1. Modelling of dysregulated glucagon secretion in type 2 diabetes by considering mitochondrial alterations in pancreatic ▫$\alpha$▫-cellsVladimir Grubelnik, Rene Markovič, Saška Lipovšek Delakorda, Gerd Leitinger, Marko Gosak, Jurij Dolenšek, Ismael Valladolid-Acebes, Per-Olof Berggren, Andraž Stožer, Matjaž Perc, Marko Marhl, 2020, original scientific article Abstract: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) has been associated with insulin resistance and the failure of β-cells to produce and secrete enough insulin as the disease progresses. However, clinical treatments based solely on insulin secretion and action have had limited success. The focus is therefore shifting towards α-cells, in particular to the dysregulated secretion of glucagon. Our qualitative electron-microscopy-based observations gave an indication that mitochondria in α-cells are altered in Western-diet-induced T2DM. In particular, α-cells extracted from mouse pancreatic tissue showed a lower density of mitochondria, a less expressed matrix and a lower number of
cristae. These deformities in mitochondrial ultrastructure imply a decreased efficiency in mitochondrial ATP production, which prompted us to theoretically explore and clarify one of the most challenging problems associated with T2DM, namely the lack of glucagon secretion in hypoglycaemia and its oversecretion at high blood glucose concentrations. To this purpose, we constructed a novel computational model that links α-cell metabolism with their electrical activity and glucagon secretion. Our results show that defective mitochondrial metabolism in α-cells can
account for dysregulated glucagon secretion in T2DM, thus improving our understanding of T2DM pathophysiology and indicating possibilities for new clinical treatments.
Keywords: diabetes, pancreatic alpha cells, glucagon, mitochondrial dysfunction, free fatty acid
Published in DKUM: 03.09.2024; Views: 35; Downloads: 2
 Full text (1,60 MB)
This document has many files! More... |
2. Porozne membrane na osnovi poli(etilen glikola) kot matrike za rast celicNika Skušek, 2024, master's thesis Abstract: Zdravljenje poškodb ali s starostjo povezanih bolezni predstavlja velik izziv v trenutni klinični praksi. Transplantati, ki se pri tem uporabljajo, imajo številne pomanjkljivosti kot je razpoložljivost donorskih tkiv, invazivnost kirurških posegov in možnost okužbe ali zavrnitve tkiva. Zaradi tega se na biomedicinskem področju vse bolj uveljavlja tkivno inženirstvo, ki temelji na uporabi matrik iz različnih biomaterialov. Za sintezo le-teh se uporabljajo tudi porozni polimerni materiali pripravljeni z uporabo emulzij z visokim deležem notranje faze. V magistrskem delu smo sintetizirali porozne poliHIPE membrane na osnovi poli(etilen glikol) diakrilata in poli(etilen glikol) dimetakrilata v kombinaciji z 2-hidroksietil metakrilatom. Z namenom izboljšanja celične proliferacije preko povečanja povprečnih premerov por smo spreminjali parametre priprave emulzij. Spreminjali smo koncentracijo surfaktanta, temperaturo, hitrost mešanja in formulacijam dodajali različna topila. Dobljeno morfologijo smo preučili z uporabo vrstične elektronske mikroskopije (SEM) in na podlagi dobljenih slik izmerili velikosti primarnih, sekundarnih in površinskih por, ki so značilne za poliHIPE materiale. Izbrane vzorce smo uporabili za testiranje metabolne aktivnosti celičnih kultur WM-266-4 (ATCC®) in NHEK (PromoCell). Na podlagi karakterističnih signalov na FTIR spektrih smo preverili uspešnost sinteze. Nenazadnje smo določili še celokupno gostoto in poroznost s pomočjo GeoPyc analizatorja gostote ter lastnosti razgradnje s termogravimetrično analizo (TGA).
