Z novimi metodologijami do izboljšanja zdravstvenega stanja v dobrobit družbe
S prispelo opremo v okviru projekta ''Nadgradnja nacionalnih raziskovalnih infrastruktur – RIUM'' na Univerzo v Mariboru se obeta velik napredek na področju raziskovanja sladkorne bolezni.
Nova oprema v okviru projekta RIUM bo občutno prispevala k povečanju obsega in kakovosti razvojno-raziskovalnih projektov ter pripomogla k širšemu razvoju metodoloških procesov za dobrobit družbe ter dvig kakovosti življenja ljudi skozi izboljšanje zdravstvenega stanja. Oprema bo po načelu odprtega dostopa na razpolago širšemu krogu kvalificiranih raziskovalcev.
Raziskovalna oprema:
Stellaris 8 Falcon DIVE je fluorescenčni konfokalni mikroskop, katerega primarna funkcija je, da sprejema svetlobo iz določene točke vzorca in izključuje svetlobo, ki ni v fokalni ravnini. To omogoča zajemanje in kvantifikacijo slik v globini tkiva z visoko resolucijo, optično razrezovanje tkiva in njegovo 3D rekonstrukcijo. Zelo pomembna uporabnost konfokalne mikroskopije je snemanje dinamike znotrajceličnih sprememb koncentracije kalcija, ki nam služi kot marker za delovanje celic. Snemanje je možno tako na subcelični ravni kot tudi na večjem številu celic organa, ki ga raziskujemo. Uporaba belega laserja omogoča optimalno ekscitacijo fluorescenčnih označevalcev. Fluorescenčno označevanje je standard za ločevanje celičnih struktur, s tehnologijo FLIM pa lahko strukture ločimo ne le na podlagi emisijskega spektra barvila, temveč tudi na podlagi življenjske dobe barvila, kar omogoča natančnejše zaznavanje in razlikovanje celičnih procesov.
Naš mikroskop je verjetno najsodobnejši konfokalni laserski skenirni mikroskop na svetu. Skupaj s pripravo tkiva z našimi metodami označevanja celic, analize podatkov pa je vse skupaj pravzaprav unikatno, edini tovrstni sistem na svetu. Ključno torej je, da celice ostanejo dolgo časa žive, njihovi odzivi so zelo podobni tistim kot v celotnem organizmu. To pa nam daje ključno prednost in priložnost, da iščemo nove tarče za zdravila, na podlagi novih spoznanj, kaj gre v celicah narobe pri različnih boleznih.izr. prof. dr. Andraž Stožer, Medicinska fakulteta UM
Oprema daje izvrstne rezultate pri zajemanju visokoresolucijskih slik imunofluorescence in drugih strukturnih informacij (FLIM, SHG, itd.), kar močno razširi spekter uporabe. Posebej uporaben je bel laser, s katerim lahko natančno nastavimo vzbujevalno valovno dolžino, kar vodi v bolj učinkovito vzbujanje fluoroforov.
Natančnejše vzbujevanje omogoči:
- uporabo manjše laserske moči in s tem manjši razpad barvil in daljše časovne vrste,
- natančnejše razlikovanje in kvantifikacijo med sočasno apliciranimi barvili.
Uporaba opreme torej ni omejena le na žive biološke preparate, ampak omogoča tudi morfološko analizo na fiksiranih bioloških vzorcih in neživih materialih za farmacevtske in inženirske aplikacije.
V debelih tkivnih rezinah in v intaktnih organih živih živali je uporabna večfotonska aplikacija z uporabo infrardečega laserskega žarka, ki omogoča globlje prodiranje v globino preparata v primerjavi s klasično mikroskopijo, hkrati pa je metoda zaradi fizikalne omejitve gostote fotonov, ki morajo hkrati vzburiti fluoroforov, inherentno konfokalna.
Raziskovanje:
Na mišjem modelu sladkorne bolezni se bodo raziskovali molekularni mehanizmi med razvojem sladkorne bolezni. Raziskava bo razširjena na molekularne in medcelične mehanizme, ki se dogajajo med remisijo sladkorne bolezni po kalorični restrikciji in tako mehanicistično pojasnili remisijo, ki je opisana pri ljudeh. To predstavlja pomembno translacijo bazičnih raziskav na humano medicino. Prav tako se bo translacijska relevantnost povečala s širitvijo na človeško tkivo.
Raziskoval se bo tudi eksokrini del trebušne slinavke, tj. acinarno in duktalno tkivo, ki je pomembo za izločanje prebavnih encimov in bikarbonata iz trebušne slinavke, ob motnjah pa lahko vodi v vnetja trebušne slinavke (pankreatitis). Natančneje, razjasnila se bo povezava med vplivom eksokrinega dela trebušne slinavke med pankreatitisom in disfunkcijo endokrinega dela organa, ki vodi v sladkorno bolezen pri teh bolnikih.
Raziskovali se bodo tudi mehanizmi, ki vodijo v prekomerno aktivnost sečnega mehurja. Pojasnitev vpliva prostaglandinov in elektromagnetnega sevanja na izboljšanje skladiščne funkcije mehurja pomeni pomembno translacijo v humano medicino.
S pomočjo nove opreme se bodo raziskovali znotrajcelični in medcelični procesi trebušne slinavke, kar vključuje endokrine celice Langerhansovih otočkov, ki so v človeškem telesu pomembne za uravnavanje nivoja glukoze in drugih energijsko bogatih molekul v krvi, njihove motnje pa prispevajo k nastanku sladkorne bolezni.
Učinki:
V prvi vrsti je pričakovana razjasnitev nekaterih celičnih in medceličnih mehanizmov določenih bolezni (sladkorna bolezen, pankreatitis, prekomerna aktivnost sečnega mehurja).
Pojasnitev mehanizma remisije sladkorne bolezni po kalorični restrikciji bo pričakovano izboljšal implementacijo kalorične restrikcije, predvsem v zgodnjih stopnjah razvoja sladkorne bolezni. Velika so pričakovanja tudi od razjasnitve povezave med pojavom sladkorne bolezni in pankreatitisom, kar lahko omogoči zgodnje odkrivanje in intervencijo. Zadnji zdravstveni učinek pa se pričakuje pri prekomerni aktivnosti sečnega mehurja, ki je pogost pojav pri ženskah in močno poslabša kvaliteto življenja. Tako bi učinkovita farmakološka intervencija izboljšala vsakodnevno življenje teh bolnic.
Ta prispevek se ne bo poznal le na nivoju bazičnih raziskav v znanosti, temveč se pričakuje tudi translacija v humano medicino v obliki razvoja novih zdravil ali nefarmakoloških ukrepov v primeru sladkorne bolezni.
Razvoj novih metodoloških pristopov, da bi videli več in globlje ter razumeli bolje, je skupaj s prenosom bazičnih raziskav v klinično prakso ključen mehanizem za izboljšanje zdravstvenega stanja, s tem pa kakovosti življenja ljudi in splošne dobrobiti človeštva. To ni le poslanstvo, ampak dolžnost vsakega raziskovalca do družbe, ki mu je z več desetletno oporo omogočila, da sledi temu klicu.izr. prof. dr. Andraž Stožer, Medicinska fakulteta UM
Projekt sofinancirata Republika Slovenija, Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj.
Oznake
Kategorije
Datum
- 11. Apr 2022
