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   

Koda Veda Področje
B000  Biomedicinske vede   

Koda Veda Področje
3.01  Medicinske in zdravstvene vede  Temeljna medicina 
Ključne besede
sekretorni, mešiček, eksocitoza, citosolni, kalcij, cAMP, glukoza, laktat, fuzija membrane, celični edem, umska manjzmožnost, Alzheimerjeva bolezen, nevrodegeneracija, diabetes
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (49)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  54657  Ena Begić  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
2.  55849  Kaja Belko Parkel  Medicina  Mladi raziskovalec  2021 
3.  39123  dr. Mićo Božić  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2016 - 2020  35 
4.  53473  Urška Černe  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  17 
5.  33901  dr. Patrizia D'Adamo  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2017  33 
6.  51962  dr. Dorian Dolanc  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021 
7.  50628  dr. Katja Fink  Nevrobiologija  Raziskovalec  2017 - 2021  29 
8.  54658  Borut Furlani  Medicina  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
9.  23345  dr. Mateja Gabrijel  Farmacija  Raziskovalec  2015 - 2019  47 
10.  37650  dr. Miloš Galić  Nevrobiologija  Raziskovalec  2018 - 2021 
11.  26145  dr. Špela Glišović Krivec  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2017  51 
12.  27961  dr. Nina Grasselli Kmet  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2021  99 
13.  34319  dr. Alenka Guček  Računalništvo in informatika  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  73 
14.  18548  dr. Helena Haque Chowdhury  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2021  155 
15.  36369  dr. Anemari Horvat  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2021  85 
16.  01302  dr. Matjaž Jeras  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2020  363 
17.  13300  dr. Matjaž Jereb  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2021  251 
18.  27585  dr. Jernej Jorgačevski  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2021  180 
19.  15666  dr. Marko Kreft  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2021  685 
20.  55841  Danaja Kuhanec  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2021 
21.  37492  dr. Eva Lasič  Medicina  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  44 
22.  34893  dr. Clara Limbaeck Stanic  Nevrobiologija  Raziskovalec  2020  45 
23.  38243  dr. Marjeta Lisjak  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2019  21 
24.  28753  Milica Lukić  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2021  75 
25.  21493  dr. Maja Matis  Nevrobiologija  Raziskovalec  2018 - 2021  32 
26.  34356  dr. Marko Muhič  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  22 
27.  23346  dr. Tina Pangršič Vilfan  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2016  49 
28.  37274  Miha Pate  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2016 - 2021 
29.  27747  dr. Samo Pirnat  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2018 - 2021  15 
30.  28858  Natalija Planinc Strunjaš  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2021  41 
31.  21390  dr. Maja Potokar  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2021  161 
32.  36486  dr. Pia Pužar Dominkuš  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2016 - 2017  42 
33.  32000  dr. Boštjan Rituper  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2015 - 2017  65 
34.  54114  Erika Rus  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2020 
35.  53467  Zala Smole  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021 
36.  39164  dr. Tina Smolič  Medicina  Raziskovalec  2016 - 2021  31 
37.  15467  dr. Matjaž Stenovec  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2021  202 
38.  34712  dr. Mojca Stojan Dolar  Interdisciplinarne raziskave  Raziskovalec  2018  71 
39.  16418  dr. Gorazd Bernard Stokin  Nevrobiologija  Raziskovalec  2020  175 
40.  51958  dr. Petra Tavčar Verdev  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  30 
41.  31572  dr. Saša Trkov Bobnar  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2015 - 2020  56 
42.  20214  dr. Nina Vardjan  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2021  267 
43.  32525  dr. Jelena Velebit Marković  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2017  40 
44.  37641  dr. Alexei Verkhratsky  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2020  151 
45.  54663  Julijan Vršnik  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
46.  53430  dr. Gerhard Wiche  Nevrobiologija  Raziskovalec  2019 - 2020  21 
47.  03702  dr. Robert Zorec  Nevrobiologija  Vodja  2015 - 2020  802 
48.  34905  dr. Marko Žličar  Srce in ožilje  Raziskovalec  2021  22 
49.  52340  Maja Žugec  Javno zdravstvo (varstvo pri delu)  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  12 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  48.402 
2.  1683  CELICA, biomedicinski center, d.o.o.  Ljubljana  1506854  1.783 
Povzetek