Keywords: poliHIPE, tkivno inženirstvo, poli(etilen glikol), metabolna aktivnost celic, PEGDMA/PEGDA
Published in DKUM: 21.08.2024; Views: 95; Downloads: 13
Full text (4,54 MB) |
3. Autolysis affects the iron cargo of ferritins in neurons and glial cells at different rates in the human brainSowmya Sunkara, Snježana Radulović, Saška Lipovšek Delakorda, Christoph Birkl, Stefan Eggenreich, Anna Maria Birkl-Toeglhofer, Maximilian Schinagl, Daniel Funk, Michael Stöger-Pollach, Johannes Haybaeck, Walter Gössler, Stefan Ropele, Gerd Leitinger, 2023, original scientific article Abstract: Iron is known to accumulate in neurological disorders, so a careful balance of the iron concentration is essential for healthy brain functioning. An imbalance in iron homeostasis could arise due to the dysfunction of proteins involved in iron homeostasis. Here, we focus on ferritin—the primary iron storage protein of the brain. In this study, we aimed to improve a method to measure ferritin-bound iron in the human post-mortem brain, and to discern its distribution in particular cell types and brain regions. Though it is known that glial cells and neurons differ in their ferritin concentration, the change in the number and distribution of iron-filled ferritin cores between different cell types during autolysis has not been revealed yet. Here, we show the cellular and region-wide distribution of ferritin in the human brain using state-of-the-art analytical electron microscopy. We validated the concentration of iron-filled ferritin cores to the absolute iron concentration measured by quantitative MRI and inductively coupled plasma mass spectrometry. We show that ferritins lose iron from their cores with the progression of autolysis whereas the overall iron concentrations were unaffected. Although the highest concentration of ferritin was found in glial cells, as the total ferritin concentration increased in a patient, ferritin accumulated more in neurons than in glial cells. Summed up, our findings point out the unique behaviour of neurons in storing iron during autolysis and explain the differences between the absolute iron concentrations and iron-filled ferritin in a cell-type-dependent manner in the human brain.
Keywords: ferritin, human brain, energy-filtered transmission electron microscopy, quantitative magnetic resonance imaging, autolysis
Published in DKUM: 20.03.2024; Views: 214; Downloads: 21
Full text (2,73 MB)
This document has many files! More... |
4. Vpliv mešanice triphale in ašvagande (Withania somnifera Dunal) na preživetje človeških melanomskih celic in keratinocitov v celični kulturi : magistrsko deloTjaša Rifelj, 2024, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi smo proučevali vpliv mešanice triphale (v nadaljevanju triphale) in ašvagande (Withania somnifera Dunal) na melanomske celice WM 266-4 in keratinocite NHEK. Pripravili smo gojišča za celične kulture melanomskih celic WM 266-4 ter keratinocitov NHEK, ki smo jih izpostavili raztopinam triphale (0,5 %, 1 %, 3 %, 5 %, 6 %, 8 % in 10 % raztopine) in ašvagande (0,25 %, 0,3 %, 0,4 %, 0,5 %, 1 % ter 5 % raztopine). Opravili smo morfološko analizo celic in ugotavljali metabolno aktivnost celic s pomočjo testa WST-8. Ugotovili smo, da triphala ni vplivala na obliko melanomskih celic WM 266-4. Raztopine triphale vseh koncentracij so statistično značilno znižale metabolno aktivnost melanomskih celic WM 266-4 glede na kontrolo. Z višanjem koncentracije raztopine triphale je metabolna aktivnost melanomskih celic WM 266-4 naraščala, vendar v nobenem primeru ni dosegla metabolne aktivnosti melanomskih celic v kontroli. Ašvaganda je v vseh koncentracijah vplivala na vretenasto obliko melanomskih celic WM 266-4, saj so le-te postale okrogle. Statistično značilno je tudi zavirala metabolno aktivnost melanomskih celic WM 266-4 pri vseh koncentracijah. Z višanjem koncentracij raztopine ašvagande se je metabolna aktivnost melanomskih celic WM 266-4 zmanjševala. Prav tako triphala ni vplivala na obliko keratinocitov NHEK. Metabolno aktivnost keratinocitov NHEK je triphala statistično značilno povečala v primerjavi s kontrolo, saj je že 3 % raztopina triphale povečala metabolno aktivnost keratinocitov NHEK za 100 %. Vpliva ašvagande na obliko keratinocitov NHEK in metabolno aktivnost nismo mogli oceniti zaradi tehničnih težav, ki so spremenile pogoje pri eksperimentalnem delu. Ker sta triphala in ašvaganda vplivali na melanomske celice WM 266-4 in keratinocite NHEK, bi bilo smiselno nadaljevati raziskave ter jih razširiti na druge tipe celic.
Keywords: ašvaganda, celična kultura, keratinociti, melanomske celice, triphala
Published in DKUM: 11.03.2024; Views: 316; Downloads: 12
Full text (4,09 MB) |
5. Starvation hardiness as preadaptation for life in subterranean habitatsPeter Kozel, Tone Novak, Franc Janžekovič, Saška Lipovšek Delakorda, 2023, original scientific article Abstract: Most subterranean habitats, especially caves, are considered extreme environments, mainly because of the limited and erratic food supply and constant darkness. In temperate regions, many climatic conditions, such as temperature and air humidity, are periodically less adverse or even more favourable in caves than the harsh seasonal weather on the surface. Accordingly, many animal species search for hibernacula in caves. These overwintering, non-specialized subterranean species (nontroglobionts)
show various modes of dormancy and ongoing development. Since they do not feed, they all undergo periodic starvation, a preadaptation, which might evolve in permanent starvation hardiness, such as found in most specialized subterranean species (troglobionts). To this end, we performed a comparative analysis of energy-supplying compounds in eleven most common terrestrial non-troglobiont species during winter in central European caves. We found highly heterogeneous responses to starvation, which are rather consistent with the degree of energetic adaptation to the habitat than to overwintering mode. The consumption of energy-supplying compounds was strongly higher taxa-dependant; glycogen is the main energy store in gastropods, lipids in insects, and arachnids rely on both reserve compounds. We assume that permanent starvation hardiness in specialized subterranean species might evolved in many different ways as shown in this study.
Keywords: subterranean habitats, caves, starvation hardiness
Published in DKUM: 08.12.2023; Views: 437; Downloads: 36
Full text (6,56 MB)
This document has many files! More... |
6. Vpliv hidrolatov damaščanske vrtnice (Rosa x damascena Mill.), sivke (Lavandula angustifolia Mill.) in laškega smilja (Helichrysum italicum (Roth) G. Don) na metabolno aktivnost človeških keratinocitov in melanomskih celicNeža Črnigoj, 2023, master's thesis Abstract: Hidrolati so stranski produkti pri pridelavi eteričnih olj. Proučevali smo vpliv hidrolatov damaščanske vrtnice, sivke in laškega smilja v dodanih celičnih kulturah keratinocitov NHEK in melanomskih celic WM-266-4 na obliko celic in njihovo metabolno aktivnost. Pripravili smo gojišča za celični kulturi keratinocitov NHEK in melanomskih celic WM-266-4. Celice smo izpostavili raztopinam hidrolatov. S pomočjo svetlobne mikroskopije smo izvedli morfološko analizo, s testom WST-8 analizo metabolne aktivnosti. Z morfološko analizo smo ugotovili spremenjeno obliko keratinocitov NHEK v celičnih kulturah, v katere smo dodali hidrolat sivke in laškega smilja. Metabolna aktivnost keratinocitov NHEK se je znižala pri hidrolatu sivke in laškega smilja. Hidrolat damaščanske vrtnice ni imel vpliva na obliko in metabolno aktivnost keratinocitov NHEK, prav tako ni vplival na melanomske celice WM-266-4. Hidrolata sivke in laškega smilja sta vplivala na obliko melanomskih celic WM-266-4. Na obliko celic je imel hidrolat sivke večji vpliv. Hidrolata sivke in laškega smilja sta povzročila inhibicijo metabolne aktivnosti melanomskih celic WM-266-4.
Keywords: hidrolati, sivka, damaščanska vrtnica, laški smilj, melanom, melanociti in keratinociti
Published in DKUM: 06.12.2023; Views: 554; Downloads: 38
Full text (3,52 MB) |
7. Vpliv nima (azadirachta indica a. juss) in triphale mešanice na preživetje človeških melanomskih celic in keratinocitov v celični kulturi : magistrsko deloAna Marija Hirtl, 2023, master's thesis Abstract: Nim in triphala mešanica (v nadaljevanju triphala) sta v ajurvedski medicini uporabljeni za lajšanje različnih bolezenskih stanj. V magistrski nalogi smo želeli raziskati vpliv nima in triphale na obliko in metabolno aktivnost melanomskih celic WM 266-4 in keratinocitov NHEK. S tem namenom smo pripravili gojišči za celični kulturi melanomskih celic WM 266-4 in keratinocitov NHEK, gojili celice in analizirali vplive raztopin nima in triphale na opazovane celice. Pri eksperimentalnem delu smo uporabili metodi svetlobne mikroskopije in spektrofotometrije. S slednjo smo analizirali rezultate testa WST8, ki je metoda za določitev metabolne aktivnosti. Ugotovili smo, da nim vpliva na obliko melanomskih celic WM 266-4 in zmanjša njihovo metabolno aktivnost. Nim ni vplival na obliko in metabolno aktivnost keratinocitov NHEK. Triphala ni vplivala na obliko melanomskih celic WM 266-4; nizke koncentracije triphale so njihovo metabolno aktivnost zmanjšale, najvišja koncentracija jo je povečala. Triphala ni vplivala na obliko keratinocitov NHEK; njihova metabolna aktivnost se je povečala pri vseh koncentracijah triphale. Raztopine nima in triphale skupaj so povzročile spremembo oblike melanomskih celic WM 266-4 in zmanjšale njihovo metabolno aktivnost. Raztopine nima in triphale skupaj so vplivale na obliko nekaterih keratinocitov NHEK. Metabolna aktivnost keratinocitov NHEK je bila povečana pri najvišji koncentraciji nima in triphale; nižje koncentracije nima in triphale niso vplivale na njihovo metabolno aktivnost. Ker so vse raztopine nima vplivale na obliko melanomskih celic WM 266-4 in zmanjšale njihovo metabolno aktivnost, bi bilo smiselno nadaljevati z raziskavami njegovih učinkov na različne tipe celic.
Keywords: nim, triphala, melanom, melanomske celice in keratinociti
Published in DKUM: 05.10.2023; Views: 500; Downloads: 60
Full text (3,18 MB) |
8. Vpliv zahodnjaške prehrane na strukturo glomerula in zamaščenost ledvične skorje pri mišihEnej Šuberger, 2021, master's thesis Abstract: V zadnjih desetletjih je na svetovnem nivoju opazno drastično povečanje populacije s prekomerno telesno težo, kar je poglaviten razlog za pojav številnih bolezni. Zaradi tesne povezanosti s sladkorno boleznijo tipa 2 in hipertenzijo sta prekomerna teža in debelost pomembna dejavnika za kronično ledvično bolezen in končno odpoved ledvic.
Namen raziskave je bil odkriti posledice zahodnjaške prehrane na strukturo glomerula in akumulacijo lipidov v ledvični skorji mišjega seva C57BL/6L, ki je dovzeten za sladkorno bolezen tipa 2. Kontrolna skupina živali je bila hranjena s standardno prehrano medtem, ko je bila testna skupina hranjena z zahodnjaško dieto. Po osemtedenskem hranjenju smo analizirali strukturo ledvične skorje miši. Poltanke tkivne rezine smo pregledali s svetlobnim mikroskopom z namenom opazovanja sprememb v strukturi glomerula in zamaščenosti ledvične skorje. Ultratanke tkivne rezine smo pregledali s transmisijskim elektronskim mikroskopom (TEM) in se osredotočili na spremembe integritete glomerulne bazalne lamine (BL).
