Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Celična fiziologija1 10-7

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
3.03.00  Medicina  Nevrobiologija   
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   
2.06.00  Tehnika  Sistemi in kibernetika   

Koda Veda Področje
B470  Biomedicinske vede  Fiziologija 
Ključne besede
celična fiziologija, celično inženirstvo, celične kulture, adipociti, hipofizne celice, klonalne celice, inzulin, sekrecija, prolaktin, laktotrofi, hipofizni hormoni, fiziologija mitohondrija, eksocitoza, endocitoza, homeostaza kalcija, membranska kapacitivnost, elektrofiziologija, konfokalna mikroskopija, imunohibridomi, celična fuzija, biomedicinska merilna oprema
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (17)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  23345  dr. Mateja Gabrijel  Farmacija  Raziskovalec  2004 - 2008  47 
2.  06846  Sonja Grilc  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2005 - 2008  57 
3.  18548  dr. Helena Haque Chowdhury  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2008  155 
4.  27585  dr. Jernej Jorgačevski  Medicina  Mladi raziskovalec  2006 - 2008  180 
5.  04411  dr. Tomaž Kiauta  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2007  73 
6.  01187  dr. Marjan Kordaš  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2008  296 
7.  28638  dr. Petra Brina Kovačič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2007 - 2008  13 
8.  15666  dr. Marko Kreft  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2008  685 
9.  23973  Rolando Kresnik    Raziskovalec  2004 
10.  28325  dr. Mateja Lobe Prebil  Medicina  Mladi raziskovalec  2007 - 2008  25 
11.  23346  dr. Tina Pangršič Vilfan  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2008  49 
12.  21390  dr. Maja Potokar  Medicina  Raziskovalec  2004 - 2008  161 
13.  25679  Mojca Skalar    Tehnični sodelavec  2005 - 2007 
14.  12266  dr. Marjan Slak Rupnik  Metabolne in hormonske motnje  Raziskovalec  2007 - 2008  350 
15.  15467  dr. Matjaž Stenovec  Medicina  Raziskovalec  2004 - 2008  202 
16.  20214  dr. Nina Vardjan  Nevrobiologija  Raziskovalec  2004 - 2008  268 
17.  03702  dr. Robert Zorec  Nevrobiologija  Vodja  2004 - 2008  802 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  48.524 
2.  1683  CELICA, biomedicinski center, d.o.o.  Ljubljana  1506854  1.798 
Povzetek
Kemični prenašalci in hormoni se v evkariontski celici skladiščijo v mešičkih, ki so obdani z membrano. Da bi se v mešičkih skladiščene snovi lahko sprostile v zunajcelični prostor, pride do fuzije med membrano mešička in plazmalemo. Ta proces imenujemo eksocitoza. Če je za sprožitev eksocitoze potreben dražljaj, govorimo o regulirani eksocitozi. V primeru, da ta poteka brez dražljaja, govorimo o konstitutivni eksocitozi. V človeškem telesu praktično ni celice, ki ne bi opravljala eksocitoze. V nekaterih tipih celic je ta proces posebej specializiran, npr. v nevronih in endokrinih celicah, drugje je tudi prisoten, npr. v adipocitih, srčnih mišičnih vlaknih, celicah imunskega sistema, v fotoreceptorjih, v celicah glije in drugod. Kljub temu, da je to univerzalni proces vseh evkariontskih celic, vemo razmeroma malo, kako se ta proces uravnava na molekularni ravni. V zadnjem desetletju so raziskovalci opisali, da je s tem procesom povezanih več deset beljakovin, a ni znano katere beljakovine med sabo reagirajo in v kakšnem vrstnem redu, da eksocitoza poteka uravnavano. Postavljena je hipoteza, da obstaja skupni imenovalec, skupni temeljni molekularni skelet, ki omogoča eksocitozo, ter da se na to molekularno osnovo z vezavo drugih beljakovin lahko spremenijo tudi specifične fiziološke lastnosti eksocitoze. Na drugi strani pa nekateri menijo, da obstaja le en t.i. sekvenčni mehanizem eksocitoze v celici. Da bi preverili zgoraj omenjene hipoteze, bomo študirali sekrecijsko aktivnost v več tipih celic, posebej na modelnih celicah hipofize, celicah sprednjega in srednjega režnja podganje hipofize. Te celice so specializirane za sproščanje hormonov, kot so prolaktin, beta-endorfin in alfa-MSH. Ti hormoni med drugim sodelujejo pri odgovoru na stres, pri uravnavanju aktivnosti imunskega sistema, pri uravnavanju telesne temperature, v mehanizmih uravnavanja telesne teže in drugod. Poleg tega bomo študirali tudi fiziologijo mitohondrijev in sekrecijsko aktivnost posameznih astrocitov, adipocitov in skeletnih mišičnih vlaken. Fuzija membran nastopa pri dozorevanju celic, npr. pri nastanku mišičnih vlaken. Za čisto uporabne namene (npr. priprava monoklonskih protiteles) pa se uporablja fuzijo tudi za pripravo hibridnih celic, ki sestojijo iz dveh ali več različnih celic. Po spojitvi membran nastane ena celica, ki ima lastnosti obeh celic. Posebej pomembna je priprava hibridomov za potrebe adjuvantnega zdravljenja rakavih bolezni, kjer tumorske celice spojimo s celicami, ki prezentirajo antigene celicam imunskega sistema. Cilj predlaganega programa je dvojen: na eni strani razumeti temeljne mehanizme fuzije membrane v fizioloških procesih eksocitoze in na drugi strani uporabiti poznavanje mehanizmov fuzije membran pri razvoju tehnologij priprave hibridnih celic in pri razvoju t.i. "celičnih priprav: celičnih čipov" za namene zdravljenja.