Search

Synaptic glycoprotein neuroplastin (Np) is a crucial synaptic junction (SJ) proteome member. Evidenced functions of Np include regulating Ca2+ clearance and its involvement in long-term potentiation. We have previously reported differential immunohistochemical pattern of Np across brain regions in Toll-like receptor 2 (TLR2) knock-out (KO) mice and assumed that detected alterations might accompany large-scale changes in the synaptic environment in TLR2KO mice. These findings guided us on a journey to address whether the absence of TLR2 affects the SJ proteome. The study was conducted on female and male mice with 4 wild types (WT) and 4 TLR2 KO per group. Tissue samples of the cortex, cerebellum, and hippocampus were isolated by neuroanatomical dissection and subjected to membrane fractionation protocol to obtain synaptic junction enriched fractions. Tryptic in- gel digestion was applied to the collected fraction, and generated peptides were analyzed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC- MS/MS). Data analysis revealed significant changes in protein abundance across all isolated brain regions and supported our previous results demonstrating alterations of Np and P-Type ATPases expression in TLR2KO mice. The most remarkable and sex-dependent differences in protein content were observed in the cortex of TLR2KO animals compared to WT, while a lesser extent of proteome disruption was shown in the hippocampus and cerebellum of TLR2KO animals. The protein systems that underwent significant modifications are particularly those implicated in neurotransmission, overall pre-and postsynaptic arrangements, synaptic energy metabolism, axon/dendrite cytoskeleton, and myelin sheath modifications. In conclusion, investigating a synaptic proteome in the TLR2KO mouse model enables a fresh look at the potential new roles of TLR2 in intercellular communication and neuronal connectivity in a sexspecific manner.

Priručnik daje pregled metoda i pristupa u istraživanju i liječenju bolesti mozga koji se temelje na matičnim stanicama.

Drugo izdanje priručnika daje sažeti pregled doprinosa molekularne biologije u području genetike i epigenetike, genomike, transkriptomike, proteomike, nutrigenomike i farmakogenomike, te prikaz modernih trendova u primjeni najnovijih dostignuća u kliničkim i znanstvenim laboratorijima.

Posteljica igra ključnu ulogu u prijenosu hranjivih tvari potrebnih za normalan fetalni razvoj. Za rast masnog tkiva djeteta pritom su najvažniji glukoza i lipidi. Dok je prijenos glukoze kroz posteljicu već odavno prepoznat kao olakšana difuzija ovisna o koncentracijskom gradijentu, sam mehanizam prijenosa lipida je velikim dijelom nepoznat. Istraživanja upućuju na moguću ulogu lipoproteinske lipaze (LPL) koja u metabolizmu lipida ima veliku važnost, a djeluje kao katalizator hidrolize triglicerida kojom se stvaraju slobodne masne kiseline. U kojoj mjeri je ovaj mehanizam doista važan za prijenos lipida kroz posteljicu nije poznato. Odlučili smo stoga napraviti analizu izražaja navedenog gena u terminskim posteljicama zdravih trudnica i trudnice s nasljednom hipertrigliceridemijom, recesivnim poremećajem uzrokovanim mutacijom LPL gena. Western blot analiza monoklonalnim protutijelom anti-LPL (5D2, Abcam) pokazala je jak signal lipoproteinske lipaze u posteljicama zdravih trudnica (n=6) dok je kod trudnice s nasljednom hipertrigliceridemijom signal bio 50% slabiji. Imunohistokemijska analiza istim anti-LPL protutijelom pokazala je najjaču LPL imunoreaktivnost u trofoblastnim stanicama s nešto slabijim signalom u endotelnim stanicama krvnih žila. Osim navedenih analiza na proteinskoj razini, kvantificirali smo i LPL mRNA pomoću RT- PCR koji je pokazao 3-4 puta veću razinu mRNA kod trudnice s nasljednom hipertrigliceridemijom u odnosu na zdrave trudnice što je vjerojatno posljedica pokušaja kompenzacije nedostatka LPL proteina pojačanom mRNA proizvodnjom. Ovim istraživanjem smo jasno dokazali prisutnost LPL mRNA i proteina u trofoblastnim stanicama posteljica zdravih trudnica u terminu. Usmjeravanjem daljnjeg istraživanja na analizu promjene izražaja LPL gena u pojedinim patološkim stanjima poput gestacijskog dijabetesa ili intrauterinog zastoja u rastu, dobit ćemo bolji uvid u mehanizme koji dovode do promjena u ukupnoj količini fetalnog masnog tkiva i abnormalnog fetalnog rasta u navedenim poremećajima.

U radu su predstavljene osnove regenerativne medicine i dat kratak pregled istraživanja iz tog područja koja svoje izvorište i potencijalnu kliničku primjenu imaju u području dentalne medicine.

Postishemijska upala značajan je faktor u razvoju ozljede nakon moždanog udara, a TLR2 receptor jedan je od njezinih glavnih medijatora. Glavni cilj ovog doktorata bio je odrediti utjecaj upale posredovane TLR2 receptorom na apoptozu u ishemijskom okolišu. Utjecaj TLR2 receptora istražen je na modelu ishemijskog oštećenja mišjeg mozga u životinja s normalnim (CAG-luc) i onih s onemogućenim Tlr2 genom (CAG-luc-Tlr2-/-). Oba soja ubikvitarno su izražavala luciferazni transgen. Razmjer apoptoze pratio se bioluminiscencijom zatočenim Z-DEVD-aminoluciferinom koji se cijepa i postaje bioluminiscentno aktivan nakon interakcije s pocijepanom kaspazom-3. Ishemijska ozljeda bila je uzrokovana okluzijom srednje moždane arterije, a njena progresija praćen je magnetskom rezonancom. Stanična smrt je potvrđena metodama imunofluorescencije pocijepanom kaspazom-3, protočne citometrije aneksinom-V i TUNEL esejom. Funkcionalno oštećenje izmjereno je testom neurološkog deficita. Zatočeni Z-DEVD-aminoluciferin validiran je i procijenjen kao adekvatan supstrat za praćenje apoptoze. Longitudinalno in vivo mjerenje apoptoze izazovno je te zahtijeva kvalitetnu validaciju i normalizaciju. Nije bilo ukupne razlike u apoptozi između sojeva, ali u nedostatku TLR2 receptora postojao je izraženiji mehanizam nekroze. U akutnom periodu, CAG-luc- Tlr2-/- miševi bolje su preživljavali od CAG-luc miševa, dok u kroničnom periodu nije bilo razlike u preživljenju. Ipak, magnetna rezonanca je pokazala kako su CAG-luc-Tlr2-/- miševi su u kroničnom periodu izgubili više tkiva ipsilateralne hemisfere od CAG-luc miševa. Stoga, iako smanjena upala u akutnom periodu može biti protektivna, dugoročno narušava oporavak., Postischemic inflammation is a significant contributor to ischemic injury development. The TLR2 receptor is one of its main mediators. The main aim of this thesis was to determine the effect of TLR2-mediated inflammation on apoptotic cell death in the ischemic environment. The effect of TLR2 was investigated on the ischemic injury model in animals with normal Tlr2 (CAG-luc) and those with knock-out Tlr2 gene (CAG-luc-Tlr2-/-). Both strains expressed the firefly luciferase transgene ubiquitously. The scope of apoptosis was determined by the utilization of bioluminescence imaging with caged Z-DEVD-aminoluciferin, which becomes available for the bioluminescence reaction after cleavage with activated caspase-3. Middle cerebral artery occlusion was performed to produce the ischemic injury. Its progression was followed with magnetic resonance imaging. Cell death was further confirmed using immunofluorescence with activated caspase-3, flow cytometry with annexin-V and the TUNEL assay. Functional outcomes were assessed using a neurological deficit test. Caged Z-DEVD-aminoluciferin was validated and assessed as an adequate tool for monitoring apoptosis. Longitudinal in vivo measurement of apoptosis is challenging and requires thorough validation and normalization. No total difference in apoptosis between the used strains was found. However, in the absence of the TLR2 receptor, a more pronounced mechanism of necrosis arose. In the acute period, CAG-luc-Tlr2-/- mice had better survival than CAG-luc mice. In the chronic period, there was no difference in survival between the strains. However, magnetic resonance imaging showed that CAG-luc-Tlr2-/- lost more ipsilateral hemisphere tissue than CAG-luc mice during the chronic period. Therefore, although lower levels of inflammation may be protective in the acute period post-stroke, long-term recovery is impaired.

Hipoksijsko-ishemijska ozljeda mozga u perinatalnom periodu je jedan od najčešćih uzroka cjeloživotnog invaliditeta. U ovom radu smo istražili ulogu stanične smrti po tipu nekroptoze u hipoksijsko-ishemijskom oštećenju stanica živčanog sustava, te ulogu živčanih matičnih stanica u oporavku. Prvi cilj je bio uspostaviti pouzdan model nezrelih stanica živčanog sustava, što je postignuto osmodnevnom diferencijacijom živčanih matičnih stanica miša. Usporedba diferencijacije stanica u ambijentalnoj (20 % kisika) i tkivnoj normokosiji (5 % kisika) je pokazala kako tkivna normoksija povećava izražaj nekih gena vezanih uz matičnost, te onih koji određuju identitet neurona i astrocita. Također smo pokazali kako hipoksija (1 % kisika) u trajanju od 24 h nije dovoljna za pokretanje nekroptoze u nezrelim stanicama živčanog sustava, već je za aktivaciju tog oblika stanične smrti potrebna istovremena deprivacija glukoze (OGD). Budući da inhibitor Necrostatin-1s nije utjecao na nekroptozu nezrelih stanica živčanog sustava, zaključili smo kako je nekroptoza u analiziranom modelu neovisna o kinaznoj aktivnosti RIPK1. Iako matične stanice, niti njihov kondicionirani medij nisu direktno smanjili intenzitet nekroptoze nezrelih stanica živčanog sustava, pokazane su mjerljive dobrobiti: dodane matične stanice su djelomično povratile izražaj biljega neurona TUBB3, dok je kondicionirani medij djelomično povratio izražaj SOX2, jednog od proteina važnog za oporavak živčanog sustava., Hypoxic-ischemic encephalopathy is one of the most common causes of lifelong disability. Here, we have investigated the role of necroptosis, a type of cell death, in hypoxic-ischemic insult of cells of the nervous system, and the role of neural stem cells (NSC) in recovery. The first goal was to establish a model of immature cells of the nervous system, which was achieved through the eight-day differentiation of mouse NSC. A comparison of cell differentiation in ambient (20 % oxygen) and tissue (5 % oxygen) normoxia revealed that tissue normoxia increases the expression of some of the genes involved in stemness and neuronal and astrocytic identity. Since activation of necroptosis in immature cells couldn't be achieved by hypoxia (1 % oxygen) during 24 h, we caused necroptosis by oxygen-glucose deprivation. Since inhibitor Necrostatin-1s didn't influence necroptosis, we have concluded that necroptosis in the analyzed model is not dependent on the kinase activity of RIPK1. Although NSC, nor their conditioned medium didn't directly reduce the intensity of necroptosis, we have discovered other benefits: NSC partly recovered the expression of the neuronal marker TUBB3, while the conditioned medium partly recovered the expression of SOX2, a protein important for recovery of the nervous system.

Neopstruktivna azoospermija je heterogena skupina bolesti kojima je etiologija oštećena spermatogeneza u sjemenicima. NOA je odgovorna za oko 15% muške neplodnosti. Uvođenjem kirurške izolacije spermija iz sjemenika muškarcima s NOA je omogućeno potomstvo. Trudnoća u tih parova se ostvaruje kombinacijom metoda medicinski pomognute oplodnje in vitro (IVF), tj. izolacijom spermija iz sjemenika (TESE) i intracitoplazmatske injekcije tih spermija u jajnu stanicu (ICSI). Izolacija spermija iz sjemenika se može izvesti perkutano iglom (TFNA) ili otvorenim kirurškim pristupom. TFNA se danas koristi kao dodatna tehnika za mapiranje očuvane spermatogeneze u sjemenicima prije otvorene kirurške biopsije. Otvorena biopsija može biti ostvarena s mikroskopskim povećanjem (mTESE) ili bez optičkog aparata (cTESE). Komplikacije nakon zahvata su rijetke te uključuju intratestikularne hematome, pad razine testosterona i narušavanje građe i funkcije testisa s posljedičnom atrofijom tkiva sjemenika. Današnjim zlatnim standardom u izolaciji spermija se smatra mTESE. Mnoge su studije ukazale njenu prednost u uspješnosti izolacije spermija (SRR) i manjem broju postoperativnih komplikacija. Na uspješnost izolacije spermija potencijalno utječu starost muškaraca, volumen sjemenika i genetska pozadina. Njihove prediktivne vrijednosti nisu jednoznačne te se za sada ne koriste kao pokazatelji uspješnosti izolacije spermija. Iako su prednosti mTESE poznate, potrebna su daljnja, dobro osmišljena istraživanja kako bi se utvrdile stvarne razlike između kirurških tehnika., Non-obstructive azoospermia can be described as a heterogeneous group of diseases whose common etiology is impaired spermatogenesis in the testicles. NOA is responsible for about 15% of male infertility. The development of surgical isolation of sperm from the testicles has made it possible for men with NOA to have children. Pregnancy in these couples is achieved through a combination of in vitro fertilization (IVF), intracytoplasmic sperm injection (ICSI), and isolated sperm. Extraction of sperm from the scrotum can be performed percutaneously with a needle (TFNA) or through an open surgical approach. TFNA is now used as an additional technique to map preserved spermatogenesis in the testes before the open surgical biopsy. An open biopsy can be performed with the help of microscopic magnification (mTESE) or without optical apparatus (cTESE). Complications after the procedure are rare and include intratesticular hematomas, a drop in testosterone levels, and impaired testicular integrity with seminal tissue atrophy. Today's gold standard in sperm isolation is mTESE. Many studies have shown its advantage in the success of sperm extraction (SRR) and fewer postoperative complications. The success of sperm isolation can be potentially influenced by men's age, sperm volume, and genetic background. Their predictive values are not unambiguous, and for now, they are not used as indicators of the success of sperm isolation. Although the benefits of mTESE are known, further, well-designed studies are needed to determine the true differences between the surgical techniques.

Tijekom nastanka moždanog udara agonisti gvanilat ciklaze (GC)-A djeluju neuroprotektivno. Ovaj učinak nije dokazan za agoniste GC-B. S obzirom da do danas ne postoji istraživanje koje proučava ulogu GC-C receptora i njegovih agonista u razvoju ishemične ozljede mozga, cilj je ove doktorske disertacije utvrditi ulogu urogvanilina (UGN) te aktivacije GC-C ovisnog i GC-C neovisnog signalnog puta u razvoju moždanog udara. Istraživanje je provedeno na mišjem modelu moždanog udara (začepljenje srednje moždane arterije u trajanju od 60 min, MCAO) i to u životinja kojima nedostaje GC-C ili UGN te divljim tipovima (WT) životinja iz istog legla. Mozak miševa sniman je magnetnom rezonancom prije te 24 sata nakon MCAO-a. 48 sati nakon MCAO-a, sniman je Ca2+ odgovor na podražaj UGN-om te je tkivo podvrgnuto imunohistokemijskom bojanju. Nedostatak GC-C-a dovodi do razvoja manje ishemijske lezije. Nedostatak UGN-a nije doveo do jednakih rezultata. U WT i životinja kojima nedostaje UGN, Ca2+ odgovor nakon davanja UGN-a je veći u astrocitima peri-ishemijskog korikalnog područja velikog mozga kada se usporedi s odgovarajućim područjem korteksa neoštećene hemisfere. To nije zabilježeno i kod životinja kojima nedostaje GC-C. Jedini način kako bi GC-C mogao utjecati na Ca2+ stanični signalni sustav astrocita peri-ishemijskog područja je da ove stanice izražavaju GC-C nakon MCAO-a, što nije slučaj u fiziološkim uvjetima. Mogući razlog nastanka manje ishemijske lezije je smanjen Ca2+ odgovor astrocita u peri-ishemijskom području. Kako u životinja kojima nedostaje UGN nije primijećena promjena u veličini lezije u odnosu na divlji tip životinja, možemo pretpostaviti moguću ulogu još uvijek neotkrivenih agonista signalnog sustava gvanilinskih peptida u mozgu ili ulogu drugih, do sada nepoznatih čimbenika regulacije kalcijskog signalnog sustava astrocita. Ovi rezultati ukazuju na mogućnost primjene GC-C inhibitora u smanjenju moždanog oštećenja nakon pojave ishemičnog moždanog udara., After ischaemic stroke, agonists of guanylate cyclase (GC)-A have a neuroprotective effect, whereas the same has not been confirmed for agonists of GC-B. Considering that there has been a lack of research into the effect of GC-C and its agonist uroguanylin (UGN) on ischemic stroke development, the aim of this doctoral thesis is to determine the role of UGN and activation of GC-C dependent and GC-C independent signaling pathway on the development of stroke. In this study a mouse model of ischemic stroke (middle cerebral artery occlusion for 60 min, MCAO) was used in GC-C KO and UGN KO mice and their wild type (WT) littermates. MR images of mouse brains were acquired before and 24 h after MCAO. 48 h after MCAO, the Ca2+ response to UGN stimulation was recorded and immunohistochemical staining was performed. Absence of GC-C resulted in the development of smaller ischaemic lesions while the same effect was not present in the absence of UGN. Upon UGN stimulation, WT and UGN KO animals showed a stronger Ca2+ response in astrocytes of the peri-ischaemic cerebral cortex compared with the same cortical region of the unaffected hemisphere. This was not observed in GC-C KO animals. The only reason why GC-C might affect Ca2+ signalling in peri-ischaemic astrocytes is that GC-C is expressed in these cells after MCAO, which is not the case in physiological conditions. Possible reason for the development of smaller ischaemic lesions is the reduced astrocyte's Ca2+ response in the peri-ischaemic area. Considering that lesion size did not differ between animals lacking UGN and WT, we can assume either the involvement of still unknown agonists of the guanylin peptide signaling system in the brain or the effect exerted by yet undiscovered regulatory factors of the astrocytic Ca2+ signaling system. These results suggest a possible application of GC-C inhibitors in decreasing brain damage after ischaemic stroke.