Ugotovili smo, da je zamaščenost ledvične skorje miši, hranjenih z zahodnjaško prehrano veliko večja od tistih, hranjenih s standardno prehrano. Zamaščenost se je odražala v večji pokrovnosti lipidnih kapelj v tkivnih rezinah ter v večjih in številčnejših kapljah. Pri glomerulih smo pri skupini, hranjeni z zahodnjaško prehrano, opazili povečanje Bowmanovih prostorov, za kar predvidevamo, da je posledica hiperfiltracije. Ugotovili smo, da pri hranjenju z zahodnjaško prehrano pride do povečanja glomerulnega volumna. Debelina bazalne lamine testne skupine se ni razlikovala od debeline bazalne lamine kontrolne skupine. V tkivnih rezinah miši testne skupine pa smo opazili številne odcepitve podocitnih nožic od bazalne lamine ter odcepljanja primarnih izrastkov od telesa podocitne celice, kar nakazuje na delno izgubo integritete bazalne lamine in na zmanjšanje funkcije filtracije. Z raziskavo smo dokazali, da zahodnjaški način hranjenja negativno vpliva na ledvično morfologijo. Na podlagi spremenjene ledvične morfologije sklepamo na upad funkcionalnosti. Nadaljnje raziskave so potrebne za boljše razumevanje mehanizmov tako na celičnem kot na genetskem nivoju, preko katerih debelost deluje na ledvično okvaro.
Keywords: akumulacija lipidov, bazalna lamina, Bowmanov prostor, glomerul, HFD, ledvica, podociti, sladkorna bolezen, zahodnjaška prehrana, zamaščenost ledvice
Published in DKUM: 13.10.2021; Views: 925; Downloads: 88
Full text (2,70 MB) |
9. Vpliv zahodnjaške prehrane na strukturo in ultrastrukturo celic tankega črevesa mišiNina Lešnik, 2021, master's thesis Abstract: Ustrezen vnos maščob s hrano je pomemben za številne procese, kot sta npr. energetski metabolizem in nadzor telesne mase. Raziskovalci ugotavljajo, da se je v zadnjih letih močno spremenil način prehranjevanja ljudi. Hrana vsebuje vedno več transmaščobnih kislin, nasičenih maščob in holesterola, beljakovin, saharoze ter fruktoze in natrija. Prekomerno uživanje hrane z visoko vsebnostjo naštetih snovi pogosto vodi v debelost, k nastanku inzulinske rezistence, hipertenziji ter povzroča strukturne spremembe tkiv v človeškem organizmu.
Z uporabo mišjega modela smo želeli preučiti strukturo enterocitov (absorpcijskih celic) in čašastih celic (mukoznih celic) v tankem črevesu miši po uživanju zahodnjaške prehrane. Mišim C57BL/6J, ki so bile osem tednov hranjene z zahodnjaško prehrano, in kontrolni skupini miši, hranjenih s standardno prehrano, smo izolirali tanko črevo in analizirali njegovo strukturo. Tkivne rezine vzorcev tankega črevesa obeh skupin miši smo pregledali s svetlobno mikroskopijo in transmisijsko elektronsko mikroskopijo.
Ugotovili smo, da se struktura absorpcijskih in mukoznih celic v tankem črevesu miši, hranjenih z zahodnjaško prehrano, razlikuje od strukture omenjenih celic pri kontrolni skupini miši. Pri pregledu ultratankih rezin tkiva tankega črevesa miši, hranjenih z zahodnjaško prehrano, smo v citoplazmi celic opazili lipidne kaplje in avtofagne strukture. Druge strukturne značilnosti teh celic so bili še spremenjeni mitohondriji, zrnati endoplazemski retikulum in Golgijev aparat. Prav tako smo pri nekaterih celicah opazili pojav nekroze.
V raziskavi smo potrdili prisotnost strukturnih sprememb celic tankega črevesa miši, hranjenih z zahodnjaško prehrano, v primerjavi s kontrolno skupino miši. Menimo, da so za podrobnejši vpogled in razlage potrebne nadaljnje raziskave, s katerimi bi spremembe pojasnili in identificirali potencialne terapevtske ukrepe.
Keywords: Avtofagija, enterociti, kopičenje lipidov, mukozne celice, tanko črevo, zahodnjaška prehrana.
Published in DKUM: 27.07.2021; Views: 1090; Downloads: 63
Full text (2,35 MB) |
10. 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: 1612; Downloads: 314
Full text (4,80 MB) |