Znanstveni cilj programa CELIČNA FIZIOLOGIJA je razumeti mehanizme, s katerimi celice med seboj komunicirajo v normalnih in patoloških razmerah. Pomembna evolucijska iznajdba evkariontov (nastali pred 1-2 milijardami let) so subcelični organeli. Sem sodijo SEKRETORNI MEŠIČKI, ki imajo ključno vlogo v medcelični komunikaciji in so PREDMET naših raziskav. Hitro sporazumevanje med nevroni sestoji iz propagacije akcijskega potenciala vzdolž aksonov do živčnega končiča, kjer se sproži zlivanje membrane mešička, v katerem je kemični prenašalec, s plazmalemo. To je eden končnih korakov URAVNAVANE EKSOCITOZE in vodi v nastanek fuzijske pore, ozkega vodnega kanala, preko katerega se vsebina mešička izloči v zunajcelični prostor. Eksocitoza ni prisotna zgolj v nevronih. Najdemo jo praktično v vseh evkariontskih celicah in študirali jo bomo v različnih tipih celic: v hipofiznih celicah, v astrocitih, v adipocitih, v klonalnih celicah, da bi si odgovorili na vprašanja o: i) TRANSPORTU MEŠIČKOV IN FUZIJI MEMBRAN, ii) CITOSOLNIH SIGNALNIH POTEH IN PRESNOVI, iii) CELIČNI FIZIOLOGIJI IN MODELIH BOLEZNIH. Čeprav je eksocitozo raziskoval že nobelovec B. Katz pred petimi desetletji, je razumevanje tega procesa še fragmentarno, predvsem zaradi eksperimentalne nedostopnosti. Uporabili bomo METODE (med drugim tudi super-resolucijsko mikroskopijo in elektrofiziologijo), ki smo jih postavili v naših laboratorijih in omogočajo spremljanje fizioloških parametrov na ravni celice, organelov in posameznih molekul. Uporabili bomo celične kulture, tkivne rezine in transgene miši (kot modele bolezni), da bi ugotovili, kako celični procesi prispevajo k razvoju patologije. Dognanja na celični ravni bomo uporabili za razvoj novih terapevtskih možnosti. TRANSLACIJA. Prepričani smo, da je izbrana strategija raziskav primerna ne le za objavljanje rezultatov v revijah z najvišjo prepoznavnostjo, kakor smo to pokazali v preteklosti (J. Neuroscience, JBC, Neuron, Glia, Nature Drug Discovery Reviews, Nature Protocols, Nature Communications), ampak nam omogoča tudi usmerjanje v translacijo. V zadnjem obdobju smo uvedli razmere za delo »dobre proizvodne prakse« (GMP; angl. »good manufacturing practice«) in na podlagi raziskav fuzije membran razvili napredno celično avtologno zdravilo ter pričeli s klinično raziskavo (EudraCT # 2012-005498-29). Vložili smo več patentnih prijav na temelju odkritij dinamike mešičkov in presnovnih sprememb celic nevroglije. S to strategijo bomo tudi nadaljevali. Dodatno translacijo predstavlja tudi diseminacija rezultatov v izobraževalni proces. Za študente na Univerzi v Ljubljani smo uvedli predmete: Temelji fiziologije, Molekulska fiziologija, Celično inženirstvo. IZVEDLJIVOST. Kot do sedaj, bomo delovali z visoko motiviranimi raziskovalci z vodenjem laboratorija po sistemu kakovosti (ISO:17025, regulativo za pripravo naprednih celičnih medicinskih izdelkov), kar preverja Slovenska Akreditacija in Javna agencija za zdravila in medicinske pripomočke.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalno delo, ki ga predlagamo, je pomembno na več ravneh (v letu 2013 je bila vsebina, ki je del našega predloga, tudi nagrajena z Nobelovo nagrado). Nudi namreč novo znanje o univerzalnih bioloških procesih na celični ravni, ki so trenutno še slabo raziskani, na primer eksocitoza, transport mešičkov, citosolna homeostaza sekundarnih prenašalcev in metabolitov. Poleg tega 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 metodami. Pri tem želimo odgovoriti na vprašanja glede lastnosti posameznih funkcionalnih modulov, ki prispevajo k delovanju posamezne celice in pa celotnega organizma, tudi v živalih, modelih bolezni. Tako proučujemo elementarne dogodke eksocitoze pri hipofiznih celicah in astrocitih, celicah, ki po številu prekašajo nevrone v možganih. 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 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 tem velja izpostaviti visoko-resolucijsko optično mikroskopijo, napredne metode elektrofiziologije in kvantitativne metode mikroskopije in molekulske biologije z uporabo nanosenzorjev. Vse te metode smo uvedli v naše laboratorije. Poleg raziskav procesov na celicah v celični kulturi in v tkivnih rezinah, bomo študirali tudi celice iz živali, ki predstavljajo modele bolezni. Predlagano raziskovalno delo je povezano z rakavimi boleznimi (priprava avtolognega celičnega pripravka za zdravljenje raka s postopki fuzije membran, z nevrodegenerativnimi boleznimi (Alzheimerjeva bolezen), z umsko manjzmožnostjo in tudi s stanji, ki spremljajo sladkorno bolezen. Mehanizmi izločanja kemičnih prenašalcev in hormonov so pri tem ključnega pomena, saj delujejo kot sredstvo komunikacije med celicami v možganih. V endokrinem sistemu se hipofizni hormoni izločajo s procesi eksocitoze v kri in uravnavajo pomembne telesne funkcije kot so rast, razvoj, razmnoževanje in odzivi na stres. V okviru predlaganega raziskovalnega dela bomo proučevali poleg temeljnih fizioloških/biofizikalnih aspektov eksocitoze, transporta mešičkov, citosolne signalizacije s sekundarnimi prenašalci in metaboliti, tudi nove aspekte fiziološkega delovanja celic v tkivih, transporta mešičkov in homeostaze citosola in sicer v povezavi z nevrodegeneracijo, možganskimi poškodbami 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. Temeljne 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 matičnih celic, subcelične fiziologije, celičnega inženirstva, uporabe celic za pripravo avtolognih zdravil, 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 prispeva k večji prepoznavnosti, kredibilnosti in kompetentnosti celotne slovenske družbe. Strokovno znanje s področja celične fiziologije, ki je v Sloveniji prisotno že nekaj desetletij in se tudi uporablja v industriji priprave bioloških zdravil, je nujno potrebno za spodbujanje hitrejšega razvoja ne le v Sloveniji, pač pa tudi v globalnem smislu v povezavi z drugimi narodi.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno