Izlaganje neurona miša tijekom diferencijacije hipoksiji povećava duljinu i razgranjenost dendrita u razvojno zrelijim stanicama

diplomski rad

• Naslov (engleski): Exposure of mouse neurons during differentiation to hypoxia increases the length and branching of dendrites in more mature cells
• Autor: Iva Šimunić
• Mentor: Dinko Mitrečić (mentor)
• Član povjerenstva: Srećko Gajović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zdravko Petanjek (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Dinko Mitrečić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Medicinski fakultet; (KATEDRA ZA HISTOLOGIJU I EMBRIOLOGIJU); Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-09-19, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Temeljne medicinske znanosti; Citologija, histologija i embriologija

Sažetak

Osnovno obilježje živčanih stanica je velik broj nastavaka kojima se one međusobno povezuju te tako omogućuju obavljanje svih uloga živčanog sustava. Budući da je broj nastavaka i njihovo razgranjenje dinamički parametar, mijenja se u brojnim bolestima, ali i tijekom razvoja živčanog sustava. Prvi cilj ovog rada je bio razvoj računalnog algoritma za razlikovanje aksona, dendrita i tijela neurona koji mjeri duljine i razgranjenost staničnih nastavaka. Budući da su najčešće bolesti živčanog sustava uzrokovane hipoksijom, nakon uspješno razvijenog programa smo istražili kako manjak kisika djeluje na razvojne preteče neurona u različitim stadijima diferencijacije. Stanice miša su na prvi, peti i sedmi dan diferencijacije bile izložene 1% kisika tijekom šest sati te su zatim dendriti označeni biljegom MAP2, a aksoni SMI312. Usporedba stanica izloženih hipoksiji i njihovih kontrola je otkrila kako su, za razliku od mlađih prekursora (prvi dan diferencijacije), stariji prekursori (dani 5 i 7) osjetljiviji na hipoksiju te kako reagiraju produljenjem dendrita i izrastanjem većeg broja dendritičkih ogranaka. Istovremeno, hipoksija nije utjecala na mjerene parametre aksona.

Ovaj rad je iznjedrio vrijedan računalni program koji omogućuje preciznu analizu parametara staničnih nastavaka. Kvantificiranjem suptilnih morfoloških promjena tijekom diferencijacije neurona smo unaprijedili razumijevanje utjecaja hipoksije na živčano tkivo.

Sažetak (engleski)

The basic feature of neurons is a large number of interconnected projections which enable the nervous system to perform all its tasks. Number of extensions and their branching is a dynamic parameter which changes during progress of diseases and development. The first goal was to develop a computer algorithm for distinguishing axons, dendrites, and neuronal bodies, which as well measures the lengths and branching of cell extensions. Since the most common diseases of the nervous system are caused by hypoxia, we investigated how hypoxia (1% oxygen for 6 hours) affects mouse neuronal precursors at different stages of differentiation (days one, five and seven) and how it influences dendrites, labelled by MAP2, and axons, labelled by SMI312. Comparison of cells exposed to hypoxia and their controls revealed that, unlike younger precursors (day 1), older precursors (days 5 and 7) were more susceptible to hypoxia. They responded by growing longer dendrites with more dendritic branches. At the same time, hypoxia did not affect measured parameters of axons.

This paper has yielded valuable computer program that allows accurate analysis of cell extensions. By quantification of subtle morphological changes during neuronal differentiation we improved understanding of the effects of hypoxia on the nervous tissue.

• Ključne riječi: diferencijacija razvojnih preteča neurona; hipoksija; stanični nastavci; strojno učenje
• Ključne riječi (engleski): neural precursor differentiation; hypoxia; cellular projections; machine learning
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:105:166902
• Studijski program: Naziv: Medicina; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica medicine (dr. med.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-11-02 10:24:24