Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Natančno uravnavanje sklopitve stimulacije in izločanja v celicah beta je ključnega pomena za vzdrževanje normoglikemije. Čeprav glukoza v tem procesu predstavlja primarni dražljaj, inkretini ključno prispevajo k povečanemu izločanju inzulina, delno tudi preko ojačitve znotrajcelične dinamike [Ca2+] ([Ca2+]IC). Podrobnosti o tem, kako inkretini vplivajo na rekrutacijo celic beta v fazi aktivacije, na aktivni čas in funkcionalno povezanost v fazi platoja in kako na njihovo deaktivacijo, še niso pojasnjene. S pomočjo konfokalne mikroskopije smo v svežih tkivnih rezinah trebušne slinavke z visoko resolucijo istočasno zajemali [Ca2+]IC signale v številnih celicah in tako sistematično proučili vpliv agonistov receptorjev GLP-1 (GLP-1RA), eksendina-4 (Ex-4) in GLP-1, na aktivnost sklopljenih celic beta. V nestimulativni koncentraciji glukoze (6 mM) je Ex-4 aktiviral približno četrtino celic beta v otočku. Kostimulacija z Ex-4 in glukozo (10 mM) je skrajšala zamik do aktivacije celic beta in pospešila dinamiko njihove aktivacije. Tako se je čas, ki je bil potreben, da so celice dosegle polovično vrednost maksimalnega aktivnega časa, v prisotnosti Ex-4 prepolovil. Aktivni čas in regularnost oscilacij [Ca2+]IC sta se povečala, zlasti v začetnem delu odziva celic beta. Kasnejše dodajanje Ex-4, ko so bile celice že aktivne, ni privedel do tako izrazitega porasta aktivnosti. Mrežne analize so potrdile povečano povezanost celic med fazo aktivacije in fazo platoja, pri čemer je vloga centralnih celic ostala stabilna tako v kontrolnih poskusih kot ob stimulaciji z Ex-4. Zanimivo je, da smo pri Ex-4 opazili dvojen učinek na deaktivacijo celic beta, tako da se je celična aktivnost pri nizkih koncentracijah podaljšala, pri visokih pa skrajšala. Naši poskusi so dosledno pokazali, da je GLP-1 šibkejši agonist. Kostimulacija z GLP-1RA in glukozo tako povzroči porast [Ca2+]IC med aktivacijo in aktivnostjo celic beta, kar kaže, da je učinek inkretinov v veliki meri mogoče pojasniti z ojačano dinamiko [Ca2+]IC. Predhodna stimulacija z inkretini ne privede do kritičnega podaljšanja aktivnosti celic beta, kar potrjuje njihovo nizko tveganje za razvoj hipoglikemije.
Ključne besede: celice beta, tkivna rezina, agonisti receptorjev GLP-1, konfokalna mikroskopija, kalcijeve oscilacije
Objavljeno v DKUM: 26.03.2024; Ogledov: 215; Prenosov: 39
Celotno besedilo (4,19 MB)

Opis: V delu se osredotočimo na modeliranje signalizacije v pankreasnih celicah beta. Te endokrine celice se nahajajo v Langerhansovih otočkih trebušne slinavke in so ključne pri uravnavi hormonskega ravnovesja v telesu. Njihova glavna naloga je izločanje hormona inzulina, ki je tesno povezana z dinamiko kalcijevih ionov. Le-ta je v celicah beta odvisna od glukoze in je sestavljena iz različnih oscilatornih podsistemov, in sicer glikolitičnega, mitohondrijskega in električno-kalcijevega. Zaradi kompleksnosti tega sistema se pri njegovem preučevanju poslužimo modeliranja in simulacij, ki nadgradijo eksperimentalne ugotovitve in omogočijo globlji vpogled v delovanje. Najprej smo preučevali celosten model ene celice in opravili senzitivnostno analizo modela, na podlagi katere smo razbrali ključne parametre in regulacijske procese, ki krojijo celično dinamiko in sekrecijo inzulina. V nadaljevanju smo izdelali večcelični mrežni model celic beta, ki vključuje tudi medcelično električno sklopitev preko presledkovnih stikov. V ta model smo vpeljali tako heterogenost celic kakor tudi heterogenost stičnih prevodnosti in na takšen način dobili dobro skladnost med rezultati simulacij in eksperimentov.
Ključne besede: Langerhansovi otočki, celice beta, kalcijeva signalizacija, medcelična sklopitev, geometrična mreža, senzitivnostna analiza, kalcijeve oscilacije, sladkorna bolezen
Objavljeno v DKUM: 08.05.2017; Ogledov: 2010; Prenosov: 124
Celotno besedilo (2,40 MB)

Opis: Tema doktorske disertacije sodi na področje celične signalizacije. Predstavljena je teoretična obravnava celične signalizacije, ki temelji na proteinskih kaskadah, katerih aktivacija je pogojena s koncentracijo prostih ▫$Ca^{2+}$▫ ionov v znotrajceličnem prostoru. Proučujemo vlogo proteinskih kaskad pri glajenju celičnih signalov s kratkim odzivnim časom in vlogo proteinskih kaskad pri ohranjanju pulzne oblike ojačanih signalov. Izdelana je analogija s prenosom signalov v elektrotehniki, pri čemer primerjamo delovanje bioloških sistemov z znanimi mehanizmi delovanja v električnih vezjih. V delu sta predstavljena dva ključna izvirna znanstvena prispevka. Pokažemo, da je glajenje pulznih signalov s hitrimi vklopno-izklopnimi karakteristikami zagotovljeno že z malim številom kaskadnih ciklov. Za ojačitev signalov, pri katerih je potrebno ohraniti njihovo obliko, pokažemo, da so večstopenjski kaskadni ojačevalci rešitev tako v bioloških kakor tudi v tehničnih sistemih.
Ključne besede: fizika, tehnika, celična signalizacija, kalcijeve oscilacije, proteinske kaskade, glajenje signalov, ojačitev signalov, elektronski sistemi, operacijski ojačevalnik, disertacije
Objavljeno v DKUM: 31.05.2009; Ogledov: 14814; Prenosov: 1132
Celotno besedilo (10,19 MB)