Dosadašnja istraživanja pokazala su da receptor sličan Toll-u 2 (TLR2) u mozgu sisavaca sudjeluje u neuroinflamaciji dok tijekom razvoja utječe na proliferacijski i diferencijacijski status progenitorskih stanica. Cilj ovog rada je bio utvrditi utjecaj nedostatka TLR2 na izražaj proteina uključenih u sinaptičku plastičnost (neuroplastin) i membranski prijenos iona (ATPaze tipa P) u mišjem mozgu. Provedena je analiza sinaptičkog proteoma, genske i proteinske ekspresije navedenih proteina, njihovog tkivnog i membranskog smještaja, utvrđen je gangliozidom i određena katalitička aktivnost ATPaza u uzorcima moždane kore, hipokampusa i malog mozga mišjeg modela s nedostatkom TLR2 u usporedbi s kontrolnim tkivom. Rezultati su pokazali da je nedostatak TLR2 u mišjem mozgu povezan s: a) značajnim promjenama sinaptičkog proteoma, posebice zastupljenosti proteina nužnih za regulaciju aksonskih projekcija i mijelinizacije, glutamatergičke transmisije i energetskog metabolizma; b) manjim izražajem neuroplastina u hipokampusu i malom mozgu što vjerojatno ukazuje na smanjenje broja sinapsi, dok utvrđena količina ATPaza tipa P upućuje na manji broj sinapsi hipokampusa i povećani broj astrocita u malom mozgu; c) većim izražajem i katalitičkom aktivnošću membranske kalcijeve ATPaze u hipokampusu, što govori u prilog poremećenog transporta kalcijevih iona; d) većim udjelom jednostavnog gangliozida GD3 u hipokampusu te većim udjelom složenih gangliozida GT1b i GQ1b u malom mozgu, što može odražavati promjenu membranske homeostaze i poremećene specifične membranske procese poput proliferacije i ionskog transporta. Zaključno, u ovom radu je dokazano da nedostatak TLR2 u mišjem mozgu utječe na izražaj i funkciju membranskih sustava neophodnih za sinaptičku plastičnost i ionski transport, što predstavlja temelj za daljnje istraživanje novih uloga TLR2 u moždanom tkivu sisavaca., Previous studies have shown that roles of Toll-like receptor 2 (TLR2) in mammalian brain encompass its involvement in neuroinflammation and neurodevelopmental processes such as proliferation and differentiation of neuronal progenitor cells. The aim of this study was to determine whether lack of TLR2 influences on the expression of proteins which participate in synaptic plasticity (neuroplastin) and membrane ion transport (P-type ATPases) in mouse brain. The variations of the synaptic proteome, gene and protein expression of neuroplastin and P-type ATPases as well as their tissue and membrane localization, ATPases catalytic activity, and gangliosidome were analyzed in the tissue samples of cortex, hippocampus, and cerebellum derived from mouse model lacking TLR2 in comparison to control tissue. Results demonstrate that the lack of TLR2 is associated with: a) adjustments in the synaptic proteome related markedly to protein systems involved in regulation of axon projections and myelinization, glutamatergic transmission, and energy metabolism; b) lower expression of neuroplastin in the hippocampus and cerebellum indicating potential loss of synapses, while detected variable content of P-type ATPases may suggest reduced number of synapses in the hippocampus and increased number of astrocytes in the cerebellum; c) higher expression and increased catalytic activity of plasma membrane calcium ATPase in hippocampus arguing for deranged calcium transport; d) increased ratio of simple ganglioside specie GD3 in the hippocampus and complex gangliosides GT1b and GQ1b in the cerebellum which may reflect alteration of membrane homeostasis and specific membrane functions such as proliferation and ion transport. In conclusion, presented findings reveal that the lack of TLR2 in mouse brain effects on the expression and function of membrane systems essential for synaptic plasticity and ion transport, opening new avenues for investigation of yet undescribed roles of TLR2 in the mammalian brain.

Neprimjerena aktivacija mikroglije implicirana je u patogenezi Alzheimerove bolesti (AD), ali nije poznato kako dovodi do disfunkcije neurona i spoznajnog urušavanja. Da bismo bolje razjasnili ulogu upalnih procesa u nastanku i progresiji AD-a, pomoću ELISA i multipleks ELISA metode mjerili smo koncentracije imunosnih medijatora i biljega aktivacije mikroglije (sTREM2) i inflamasoma (ASC) u cerebrospinalnoj tekućini (CSF) i plazmi uzoraka izuzetih od osoba s AD-om, blagim spoznajnim poremećajem (MCI) i kognitivno zdravih kontrolnih ispitanika (HC). Dodatno, korištenjem metoda imunohistokemijskog bojenja postmortalnog tkiva mozgova osoba s AD-om i HC-a analizirali smo aktivaciju mikroglije i izraženost inflamasoma. Rezultati su pokazali jaču aktivaciju mikroglije i NLRP1 inflamasoma u hipokampalnoj formaciji osoba s AD-om. Analizom likvorskih biljega utvrđene su veće koncentracije sTREM2 i ASC u bolesnika s AD-om, ako i njihova pozitivna korelacija s biljezima neurodegenerativnih i neurofibrilarnih promjena. Likvor bolesnika s AD-om imao je jasan proupalni profil i povećane koncentracije medijatora stečene imunosti. Zaključno, ova je studija pokazala snažniji imunosni odgovor u bolesnika s AD-om, veću uključenost mehanizama stečene imunosti i visoku korelaciju između aktivacije imunološkog sustava i razvoja neurofibrilarnih promjena., Aberrant microglial activation has been implicated in the pathogenesis of Alzheimer’s disease (AD), but how it leads to neuronal dysfunction and cognitive decline is not known. To better clarify the role of inflammatory processes in the development and progression of AD, using ELISA and multiplex ELISA method we measured concentrations of the immune mediators and markers of microglial (sTREM2) and inflammasome (ASC) activation in cerebrospinal fluid (CSF) and plasma samples of AD, mild cognitive impairment, and cognitively healthy control subjects (HC). We also analysed microglial and inflammasome activation using immunohistochemical staining methods in postmortal human brain tissue of the AD and HC subjects. The results have shown stronger microglial and NLRP1 inflammasome activation in the hippocampal formation of the AD subjects. Analysis of the CSF markers has shown higher concentrations of sTREM2 and ASC in patients with AD and their positive correlations with markers of neurodegenerative and tau pathological changes. The CSF of AD patients has a pro-inflammatory profile and increased concentrations of mediators of adaptive immunity. Taken together, this study has shown a stronger immune response in AD patients, higher involvement of adaptive immunity mechanisms, and a high correlation between the activation of the immune system and the development of neurofibrillary changes.

Svakodnevnica se značajno promijenila od pojave COVID-19 bolesti i početka pandemije. Strah od zaraze popraćen implementacijom raznih protuepidemijskih mjera utjecao je na živote ljudi diljem svijeta. Cilj ovog istraživanja bio je istražiti mehanizme interakcije psiholoških čimbenika i digitalne aktivnosti, te utvrditi povezanost digitalne aktivnosti i psihološkog stanja u kontekstu COVID-19 pandemije. Hipoteza je bila da je povišenje razine negativnih psiholoških čimbenika depresivnosti, anksioznosti, stresa, usamljenosti, PTSP-a i negativnog afekta povezano s povišenom razinom digitalne aktivnosti i osobne izolacije tijekom COVID- 19 pandemije. Kako bi se utvrdio odnos između varijabli depresivnosti, anksioznosti, stresa, intruzije, pojačane pobuđenosti, izbjegavanja, pozitivnog i negativnog afekta, usamljenosti, digitalne aktivnosti i osobne izolacije korištene su metode korelacijskog istraživanja prema transverzalnom nacrtu. Istraživanje je provedeno u dvije faze, na početku pandemije u Hrvatskoji i Italiji, te tijekom pandemije globalno. Podaci su prikupljeni unutar skupina ljudi različite životne dobi, ispitanih u istoj vremenskoj točki unutar jedne faze. Rezultati istraživanja ukazuju na značajnu povezanost digitalne aktivnosti, osobne izolacije i promatranih psiholoških čimbenika u kontekstu COVID-19 pandemije. Trijada čimbenika koja se sastojala od osobne izolacije, digitalne aktivnosti i izbjegavanja pokazana je kao način suočavanja s COVID-19 pandemijom u tri različita područja: offline, online i psihološkom. Digitalna aktivnosti je imala prediktornu vrijednost s gotovo svim psihološkim čimbenicima, osim s depresijom. Pronađena je posebno visoka povezanost digitalne aktivnosti i psiholoških čimbenika uključenih u PTSP simptomatologiju. Dobiveni rezultati ukazuju da je digitalna aktivnost jedan od sociomarkera psihološkog stanja, te da kao takva može biti uzeta u obzir u budućim istraživanjima. Digitalni aspekt pandemije bolesti COVID-19 ukazuje na potrebu razvoja strategija potrebnih za suočavanje s digitalnim krizama, novom obliku nesigurnosti prisutnog u digitalnom društvu., Since the onset of the COVID-19 pandemic, fear of infection accompanied by the implementation of epidemiological measures has affected the lives of people all around the world. The aim of this study was to investigate and determine the relationship between digital activity and psychological state in the context of the COVID-19 pandemic. The hypothesis was that elevated levels of depression, anxiety, stress, loneliness, PTSD, and negative affect will be associated with elevated levels of digital activity and physical distancing during pandemic. The research was conducted in two phases. The triad of factors consisting of physical distancing, digital activity, and avoidance has been shown as a coping mechanism with the pandemic in offline, online, and psychological area. Digital activity was predictor for all psychological factors, except for depression. The statistically significant association between digital activity and psychological factors associated with PTSD was particularly highlighted. These results indicate that digital activity is one of the sociomarkers of the psychological state, and that as such it should be taken into consideration in future research. The digital aspect of the pandemic points to the need of strategy development needed to cope with digital crises, a new form of insecurity present in the digital society.

Spavanje je fiziološko, promjenjivo stanje svijesti i uma karakterizirano reduciranom aktivnošću i odgovoru na vanjske osjetne podražaje. Postoje dvije faze spavanja: REM i NREM faza spavanja. Zajedno one čine jedan ciklus spavanja koji traje oko 90 minuta i ponavlja se do šest puta tijekom spavanja. Specifičan fenomen javlja se za vrijeme spavanja čiju ulogu i pojavu i danas mnogi znanstvenici žele objasniti, a to su snovi. Snovi su niz slika, ideja, emocija i osjeta koji se nevoljno događaju u mislima za vrijeme spavanja. Većina snova odvija se u REM fazi spavanja i takvi snovi su opisani kao životopisni i često bizarni za razliku od snova u NREM fazi kojih se teže sjećamo nakon buđenja i koji su realniji. Evolucijski gledano razvoj spavanja je tekao postepeno i postajao sve složeniji. Gmazovi su bili prva vrsta koja je razvila oblik spavanja koji možemo nazvati primitivnim snom. Pojavom ptica i sisavaca i njihovom mogućnošću održavanja stalne tjelesne temperature došlo je do razvoja sna kakav danas poznajemo koji se sastoji od NREM i REM faze spavanja. Spavanje gotov uvijek započinje NREM fazom koja je podijeljena na tri podfaze i teče od laganog sna prema dubokom snu kojim završava NREM faza spavanja. Gledajući EEG zapis može se uočiti da se moždana aktivnost postepeno smanjuje od alfa i beta moždanih valova koji su prisutni u budnom stanju pa sve do najsporijih theta moždanih valova koji su prisutni u dubokom snu. Završetkom NREM faze započinje REM faza spavanja u kojoj se moždana aktivnost povećava te se na EEG-u mogu vidjeti alfa i beta moždani valovi. Fiziološke promjene koje se događaju za vrijeme spavanja zahvaćaju gotovo sve organske sustave. Promjene koje zahvaćaju autonomni živčani sustav od povećanja parasimpatičke aktivnosti i smanjenja simpatičke aktivnosti utječu na cijeli organizam i smanjuju njegovu aktivnost. Ne postoji jedinstveni centar u mozgu koji je zadužen za regulaciju spavanja i nastanak snova nego je spavanje proces koji nastaje međusobnom interakcijom brojnih moždanih struktura koje pomoću neurotransmitera i neuromodulatora korigiraju svoju aktivnost i stvaraju doživljaj snova., Sleep is a physiological, changeable state of consciousness and mind characterized by reduced activity and response to external sensory stimuli. There are two phases of sleep: the REM and NREM phases of sleep. Together they form one sleep cycle that lasts about 90 minutes and is repeated up to six times during sleep. A specific phenomenon occurs during sleep, the role and appearance of which many scientists want to explain even today, and that phenomenon are dreams. Dreams are a series of images, ideas, emotions and feelings that involuntarily occur in the mind during sleep. Most dreams take place in the REM phase of sleep and such dreams are described as vivid and often bizarre as opposed to dreams in the NREM phase which are harder to remember after waking up and which are more realistic. Evolutionarily speaking, the development of sleep has been gradual and has become more complex. Reptiles were the first species to develop a form of sleep that we can call primitive sleep. The appearance of birds and mammals and their ability to maintain a constant body temperature led to the development of sleep as we know it today, which consists of the NREM and REM phases of sleep. Sleep almost always begins with the NREM phase which is divided into three subphases and flows from light sleep to deep sleep which ends the NREM phase of sleep. Looking at the EEG record, we can see that brain activity gradually decreases from the alpha and beta brain waves present in the waking state to the slowest theta brain waves present in deep sleep. At the end of the NREM phase, the REM phase of sleep begins, in which brain activity increases and alpha and beta brain waves can be seen on the EEG. Physiological changes that occur during sleep affect almost all organic systems. Changes affecting the autonomic nervous system from the increase of the parasympathetic activity to the decrease of the sympathetic activity affect the whole organism and reduce its activity. There is no single centre in the brain that is responsible for sleep regulation and the formation of dreams - sleep is a process that occurs through the interaction of numerous brain structures that use neurotransmitters and neuromodulators to correct their activity and create the experience of dreams.

Hipoksija se nalazi u patofiziološkoj pozadini nekih od najčešćih bolest čovjeka, kao što su srčani i moždani udar. Budući da osim živčanih stanica, neurona, u normalnom funkcioniranju živčanog sustava brojne uloge imaju i astrociti, u ovom istraživanju istražen je izražaj dva intermedijarna filamentna citoskeletna proteina astrocita: nestina, koji se smatra markerom živčanih matičnih stanica i glijalnog fibrilarnog kiselog proteina (GFAP) koji je marker zrelih astrocita. Izražaj je istražen u uvjetima normoksije (21% kisika) i hipoksije (1% kisika). Također je cilj bio usporediti primjenu dva programa za poluatomatsku analizu slika, Cell profiler i Fiji u obradi jačine imunohistokemijskog signala. Nakon 8 dana diferencijacije od živčanih matičnih stanica su dobiveni zreli astrociti. Dio stanica je premješten u inkubator s 1 % kisika na 24 sata, dok je drugi dio stanica ostao u inkubatoru na ambijentalnoj koncentraciji kisika kao kontrola. Imunhistokemijska metoda je pokazala kako je nestin najviše izražen na početku diferencijacije, a dalje postupno opada. Hipoksija je statistički značajno smanjila izražaj nestina. Istovremeno, izražaj GFAP-a raste sa stupnjem diferencijacije astrocita. Hipoksija nije djelovala na izražaj GFAP. Usporedba rezultata mjerenja jačina imunohistokemijskog signala dobivenih računalnim programima Cell profiler i Fiji je pokazala kako oba programa daju gotovo identične razine statističkih razlika između uspoređivanih skupina. Hypoxia stands in the pathophysiological background of some of the most common human diseases, such as heart attack and stroke. Since in addition to neurons, astrocytes also play a number of roles in the normal functioning of the nervous system, in this paper is investigated the expression of two intermediate filamentous cytoskeletal proteins of astrocytes: nestin, which is considered a marker of neural stem cells and glial fibrillar acidic protein (GFAP) which is a marker of mature astrocytes. Expression was investigated under conditions of normoxia (21% oxygen) and hypoxia (1% oxygen). In addition, the aim of this study was to investigate the application of two programs for semi-automatic signal analysis, Cell profiler and Fiji and to compare the results of quantification of the signal obtained by immunohistochemistry. After 8 days of differentiation from nerve stem cells, mature astrocytes were obtained. Half of these cells were transferred to an incubator with 1% oxygen for 24 hours while another part of the cells remained in the incubator at ambient oxygen concentration as a control. The immunohistochemical method revealed that the expression of nestin peaked at the beginning of differentiation and then gradually decreased. Hypoxia influenced expression of nestin and it was reduced. At the same time, the expression of GFAP increased in parallel to astrocyte differentiation. Hypoxia did not affect GFAP expression. Comparison of the results of immunohistochemical signal measurements obtained by the computer programs Cell profiler and Fiji showed that both programs give almost identical levels of statistical differences between the compared groups.

