Oddělení buněčné neurofyziologie

 

je zaměřena na studium buněčných a molekulárních základů integrace neurálních sítí prostřednictvím charakterizace mezibuněčných signálů mezi neurony a gliovými buňkami a vnitrobuněčných signálních mechanizmů v neuronech a gliových buňkách v průběhu fyziologických a patologických stavů. 

 

Současná atrofie astrocytů a astroglióza u myšího modelu alzheimerovy choroby - u transgenních myší s mutací tří genů

Astrocyty, nezbytné pro udržování homeostázy mozku, jsou středem zájmu výzkumu neurologických onemocnění, včetně Alzheimerovy choroby (ACH). V této studii jsme sledovali změny v morfologii astrocytů v závislosti na progresi ACH během stárnutí. Použili jsme imunohistochemickou analýzu, jež nám umožnila určit doménu gliálního cytoskeletonu změřením plochy a objemu astrocytů, a současně objasnit vztah mezi astrocyty a neuritickými plaky. Astroglie jsme studovali v hipokampu transgenních myší, u kterých jsou mutovány tři geny (3xTg-AD). Tento model simuluje progresi ACH u lidí. Ukázali jsme, že celkový počet astrocytů není ovlivněn ani věkem ani progresí ACH, nicméně, již u 6 měsíčních myší jsme zaznamenali signifikatní snížení povrchu i objemu astrocytů na základě GFAP immunoreactivity, které přetrvávalo v gyru dentatu 12–18 měsíčních myší, zatímco v CA1 oblasti se u těchto myší atrofie astrocytů objevuje až ve věku 18 měsíců. Tato atrofie cytoskeletonu je provázena signifikantním poklesem objemu buněčného těla. Přestože atrofie astrocytů se zdý být obecným procesem, současně se v hipokampu v blízkosti plaků objevují i hypertrofované astrocyty, které na

 

Obr. 1. (A) Mikrograf získaný pomocí konfokálního mikroskopu ilustruje na základě GFAP barvení atrofii astrocytů u 3xTg-AD myší v gyrus dentatus DG a CA1 oblasti hipokampu CA1 ve srovnání s kontrolou. (C) Mikrograf získaný pomocí konfokálního mikroskopu ilustruje na základě GFAP barvení a beta-amyloid imunoreactivity změny v profilu GFAP u astrocytů v blízkosti plaků (B). S využitím kombinované imunohistochemické analýzy (GFAP -zelená a beta-amyloid -červená) obrázek (C) ukazuje akumulaci astrocytů v blízkosti plaků beta-amyloidu a deposita beta-amyloidu u cév u 3xTg-AD myší. Astrocyty, které obklopují plaky vykazují charakteristiky hypertrofovaných-reaktivních astrocytů.

  

základě GFAP profilu vykazují zvýšený povrch i objem buněčného těla. Progrese ACH má tak rozdílný vliv na populace astrocytů v závislosti na jejich asociaci s plaky; atrofie/hypertrofie astrocytů poukazuje na progresivní porušení neuronových sítí a narušení homeostázy neurotransmiterů, která má za následek kognitivní dysfunkci u Alzheimerovy choroby.

 

 

se zabývá objasněním úlohy gliových buněk v patofyziologii mozkové ischemie a v následné regeneraci nervové tkáně s využitím elektrofyziologických, imunohistochemických, fluorescenčních zobrazovacích metod a 3D-kofokální morfometrie.

 

 

Morfogeny Sonic hedgehog (Shh) a Wnt mají významnou úlohu jak ve vývoji nervového systému, tak i v neurogenezi a gliogenezi nervové tkáně dospělého jedince. Jejich role v postnatální neurogenezi a v regeneraci poškozené nervové tkáně není plně objasněna a je proto předmětem intenzivního výzkumu.
Studie byla zaměřena na objasnění úlohy Shh a Wnt-7a v proliferaci a diferenciaci neonatálních neurálních kmenových/progenitorových (NK/P) buněk in vitro, které byly transdukovány plasmidem nesoucím Shh nebo Wnt-7a. Současná exprese morfogenů a GFP nám umožnila studovat morfologii diferenciovaných buněk, buňky exprimující pouze GFP byly použity jako kontrola. Ukázali jsme, že Shh a Wnt-7a odlišně ovlivňují diferenciaci neonatálních NK/P buněk a podporují morfologicky, imunocytochemicky a elektrofyziologicky odlišné populace neurálních progenitorových buněk. Zatímco oba morfogeny zvyšují expresi neuronálních markerů během in vitro diferenciace, pouze Wnt-7a podporuje růst a vývoj neuronálních výběžků a významně potlačuje gliogenezi. Elektrofyziologická analýza ukázala, že Wnt-7a zvyšuje výskyt buněk, které vykazují mebránové vlastnosti charakteristické pro neurony,
zatímco Shh udržuje populaci buněk, která vykazuje mebránové vlastnosti neurálních progenitorů a potlačuje jejich další diferenciaci ve funkční neurony.

 nahoru