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalno delo izvedenega programa je pomembno na več ravneh. Predvsem nudi novo znanje o splošnih bioloških procesih na celični ravni, ki so trenutno še slabo raziskani, na primer eksocitoza, transport mešičkov, citosolna homeostaza sekundarnih prenašalcev in metabolitov. Poleg tega delo predstavlja modelni sistem za proučevanje »funkcionalne genomike in proteomike«. Pri večini zapletenih bioloških procesov, ki vključujejo delovanje različnih genov in proteinov, ni mogoče spremljati fiziološkega procesa v času v živih organizmih. Pri študiju takšnih bioloških procesov se uporabljajo posamezne celice in pa številne tehnike, ki jih uporabljamo bodisi posamezno ali pa sočasno v kombinaciji z drugimi tehnikami. Pri tem želimo odgovoriti na vprašanja glede lastnosti posameznih funkcionalnih modulov, ki prispevajo k delovanju posamezne celice in pa celotnega organizma. Na takšen način lahko proučujemo proces eksocitoze pri laktotrofih. Dinamiko mešičkov pred in po eksocitozi lahko proučujemo tudi pri posameznih celicah, na primer pri astrocitih. Recentne raziskave kažejo, da so astrociti zelo pomembni pri procesiranju informacij v centralnem živčnem sistemu, tako v bolezenskem kot tudi normalnem stanju. Zelo slabo je proučen proces transporta mešičkov v citosolu, pri katerem sodelujejo sekundarni prenašalci in metaboliti. Pri proučevanju tega procesa so zelo pomembne optične tehnike v kombinaciji s fluorescenčnimi molekulskimi označevalci, s pomočjo uporabe le-teh pa se bodo na tem področju v prihodnje odprle nove pomembne smeri raziskav. Pri našem delu smo uporabili tudi preparate tkivnih rezin, in tako smo funkcijo posamezne celice lahko proučevali tudi v okolju, ki je bliže delovanju celice v tkivu. Čeprav predlagano raziskovalno delo ni neposredno povezano s specifičnim bolezenskim stanjem, verjamemo, da bo nekoč pripomoglo k ohranitvi in vzpostavljanju zdravja ljudi. Anteriorni hipofizni hormoni uravnavajo pomembne telesne funkcije kot so rast, razvoj, razmnoževanje in odzivi na stres. Sproščanje teh hormonov uravnavajo faktorji, ki jih sproščajo nevroni (pars intermedia) ali pa cirkulirajoči hipotalamusni faktorji. Le-ti uravnavajo eksocitozo preko interakcij s specifičnimi površinskimi membranskimi receptorji in posledično aktivacijo znotrajceličnih signalnih mehanizmov. Ključnega pomena pri razumevanju nevroendokrine integracije je, da razumemo mehanizme, ki uravnavajo eksocitozo. Šele pred nedavnim so opisali pomembno vlogo astrocitov pri delovanju centralnega živčnega sistema in sicer prav z raziskavami na posameznih celicah. Proučevanje vloge uravnavane eksocitoze v celicah, ki imajo pomembno vlogo pri presnovnem sindromu in sladkorni bolezni, bo pripomoglo k razvoju novih diagnostičnih in terapevtskih pristopov. V okviru raziskovalnega dela smo proučevali poleg temeljnih fizioloških/biofizikalnih aspektov eksocitoze, transporta mešičkov, citosolne signalizacije s sekundarnimi prenašalci in metaboliti, tudi nove aspekte fiziološke delovanja celic v tkivih, transporta mešičkov in homeostaze citosola in sicer v povezavi z nevrodegeneracijo, možganskimi poškodbami, presnovnim sindromom in sladkorno boleznijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Celična fiziologija je temeljna disciplina, ki prispeva k razvoju novih terapevtskih in diagnostičnih metod v moderni molekularni medicini. Strategija, ki podpira temeljne in aplikativne raziskave na celični ravni, predstavlja pot, ki bo omogočila prenos informacij v podporo hitrejšemu razvoju celotne družbe, vključno slovenske. Bazične raziskave so ključne za izobraževanje bodočih strokovnjakov in širše javnosti. Širša javnost mora biti poučena o razvoju celične biologije in molekularne medicine. Na primer, najnovejše obetajoče raziskave na področju izvornih celic, subcelične fiziologije, celičnega inženirstva, transplantacije celic, biologije in mehanizmov določenih bolezni, mehanizmov zdravljenja, itd. morajo biti predstavljene širši javnosti. Nadalje, reševanje problemov v okviru svetovnih problemov na najvišji možni metodološki ravni bo prispevalo k večji prepoznavnosti, kredibilnosti in kompetentnosti celotne slovenske družbe. Strokovno znanje s področja celične fiziologije, ki je v Sloveniji prisotno že nekaj desetletij, je potrebno za spodbujanje hitrejšega razvoja in ne le v Sloveniji, pač pa globalnem smislu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno