontrolnih miših in miših, hranjenih z zahodno dieto. Pri eksperimentalnem delu smo uporabili mišje samce C57BL/6J (Mus musculus domesticus), ki so jih hranili z zahodno dieto in kontrolno prehrano (CoD). Zahodna dieta je vsebovala 40 % kcal iz maščob, 43 % iz ogljikovih hidratov in 17 % iz beljakovin, kar je primerljivo z zahodno prehrano ljudi, ki vsebuje podobne deleže makrohranil. Ugotovili smo, da miši, hranjene z zahodno dieto, razvijejo patološke spremembe v strukturi in ultrastrukturi Langerhansovih otočkov, v primerjavi s kontrolno skupino miši, hranjenih s standardno kontrolno dietno prehrano, kjer strukturnih sprememb nismo opazili. Struktura Langerhansovih otočkov miši (uporaba svetlobne mikroskopije), hranjenih z zahodno dieto, je bila nehomogena in nekompaktna ter je vsebovala več zunajceličnega prostora kot pri miših, hranjenih s kontrolno prehrano. Opazili smo številne nekrotične celice v eksokrinem in endokrinem tkivu. Ugotovili smo, da je ultrastruktura celic beta otočkov miši (uporaba TEM mikroskopije), hranjenih z zahodno dieto, patološko spremenjena. V citoplazmi beta celic smo opazili lipidne kaplje in avtofagne strukture (avtofagosom, avtolizosome). Najpomembneje, miši, hranjene z zahodno dieto, imajo izrazito povečan premer cistern zrnatega endoplazmatskega retikuluma (zER) in večjo površino enega jedra v primerjavi z mišmi, hranjenimi s CoD. Okroglost ene cisterne v enem kompleksu Golgijevega aparata je večja v celicah beta pri miših, hranjenih s kontrolno dieto. S tem smo pokazali, da se ultrastruktura celic miši, hranjenih z zahodno dieto, spremeni in nakazuje patološke spremembe.
Keywords: sladkorna bolezen, zahodna dieta, struktura celic beta, modeli sladkorne bolezni, trebušna slinavka, celice beta, prehrana HFD, Langerhansov otoček
Published in DKUM: 02.03.2020; Views: 1019; Downloads: 285
Full text (4,80 MB) |
3. Rekonstrukcija funkcionalnih mrež iz dinamike pankreasnih celic betaJakob Murko, 2019, master's thesis Abstract: V magistrskem delu obravnavamo funkcionalno povezanost celic beta. Te celice se nahajajo v Langerhansovih otočkih v trebušni slinavki in so ključne pri uravnavanju koncentracije glukoze v krvi, saj ob povečani ravni glukoze v organizmu izločajo hormon inzulin. V prvi fazi dela dinamiko električno vzdraženih celic beta simuliramo z modelom, v drugi fazi pa se osredotočimo na analizo eksperimentalno izmerjene dinamike znotrajceličnega kalcija. Za opis dinamike posameznih celic uporabimo fenomenološki model, t.i. iterativno mapo Rulkova. Posamezne Rulkove oscilatorje med seboj povežemo v mrežo, s čimer simuliramo funkcijo presledkovnih stikov, s katerimi so povezane celice beta v realnem tkivu. Da bi naš večcelični model čimbolj približali realnemu obnašanju, vpeljemo tudi naključno in prostorsko definirano heterogenost celic. Na podlagi podatkov aktivnosti celic iz simulacij določimo funkcionalno povezanost le-teh. Predstavimo dve metodi določitve funkcionalne mreže, to je korelacijsko in metodo pseudo-inverza kovariance. Analiza simuliranih podatkov pokaže, da sta obe metodi zanesljivi, zato jih preizkusimo tudi na eksperimentalno pridobljenih podatkih, in sicer na in situ meritvah kalcijeve aktivnosti v svežih tkivnih rezinah mišje trebušne slinavke. Ugotovimo, da sta si funkcionalna mreža na podlagi simulacijskih in eksperimentalnih podatkov podobni, kar nam kaže na natančno obnašanje modela. Z analizo obeh funkcionalnih mrež ustvarjenih na podlagi eksperimentalnih podatkov lahko vsaj delno sklepamo na strukturo povezav presledkovnih stikov v opazovani plasti Langerhansovega otočka. Pomembna je tudi ugotovitev, da v funkcionalni mreži celic beta opazimo celice z nadpovprečnim številom povezav, tudi daljnosežnih, kar je v skladu z ugotovitvami preteklih raziskav.
Keywords: celice beta, Langerhansov otoček, funkcionalna mreža, Rulkov model, celična heterogenost, korelacijski koeficient, pseudo-inverz kovariance.
Published in DKUM: 05.11.2019; Views: 992; Downloads: 88
Full text (3,34 MB) |
4. Cell physiology in tissue slices : studying beta cells in the islets of LangerhansAndraž Stožer, Jurij Dolenšek, Maša Skelin, Marjan Rupnik, 2013, review article Abstract: Uporaba izoliranih endokrinih celic je omogočila razvoj številnih metod za oceno osnovne celične arhitekture in opredelitev pomembnega dela molekularnih mehanizmov, ki sodelujejo pri celičnih procesih, kot sta vzdražnost celic in izločanje hormonov v procesu eksocitoze po porastu znotrajcelične koncentracije kalcijevih ionov. Ta prizadevanja so vodila v oblikovanje dogovornih modelov, ki razlagajo aktivacijo in splošen način delovanja določenega celičnega tipa. Z uporabo svežih tkivnih rezin lahko presežemo dosedanje raziskave in razkrijemo celo vrsto porajajočih se lastnosti, ki jih dogovorni modeli ne morejo zlahka predvideti niti razložiti. V tem članku predstavljamo izbor naših najpomembnejših eksperimentalnih ugotovitev na celicah beta v tkivnih rezinah trebušne slinavke.
Keywords: celica beta, Langerhansov otoček, tkivna rezina trebušne slinavke miši, elektrofiziologija, konfokalna fluorescenčna mikroskopija, kalcijevo barvilo, teorija grafov
Published in DKUM: 10.07.2015; Views: 1234; Downloads: 68
 Link to full text |
