Razvoj nove metode za kvantifikaciju i identifikaciju neuralnih matičnih stanica središnjeg živčanog sustava sisavaca


Neuralne matične stanice (engl. neural stem cells, NSC) igraju ključnu ulogu u stvaranju središnjeg živčanog sustava (engl. central nervous system, CNS) tijekom embrionalnog razvoja. Njihovo otkriće u mozgu odraslih sisavaca predstavlja jednu od najvažnijih prekretnica na polju neuroznanosti u proteklih dvadesetak godina jer se do tada smatralo da se u odraslom organizmu neuroni ne mogu regenerirati tj. da njihov broj tokom života progresivno opada1. Stoga otkriće novonastalih neurona (neurogeneze) u odraslom organizmu otvara mogućnost liječenja neurodegenerativnih bolesti staničnom terapijom.

NSC su tripotentne, odnosno generiraju tri glavne vrste stanica CNS-a: neurone, astrocite i oligodendrocite. Proces njihove diferencijacije odvija se putem asimetrične stanične diobe u nekoliko faza, a jedna od njih uključuje stvaranje intermedijarnih progenitorskih stanica (engl. transit-amplifying precursor)2. Mnogobrojna istraživanja su pokazala da su NSC zapravo heterogena populacija stanica sa različitim diferencijacijskim potencijalom pa njihova izolacija i uzgoj ne dovodi uvijek do efikasne diferencijacije u neurone, već vrlo često prevladava stvaranje glijalnih stanica. Osim toga, ne postoje markeri koji na jedinstveni način označavaju pojedinu vrstu stanica, neovisno radi li se o progenitorskoj stanici (engl. neural progenitor cell), neuronu ili diferenciranoj glijalnoj stanici. Primjerice, GFAP je marker koji se najčešće koristi za obilježavanje astrocita u fiziološkim uvjetima (tzv. resting astrocytes), te u slučaju ozljede, kada dolazi do povišene ekspresije (tzv. reactive astrocytes), a istovremeno se GFAP koristi i za obilježavanje neuralnih matičnih (progenitorskih) stanica.

U ovom se projektu predlaže razvoj nove metode za brzu i jednostavnu analizu staničnih jezgri izoliranih iz živčanog tkiva, kako bi se pomoću specifičnih biljega kvantificirale i identificirale neuralne matične ili ostale vrste stanica CNS-a. Metoda optimizirane homogenizacije predstavlja alternativu dugotrajnim i skupim tradicionalnim tehnikama koje se zasnivaju na imunobojanjima, a podrazumijevaju rezanje tkiva (instrumentima koje Odjel za biotehnologiju ne posjeduje), te bojanje i analizu stotine serijskih tkivnih prereza. Metoda će se zasnivati na homogenizaciji fiksiranog živčanog tkiva iz kojeg će se izdvojiti stanične jezgre, koje će se onda analizirati specifičnim nuklearnim markerima putem imunofluorescencije3. Inovativnost ove metode je i u korištenju dodatnih markera kojima bi se mogle obuhvatiti sve vrste stanica u mozgu, pa stoga njihova identifikacija otvara mogućnost primjene u dijagnostici.

1. Baizabal, J.-M., Furlan-Magaril, M., Santa-Olalla, J. & Covarrubias, L. Neural stem cells in development and regenerative medicine. Arch. Med. Res. 34, 572–588 (2003).

2. Casarosa, S., Bozzi, Y. & Conti, L. Neural stem cells: ready for therapeutic applications? Mol. Cell. Ther. 2, 31 (2014).

3. Herculano-Houzel, S. & Lent, R. Isotropic Fractionator: A Simple, Rapid Method for the Quantification of Total Cell and Neuron Numbers in the Brain. J. Neurosci. 25, 2518–2521 (2005).


Istraživački tim
Antonela Petrović antonela.petrovic@biotech.uniri.hr
Miranda Mladinić Pejatović mirandamp@biotech.uniri.hr
Jelena Ban jelena.ban@biotech.uniri.hr
Ivana Tomljanović ivana.tomljanovic00@gmail.com
Zrinko Baričević zrinkobarice@gmail.com
Grouin Tatiana tatiana.grouin@gmail.com

doc. dr. sc. Jelena Ban mag. biol.

Odjel za biotehnologiju

e-pošta: jelena.ban@biotech.uniri.hr
prostorija: O-219
telefon: 051 584 576

CROSBI
Laboratorij za molekularnu neurobiologiju


MEĐUNARODNA VIDLJIVOST:
CITATIH-INDEXI10-INDEX
Google scholar 257 7 7
ORCID ID