Mitohondriji su stanični organeli zaduženi za proizvodnju ATP-a, reguliranje unutarstanične koncentracije Ca2+ i slobodnih kisikovih radikala te imaju važnu ulogu u intrinzičnom putu aktivacije apoptotičkih mehanizama. Razvojem biologije matičnih stanica dugo se zapostavljao utjecaj mitohondrija na matične stanice te se tek u novije vrijeme istražuje utjecaj mitohondrija na potentnost, proliferaciju i stupanj diferenciranosti matičnih stanica. Kako bi pratili utjecaj mitohondrija na matične stanice važno je uspostaviti metodu njihove vizualizacije. Cilj ovoga istraživanja je bio vizualizirati mitohondrije u oralnim matičnim stanicama čovjeka i živčanim matičnim stanicama miša uz pomoć komercijalne boje MitoTracker. Praćen je utjecaj normoksijskih i hipoksijskih uvjeta na oblik i količinu mitohondrija u živčanim matičnim stanicama miša. Jedna skupina stanica je bila cijelo vrijeme u normoksiji do trenutka fiksacije. Druga skupina stanica je bila 24 sata u hipoksijskim uvjetima, a zatim je provela 6 te 24 sata u normoksijskim uvjetima do trenutka fiksacije. U objema populacijama matičnih stanica uspjeli smo uz MitoTracker® Red CMXRos vizualizirati mitohondrije i odrediti oblik mitohondrija. Ustvrdili smo da uzgoj živčanih matičnih stanica u normoksijskim uvjetima ne mijenja mitohondrijsku dinamiku, dok uzgoj živčanih matičnih stanica prvo u hipoksijskim, a zatim u normoksijskim uvjetima mijenja mitohondrijsku dinamiku., Mitochondria are cell organelles in charge of ATP production, regulation of intracellular Ca2+ concentration and reactive oxygen species and they have an important role in the intrinsic pathway for activation of apoptotic mechanisms. Mitochondria play a key role in all cells, including stem cells. The development of stem cell biology has long neglected the effects of mitochondria on stem cells, and only recent studies have investigated the influence of mitochondria on potency, proliferation and the degree of differentiation of stem cells. In order to monitor the mitochondrial influence on stem cells, it is important to visualize the mitochondria themselves. The aim of this study was to visualize mitochondria in human oral mucosa stem cells and mouse neural stem cells using the commercial dye MitoTracker. The influence of normoxic and hypoxic conditions on the shape and amount of mitochondria in mouse neural stem cells was observed. One group of stem cells was in normoxia until they underwent fixation. Another group of cells spent 24 hours in hypoxia. After that, one of the subgroups spent 6 hours and another one 24 hours in normoxia until they were fixated. Using MitoTracker® Red CMXRos, we succeeded in visualizing and defining the shape of mitochondria in both stem cell populations. We have found that, under normoxic conditions, the mitochondrial dynamics of neural stem cell does not change, whereas if the neural stem cells are first put under hypoxic and then under normoxic conditions, their mitochondrial dynamics does change.

Moždani udar je u razvijenim zemljama treći po učestalosti uzrok smrti i vodeći uzrok invalidnosti. Svake godine približno 800 000 ljudi doživi moždani udar, bilo da je riječ o prvom ili o rekurentnom moždanom udaru. Jedina terapija koja se primijenjuje kod pacijenata s moždanim udarom je fibrinoliza, koja je opcija za ograničen broj pacijenata. U ishemijskom moždanom udaru je kalikrein-kinin sustav jedan od prvih upalnih puteva koji se aktivira nakon oštećenja tkiva. Tijekom ishemije značajno se povećava koncentracija bradikinina kao i izražaj bradikininskih receptora. Jedan od najvažnijih i najčešće zabilježenih učinaka bradikinina u ishemijskom moždanom udaru je učinak na permeabilnost krvno-moždane barijere. Bradikinin, povećavajući vaskularnu permeabilnost i vazodilataciju, povećava moždani edem i na taj način značajno pogoršava ishemijsko oštećenje. Mikroglija i astrociti su glija stanice koje imaju brojne ulogu u razvoju ishemijskog moždanog udara te u interakciji s bradikininom ostvaruju različite upalne, ali i protuupalne učinke. S jedne strane bradikinin potiče lučenje citokina i kemokina, djeluje kao kemoatraktant leukocita, potiče adheziju trombocita te pojačava oštećenje, dok s druge strane inhibira proizvodnju proupalnih citokina, potiče migraciju reparativnih stanica do mjesta ozljede te sudjeluje u popravku i regeneraciji nastalog ishemijskog oštećenja. Kalikrein, stvaranjem kinina, inducira angiogenezu, neovaskularizaciju te obnavlja poremećeni krvni moždani protok. Također, kalikrein smanjuje ishemijski induciranu apoptozu i oksidacijski stres. Zaključno možemo reći da aktivacija bradikininskih receptora u ishemijskom moždanom udaru uzrokuje različite štetne, ali i protektivne učinke ovisne o vremenu proteklom od nastanka ishemije i stupnju ishemije., Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the Western world. Every year approximately 800,000 people experience stroke, whether it is the primary or recurrent stroke. Today, fibrinolysis is the only therapy applied in stroke patients, which is an option for a limited number of patients. In ischemic stroke, the kinin-kallikrein system is one of the first inflammatory pathways activated after ischemic tissue damage. Bradykinin concentrations as well bradykinin receptors expression significantly rise during stroke. One of the most important and most commonly reported effects of bradykinin in ischemic stroke is its effect on blood-brain barrier vascular permeability. Bradykinin expands the size of cerebral edema by increasing vascular permeability and vasodilation, significantly exacerbating the ischemic damage. Microglia and astrocytes play a significant role in the development of ischemic stroke. Their interaction with bradykinin cause various inflammatory and antiinflammatory effects. Bradykinin stimulates cytokine and chemokine secretion, acts as a leukocyte chemoattractant, promotes platelet adhesion and exacerbates inflammatory damage, but also inhibits the production of proinflammatory cytokines, stimulates migration of repair cells to the site of injury and participates in repair and regeneration of the ischemic damage. Kallikrein, forming kinins, induces angiogenesis, neovascularization and regenerates the disturbed blood flow. Moreover, kallikrein reduces ischemically induced apoptosis and oxidative stress. In conclusion, the activation of bradykinin receptors in ischemic stroke causes various deleterious but also neuroprotective effects, primarily depending on the time elapsed since the onset of ischemia and the degree of ischemia.

Iako je klinička praksa pokazala kako opsežne ozljede oralne sluznice često zaraštavaju bez ožiljka, čak i kada zahvaćaju bazalnu laminu, razlog ove pojave nije dugo bio objašnjen. Jedan od osnovnih uzroka brze obnove bi mogla biti nedavno otkrivena populacija visoko potentnih matičnih stanica sluznice usne šupljine. Ove multipotentne stanice pokazale su veliki potencijal diferencijacije u brojna tkiva, što predstavlja značajnu osnovu za potencijalnu terapijsku primjenu. Njihovo podrijetlo iz neuralnog grebena čini ih etički vrlo prihvatljivim izvorom za matične stanice koje se mogu diferencirati u neurone. Cilj ovoga istraživanja bio je odrediti utjecaj hipoksije na matične stanice oralne sluznice. Pokazali smo kako stanice izražavaju biljege matičnosti, a izlaganje ovih stanica hipoksiji rezultiralo je smanjenom aktivnosti biljega OCT4 i Sox2. U atmosferskom kisiku nestin je bio distribuiran u citoplazmi i jezgri stanice, no prilikom hipoksije nestin pokazuje tedenciju redistribucije u jezgru., Although clinical practice has shown that extensive oral mucosal injury often heals without scarring, even when the basal lamina is affected, the cause of this phenomenon has not been well documented. The main cause of this rapid recovery is today considered to be the existence of a recently discovered population of highly potent stem cells of the oral cavity. These multipotent cells have shown a huge potential for differentiation into numerous tissues, offering significant therapeutic potential. Their neural crest origin makes them an ethically acceptable source for stem cells that can be differentiated into neurons. The aim of this study was to determine the effect of hypoxia on stem cells of the oral mucosa. We have shown that cell express stemness markers, however, exposure of these cells to hypoxia resulted in reduced expression of OCT4 and Sox2 markers. In the atmospheric oxygen nestin was distributed in the cytoplasm and the nucleus of the cell, yet in hypoxia nestin shows tendency to redistribute in the nucleus.

Ishemijski moždani udar, te posljedične tkivna hipoksija i ishemija, uzrokuju značajno oštećenje moždanog tkiva. Jedan od pristupa u potrazi za pronalaskom uspješne obnove oštećenog tkiva uključuje primjenu matičnih stanica. U ovom istraživanju osnovni cilj bio je istražiti kako transplantacija živčanih matičnih stanica u mozak miša zahvaćen ishemijskim moždanim udarom utječe na ekspresiju gena uključenih u programiranu staničnu smrt. Istražili smo staničnu smrt posredovanu proteinom AIF (Aifm1), nekroptozu (Ripk1, Ripk3, Mlkl) te apoptozu (Casp3). Nakon što je moždani udar induciran privremenom okluzijom lijeve srednje moždane arterije, živčane matične stanice su transplantirane u striatum zahvaćene polutke (lijeve, ipsilateralne) mozga 24 h nakon moždanog udara. Miševi su žrtvovani 15 dana nakon induciranja moždanog udara te su za analizu ekspresije navedenih gena korištene obje polutke mozga. Transplantacija živčanih matičnih stanica u mozak miševa zahvaćenih moždanim udarom značajno je smanjila ekspresiju gena Aifm1 i Casp3 koji potiču staničnu smrt. Istovremeno, ekspresija gena uključenih u nekroptozu (Ripk1, Ripk3, Mlkl) značajno je povišena nakon moždanog udara, dok injiciranje medija nakon moždanog udara smanjuje njihovu ekspresiju. Nalaz da transplantacija živčanih matičnih stanica održava visoku ekspresiju gena Ripk3 te Mlkl može se objasniti njihovom novootkrivenom ulogom u prometu staničnih vezikula. Ischemic brain stroke is followed by significant tissue damage caused by hypoxia and ischemia. One of the most utilized experimental approaches for treatment of tissue hypoxia includes application of stem cells. In this study, we have analysed the effects of neural stem cell (NSC) transplantation in the mouse brain affected by stroke, on the expression of genes involved in programmed cell death: AIF-mediated cell death (Aifm1), necroptosis (Ripk1, Ripk3, Mlkl) and apoptosis (Casp3). Stroke had been induced by transient left middle cerebral artery occlusion (tMCAO) and NSC in proliferation supporting medium or the medium alone were transplanted in the striatum of affected (ipsilatheral) hemisphere 24 h following stroke. Mice had been sacrificed 14 days following stroke and both hemispheres were used for gene expression analysis. Transplantation of NSC in the mouse brain affected by stroke significantly downregulated damage-supportive genes Aifm1 and Casp3. Moreover, expression of genes involved in necroptosis (Ripk1, Ripk3, Mlkl) was increased following stroke, injection of proliferation supporting medium managed to reduce their level but transplantation of NSC supported high expression levels of Ripk3 and Mlkl for which was recently shown that play important roles in endosomal trafficking and extracellular vesicle generation.

Istraživanja temeljena na matičnim stanicama doživljavaju veliki zamah početkom 21. stoljeća. Mogućnost primjene pluripotentnih matičnih stanica dobivenih iz pacijenta predstavlja jednu od glavnih pokretačkih poluga personalizirane medicine, medicine prilagođene pojedinačnom pacijentu. Medicinsko područje u kojem se očekuje velika primjena matičnih stanica jesu bolesti živčanog sustava. Budući da je za analizu učinaka matičnih stanica potrebno razviti pouzdane metode praćenja transplantata, označavanje matičnih stanica je jedna od kritičnih točaka u razvoju novih terapijskih pristupa. Cilj ovog istraživanja bio je analizirati i usporediti dvije metode označavanja i oslikavanja stanica: metodu bojanja stanica pomoću egzogene boje PKH26 te fluorescentni signal dobiven genetskom preinakom stanica pomoću konstrukta Thy1-YFP. Krajnji cilj rada bio je istražiti mogu li se ove dvije metode kombinirati na istoj staničnoj kulturi. Kultura živčanih matičnih stanica dobivena je izolacijom iz moždanog tkiva mišjih zametaka soja Thy1-YFP, nakon čega su stanice označene egzogenom bojom PKH26. Stanice su praćene 14 dana. Tijekom tog perioda, boja PKH26 je dobro oslikavala cijelu staničnu populaciju, a signal YFP se pojavio samo u živčanim stanicama. Kako je diferencijacija neurona napredovala, tako je YFP signal jačao. Konstrukt Thy1-YFP je omogućio prepoznavanje svih dijelova neurona te vizualizaciju svih njihovih nastavaka. Rezultati ovog rada pokazuju kako je moguće kombinirati egzogenu boju i genetski konstrukt. Takva kombinacija staničnih označivača omogućuje prepoznavanje subpopulacije živčanih stanica u cijeloj staničnoj kulturi te doprinosi istraživanjima u području matičnih stanica., Stem cell based research is rapidly developing since the beginning of the 21st century. The possibility of applying patient’s own pluripotent stem cells is one of the main driving forces of the personalized medicine, medicine that is tailored to the individual patient. Medical field in which we expect benefits from stem cell applications is the field of neurological diseases. Since the analysis of possible effects of stem cell application requires reliable transplant tracing method, stem cell labeling is one of the crucial points in developing new therapeutic strategies. The main objective of this study was to analyze and compare two cell labeling and visualizing methods: exogenous staining method with PKH26 dye, and fluorescent signal obtained by genetic modification using the Thy1-YFP construct. The final objective of this study was to determine whether these two methods can be combined in the same cell culture. Neural stem cells obtained from the brains of Thy1-YFP embryos were in addition stained by PKH26. Cells were monitored for 14 days. During that period it was possible to visualize the entire cell population with PKH26 dye, and the YFP signal was present only in neurons. The intensity of YFP signal was increased with the progression of neuronal differentiation. The construct Thy1-YFP enabled the recognition of all parts of neurons and visualization of their processes. The results of this study showed that it is possible to combine exogenous dies and genetic constructs. This combination of cell markers enables recognition of the neuron subpopulation in the entire cell culture, and contributes to the field of stem cell research.

Ishemija mozga dovodi do teških posljedica na moždano tkivo, a moždani udar je jedan od najvećih problema moderne medicine. Budući da matične stanice imaju veliki potencijal u liječenju raznih bolesti, njihova trasplantacija je predložena kao moguća metoda u smanjivanju štetnih posljedica ishemije na moždano tkivo. Ipak, vrlo se malo zna o utjecaju ishemije na same matične stanice. Cilj ovog istraživanja je bio utvrditi utjecaj ishemije na ponašanje i diferencijaciju živčanih matičnih stanica uzgajanih u kulturi. Nakon izolacije matičnih stanica iz mišjih zametaka, napravljena je analiza kretanja stanica, njihovog rasta i diferencijacije uz pomoć visokorezolucijskog mikroskopa EVOS te njegovog poluautomatskog softvera Cell Tracker. Nakon što su stanice izložene ishemiji, analiziran je niz parametara (ukupna prijeđena udaljenost svih stanica, maksimalna dosegnuta brzina, maksimalna prijeđena udaljenost po jednoj stanici i udio naglih skretanja po stanici), a statistički značajna razlika je nađena u ukupnoj udaljenosti koje pređu sve stanice u kulturi. Ovim istraživanjem smo uspostavili nov način analize utjecaja različitih čimbenika na matične stanice, te smo pokazali da ishemija mijenja njihovo ponašanje., Brain ischemia leads to serious brain damage and stroke is one of the major problems of modern medicine. Since stem cells have great potential in treating various diseases, their transplantation is suggested as a possible method of reducing the damaging consequences of ischemia on brain tissue. Still, it is not much known about the effect of ischemia on the stem cells. The aim of this study was to determine the effect of ischemia on the behavior and differentiation of neural stem cells grown in the culture. After isolation of stem cells from mouse embryos, analysis of cell movement, their growth and differentiation was made with the help of a high-resolution EVOS microscope and its semi-automatic Cell Tracker software. After the cells were exposed to ischemia, a number of parameters were analyzed (the length of the total traveled distance of all cells, the maximum speed, the maximum distance reached per cell and the rate of sudden rotation per cell). The statistically significant difference was found in the length of the total traveled distance of all cells. This research has established a new way of analyzing the effects of various factors on stem cells, and we have shown that ischemia changes their behavior.

Matične stanice sluznice usne šupljine su prvi put opisane prije pet godina. Kao i druge matične stanice, posjeduju tri jedinstvene karakteristike koje ih razlikuju od bilo koje druge stanice u našem tijelu: samoobnavljanje, klonalnost te sposobnost diferenciranja u nekoliko staničnih vrsta. Budući da su matične stanice sluznice usne šupljine podrijetla neuralnog grebena, pokazuju sklonost diferenciranja prema živčanoj staničnoj lozi. Također, ove stanice pokazuju antibakterijska te imunomodulacijska svojstva. Zbog ovih karakteristika, obećavaju puno u terapiji brojnih bolesti. Cilj ovog istraživanja bio je napraviti in vitro analizu diferencijacije matičnih stanica sluznice usne šupljine te dokazati njihovu sposobnost diferencijacije prema ektodermalnoj i mezodermalnoj staničnoj lozi. Rezultati su pokazali da se te stanice doista mogu diferencirati prema ektodermalnoj lozi pri čemu su izražavale biljege matičnih stanica (Oct4, Nestin i SOX2) te neurona (MAP2 i β3-tubulin). Također, izražavajući biljeg Osterix smo dokazali i njihovu sposobnost diferencijacije prema mezodermalnoj staničnoj lozi., Human oral mucosa stem cells (hOMSC) are a novel, stem cell population that was described five years ago. As other stem cells, they possess three unique properties that make them different from any other cell in our body. Those are: self-renewal, clonality and potency to generate several differentiated cell types. hOMSCs are multipotent and have the ability to differentiate down mesenchymal and neuronal lineages. What is more, these cells demonstrate antibacterial and immunomodulatory properties. Due to these characteristics, they hold great promises for the treatment of many pathologies. The goal of our study was to perform in vitro analysis of differentiation of stem cells from oral mucosa and prove their capacity to differentiate down ectodermal and mesodermal lineage. As a result, we proved that those cells indeed have capacity to differentiate into ectodermal lineage by expressing stem cell markers (Oct4, Nestin and SOX2), as well as neuronal markers (MAP2 and ß3-tubulin). Moreover, by expressing Osterix marker we proved that those cells can differentiate into mesodermal lineage.

Kao početni korak koji bi omogućio daljnje istraživanje uloge cervikalne sluzi u plodnosti, ovaj rad istražuje može li miš poslužiti kao eksperimentalni model za proučavanje karakteristika i regulacije lučenja cervikalne sluzi. U sklopu ostvarivanja prvog cilja, proučavanja promjena građe epitela sluznice cerviksa i lučenja sluzi tijekom spolnog ciklusa, provjerava se postupak uzimanja sekreta iz rodnice kao metode određivanja faze spolnog ciklusa u kojoj se miš nalazi. Nadalje, citološka analiza sekreta iz rodnice povezuje se s histološki prikazanim promjenama cervikalnog epitela i prisutnošću sluzi u pojedinim fazama. Histološko-kemijskim metodama dokazuje se da se proizvodnja sluzi odvija u cilindričnom epitelu cervikalne sluznice. Postizanje drugog cilja, istraživanje prisutnosti receptora neurotransmitera GABA u žljezdanim stanicama mišjeg cerviksa, uključuje dokazivanje ekspresije estrogenskog receptora RTPCR-om, kao i receptora za neurotransmiter GABA. Pod pretpostavkom da GABA receptor igra ulogu u regulaciji ciklusa, imunohistokemijom je prikazana njegova raspodjela u tkivu cerviksa i na taj način opravdava nastavak istraživanja usmjerenog na ovaj mehanizam regulacije lučenja cervikalne sluzi., As a starting point to enable further exploration of the role of cervical mucus in fertility, this paper investigates whether a mouse can be used as an experimental model in studying characteristics and regulation of cervical mucus secretion. To achieve our first goal, the study of changes in the epithelial structure of the cervical mucosa and mucus secretion during the estrous cycle, the procedure of collecting samples of vaginal secretion to determine in which phase of the estrous cycle the mouse is, is reviewed. Furthermore, cytological analysis of the vaginal secretion is associated with the histologically shown changes in the cervical epithelium and mucus presence. Histologically-chemical methods prove that mucus secretion takes place in columnar epithelium of the cervical mucosa. The process of fulfilling the second objective, the research of neurotransmitter GABA receptor presence in the glandular epithelium of the mouse cervix, includes documenting estrogen receptor presence by RTPCR, as well as receptors for the neurotransmitter GABA. Assuming that the GABA receptor plays a role in the cycle regulation, immunohistochemistry shows its distribution in the cervical tissue and thus justifies further research on this mechanism of secretion regulation.

Imunohistokemija je vrlo koristan alat u otkrivanju prisutnosti i uloge određenih bjelančevina u stanicama i tkivima. Za vjerodostojnu interpretaciju rezultata imunohistokemijske analize potrebno je postupak provesti na uzorcima koji će sigurno dati pozitivan rezultat (pozitivna kontrola) i na uzorcima koji će sigurno dati negativan rezultat (negativna kontrola). Pozitivna kontrola posebno je važna u slučaju negativnog imunohistokemijskog signala na ispitivanom tkivu. U istraživanju uloge neurotransmitera GABA (gama-aminomaslačna kiselina) u regulaciji izlučivanja sluzi u endocervikalnim sekrecijskim stanicama provedeno je imunohistokemijsko ispitivanje prisutnosti molekula signalnog puta GABA u tkivu humanog vrata maternice. Neočekivano je ova analiza dala negativan rezultat za GAD (engl. Glutamate decarboxylase) i VGAT (eng. Vesicular GABA transporter) u tkivu cerviksa. Zbog nedostatka pozitivne kontrole taj se rezultat nije mogao vjerodostojno interpretirati. ----- Cilj ovog rada bio je dobiti pozitivan signal za GAD i VGAT u tkivu za koje je poznato da se u njemu nalaze ove molekule. Za tu svrhu odabrana su tkiva mozga, pluća i testisa miša. Bilo je potrebno prilagoditi imunohistokemijski postupak za dokazivanje GAD i VGAT u parafinskim rezovima tkiva obzirom da se istraživanje provodi na parafinskim rezovima humanog tkiva cerviksa. Pozitivan rezultat imunohistokemijskog prikazivanja GAD i VGAT u tkivu mozga i testisa pokazao je da ova tkiva mogu poslužiti kao pozitivna kontrola za imunohistokemijsku analizu prisutnosti tih molekula u parafinskim rezovima tkiva. Konačno, imunohistokemijska analiza humanog tkiva cerviksa pokazala je negativan signal za GAD i VGAT u tom tkivu, dok je za GABA receptor signal bio pozitivan. Uz pozitivne kontrole uspostavljene ovim radom i odgovarajuću negativnu kontrolu za GABA receptor, rezultate tog pokusa možemo smatrati vjerodostojnima., Immunohistochemistry is a very useful tool in the localization and functional characterization of specific proteins in cells and tissues. For an authentic interpretation of the results from the immunohistochemical analysis, it is necessary to carry out the process on the samples that would certainly give a positive result (positive control), and the samples that will certainly give a negative result (negative control). The positive control is particularly important in the case of negative immunohistochemical signal of the examined tissue. In the study of the role of neurotransmitter GABA (gamma-aminobutyric acid) in the regulation of secretion of mucus in endocervical secretory cells, an immunohistochemical examination of the presence of molecules of GABA signalling pathway in human cervical tissue was conducted. Unexpectedly, this analysis gave a negative result for GAD (Glutamate decarboxylase) and VGAT (Vesicular GABA transporter) in the cervix tissue. Due to the lack of positive controls, that result could not have been credibly interpreted. ----- The aim of this study was to get a positive signal for GAD and VGAT in the tissue where it’s known that it contains these molecules. For this purpose the selected tissues were brain, lung and testes of the mouse. It was necessary to adapt the procedure for immunohistochemical detection of GAD and VGAT in paraffin sections of tissue, since the research was carried out on paraffin sections of human tissue of the cervix. Positive immunohistochemical result showing GAD and VGAT in brain and testes tissues showed that this tissue may be used as positive controls for immunohistochemical analysis of the presence of these molecules in paraffin sections of tissue. Finally, immunohistochemical analysis of human cervical tissue showed a negative signal for GAD and VGAT in the tissue, while the GABA receptor signal was positive. With positive control established in this study and the corresponding negative control for the GABA receptor, the results of this experiment can be reliable.

Prekid opskrbe mozga krvlju zbog začepljenja moždanih arterija dovodi do moždanog udara te posljedično do moždanog edema koji pridonosi povećanju ishemijske ozljede. Vazogeni peptidi bradikinin i natriuretski peptidi imaju važnu ulogu u razvoju moždanog edema nakon ishemijskog moždanog udara. Cilj ovog istraživanja bio je razjasniti učinak natriuretskih peptida, bradikinina te njihovog međudjelovanja u događajima koji slijede nakon ishemijske ozljede mozga. U in vivo pokusima na mišjem modelu moždanog udara pokazali smo da intravenska primjena urodilatina sprječava nastanak ishemijske lezije mozga s posljedičnim moždanim edemom, a koje smo određivali mjerenjem stupnja neurološkog oštećenja te mjerenjem volumena ishemijske lezije i postotka moždanog edema, kao i patohistološkom analizom na serijskim rezovima mozgova histološki bojenima po Nisslu. Rezultati ovog istraživanja ukazuju na postojanje prirodnog antagonizma bradikininskog receptora tipa 2 te moguću primjenu natriuretskih peptida u liječenju moždanog udara., Reduction in blood flow to the brain caused by the occlusion of cerebral arteries leads to stroke and consequential brain edema formation, which further increases the size of ischemic lesion. Vasogenic peptides bradykinin and natriuretic peptides play an important role in the formation of cerebral edema after ischemic stroke. The aim of this research was to clarify the possible effects of natriuretic peptides, bradykinin and their interactive effects on edema formation after ischemic brain injury. The in vivo experiments on a mouse model of stroke showed that urodilatin inhibited the formation of the ischemic lesion and brain edema, which was measured by neurological scoring, volumetric analysis of the ischemic lesion and brain edema along with patohistological analysis of serial Nissl stained sections. The results of this research show the existence of a natural antagonism of the bradykinin receptor type 2, and imply the possible use of natriuretic peptides in treatment of stroke.

Zavod za histologiju i embriologiju Medicinskog fakulteta u Zagrebu čuva brojne zbirke nastavnih pomagala. Dijelovi zbirki potječu još iz 1918.g., s tadašnjeg Morfološko-biološkog instituta, kada je Medicinski fakultet u Zagrebu započeo sa svojim radom. To su: Zbirka Zarnik, crteži histoloških preparata, Zbirka velikih zidnih slika u nastavi, Zbirka crteža ultrastrukture stanice, Zbirka opreme i nastavnih pomagala, Zbirka trodimenzionalnih modela zametaka i pojedinih organa, Zbirka mikroskopa, Zbirka arhivskih spisa, diploma, nastavnih i znanstvenih udžbenika, časopisa i knjiga, Zbirka ljudskih embrija i fetusa, makroskopska zbirka, Zbirka serijski izrezanih histoloških preparata ljudskih embrija i fetusa u celoidinskoj tehnici (Zbirka Duančić), Zbirka demonstracijskih histoloških preparata (tzv. Riznica), Zbirka dijapozitiva te Zbirka filmova. Inicijativom „Od Zbirke do Muzeja“ započet je kulturni, pravni i restauratorski proces prepoznavanja i konzerviranja zbirki Zavoda za histologiju i embriologiju te upoznavanje šire javnosti sa zbirkama, s konačnom idejom osnivanja Muzeja medicine. Gradski zavod za zaštitu spomenika kulture i prirode preventivno je zaštitio zbirke i upisao ih u Registar kulturnih dobara Republike Hrvatske. Hrvatski restauratorski zavod dao je procjenu i započeo restauraciju zbirki pod pokroviteljstvom Ministarstva kulture Republike Hrvatske. Ovaj rad pruža sustavan pregled zbirki Zavoda za histologiju i embriologiju, njihovu povijesnu pozadinu, provedene restauratorske zahvate te potrebnu fotodokumentaciju., The Zagreb School of Medicine Department of histology and embryology holds numerous collections of teaching equipment. Parts of the collections originate from 1918, from the Morphological – biological institute, when the Zagreb School of Medicine first started with its work. Those are: The Zarnik collection, drawings of histological slides, Large teaching illustration collection, Drawing of cell ultrastructure collection, Teaching aid and equipment collection, Three-dimensional model of embryos and organs collection, Microscope collection, Archive record, diploma, textbook, journal and book collection, Macroscopic collection of human embryos and foetuses, Collection of serially sliced histological slides of human embryos and foetuses in celloidine technique (The Duančić collection), Collection of histological slides for demonstrating (a.k.a. the Treasury), Projector slide collection and Film collection. A cultural, juristic and restorational process started with the “From a Collection to a Museum” initiative through recognizing and preservation of the Department of histology and embryology collections and introducing them to the public with the final idea of founding a Museum of Medicine. The City Institute for the Conservation of Cultural and Natural Heritage has preventively protected the collections and registered them as Croatian national heritage. The Croatian Restoration Institute evaluated the collections and began the restoration process funded by the Croatian Ministry of Culture. This graduate thesis gives a systematic overview of the Department of histology and embryology collections, their historical background, completed restorations and required photo documentation.

Zvjezdolike ili Itove stanice jetre smještene su u subendotelnom, perikapilarnom Disseovom prostoru. S njihova tijela pružaju se stanični nastavci koji sadrže mikrotubule i aktinske filamente. Pomoću svojih nastavaka Itove stanice ostvaruju kontakt s hepatocitima i endotelnim stanicama sinusoidnih kapilara. Itove stanice pohranjuju 50 do 80 % vitamina A u našem tijelu. Zato značajan dio njihove citoplazme sadrži vitamin A u obliku lipidnih kapljica. Osim što imaju ključnu ulogu u metabolizmu vitamina A, one izlučuju citokine i čimbenike rasta, te imaju važnu ulogu u modulaciji imunosnog odgovora jetre. Također sudjeluju u regeneraciji jetre, izlučuju sastojke izvanstaničnog matriksa te omogućuju kontrolu protoka krvi kroz sinusoidne kapilare jetrenog režnjića. Ove složene funkcije omogućuje im interakcija s njihovim mikrookolišem pomoću različitih vrsta receptora na površini stanične membrane i u jezgri stanica. Među ovim receptorima osobito su zanimljivi receptori za transformacijski čimbenik rasta β i retinoidni receptori. Prilikom oštećenja jetre, Itove stanice se aktiviraju pri čemu se mijenjaju morfološki i funkcionalno, te dobivaju karakteristike miofibroblasta. U tom obliku, one aktivno sudjeluju u procesu fibroze jetre, što u konačnici dovodi do ciroze i zatajenja jetre. Budući da su terapijske mogućnosti ciroze jetre za sada vrlo ograničene, provodi se niz istraživanja kojima se nastoji pronaći adekvatno terapijsko mjesto djelovanja upravo na Itove stanice, a s ciljem povlačenja same fibroze., Hepatic stellate cells or Ito cells are located in subendothelial, pericapillary space of Disse. Cellular processes, that contain microtubules and actin filaments, extend from cell body. They make contact with neighboring hepatocytes and endothelial cells of sinusoidal capillaries. Ito cells store 50 to 80 % of vitamin A in organism. That's why significant part of their cytoplasm is consisted of vitamin A in form of lipid droplets. Beside that, they have key role in the metabolism of vitamin A, they secrete cytokines and growth factors and play an important role in modulating the immune response in the liver. They are also involved in the regeneration of the liver, production of extracellular matrix components and control of the blood flow through the sinusoidal capillaries of liver lobules. These complex functions are enabled by interactions of these cells and their microenvironment through different types of receptors that are located on surface of cell membrane and in nucleus of cell. Among these receptors, especially interesting are receptors for transforming growth factor β (TGF-β) and retinoid receptors. During liver damage, Ito cells are activated with the functional and morphological change, and receive characteristics of myofibroblasts. In this form, they actively participate in the process of liver fibrosis, which ultimately leads to cirrhosis and liver failure. Since the therapeutic options for liver cirrhosis are still very limited, the aim of series of studies that are currently conducted is to find an adequate therapeutic site of action on Ito cells in order to withdraw the fibrosis.

U ovom diplomskom radu iznesene su spoznaje o epidemiologiji neplodnosti u ljudi, s posebnim osvrtom na situaciju u Republici Hrvatskoj. Rad pobliže opisuje ulogu ICSI metode u liječenju muške neplodnosti. Također se opisuju mikrokirurški postupci koji omogućuju izolaciju spermija iz muškog spolnog sustava kako bi se koristili za gore spomenutu ICSI metodu. Posebna pažnja posvećena je TESE postupku te njegovoj novijoj varijanti, metodi nazvanoj mTESE. Iznesena su i prva hrvatska iskustva s TESE. Rezultati upućuju na činjenicu da je biopsija sjemenika sa krioprezervacijom važna metoda u liječenju neplodnih muškaraca s azoospermijom., This graduation paper presented the findings on the epidemiology of infertility in humans with a special reference to the situation in the Republic of Croatia. The paper describes in detail the role of ICSI method in the treatment of male infertility. It also describes the microsurgical procedures that allow the isolation of spermatozoa from the male reproductive system to be used for the above-mentioned ICSI method. Special attention was paid to the TESE procedure and its newer variant, the method called mTESE. Herein, the first Croatian experience with TESE were presented. Results indicate that a testicular biopsy with cryopreservation important method in the treatment of infertile men with azoospermia.

Hofbauerove stanice, u literaturi poznatije kao placentalni makrofazi, smještene su u stromi placentalnih resica. Pleomorfnog su izgleda, a najlakše se prepoznaju po vakuoliziranoj i zrnatoj citoplazmi. Uporaba histokemijskih metoda i elektronske mikroskopije omogućila je velik napredak u prepoznavanju Hofbauerovih stanica te u opisu njihove morfologije i funkcije. Prisutne su u stromi resica tijekom cijele trudnoće, ali ih je u zreloj posteljici teže uočiti jer su komprimirane dilatiranim krvnim kapilarama i gušćom stromom. Najbolji imunohistokemijski biljeg za prepoznavanje Hofbauerovih stanica je antikimotripsin, a stanice pokazuju i pozitivnost za CD68 i CD163. Hofbauerove stanice izlučuju brojne čimbenike rasta i citokine te obavljaju različite funkcije tijekom normalne i poremećene trudnoće. Sudjeluju u regulaciji angiogeneze, reguliraju grananje korionskih resica te potiču diferencijaciju mezenhima placentalnih resica. Na svojoj površini Hofbauerove stanice izražavaju receptore za HIV-1 i receptor za Fc fragment IgG. Indukcija imunoregulacijskih citokina u Hofbauerovim stanicama uzrokuje smanjenje replikacije i širenje HIV-1, a time i smanjenje prijenosa HIV-1 s majke na fetus. Pretpostavlja se da snižen broj Hofbauerovih stanica ima ulogu u infekciji fetusa HBV-om. Dijabetes u trudnoći, tj. hiperglikemija izaziva promjenu fenotipa Hofbauerovih stanica od M2 prema M1 proupalnom fenotipu što doprinosi sistemskoj upali i inzulinskoj rezistenciji. Smanjenje broja Hofbauerovih stanica ima važnu ulogu u poticanju proupalnih i anti-angiogenih procesa karakterističnih za posteljice iz trudnoća kompliciranih preeklampsijom. U sindromu HELLP, u HCA i u VUE broj Hofbauerovih stanica značajno je povećan u usporedbi s posteljicama kontrolne skupine. Iako su poznate više od 120 godina funkcija Hofbauerovih stanica u normalnoj i poremećenoj trudnoći nije do kraja poznata. Moderne metode za njihovo prepoznavanje će olakšati razumijevanje uloge Hofbauerovih stanica u normalnoj i poremećenoj trudnoći., Hofbauer cells, also known as placental macrophages are located within the placental villous stroma. Their shape is pleomorphic and their cytoplasm is vacuolated and granular. The use of histochemical methods and electronic microscopy have improved the recognition and the description of the morphology and function of Hofbauer cells. They are present in the stromal villi throughout the entire pregnancy, but they are more difficult to detect in the mature placenta due to the fact that they are compressed by dilated capillaries and dense stroma. The most specific marker for detection of Hofbauer cells is antichymotrypsine. Hofbauer cells also exhibit positive immunostain reaction for CD68 and CD163. Hofbauer cells produce numerous growth factors and cytokines and play a role in normal and complicated pregnancy. They have a role in regulation of vasculogenesis, development of the placental villous tree and they promote differentiation of the placental mesenchyme. On their surface Hofbauer cells express HIV-1 receptors and Fc IgG receptors. Induction of immunoregulatory cytokines limits HIV-1 replication and decreases mother to child transmission. It is noted that decreased count of Hofbauer cells lead to fetal HBV infection. Diabetes during pregnancy can change Hofbauer cell phenotype from M2 to M1 which leads to increased expression of pro-inflammatory cytokines and consequentual systemic inflammation and insulin resistance. Lower Hofbauer cell count induces pro-inflammatory and anti-antiogenic processes which are found in placentas from pregnancies complicated with preeclampsia. HELLP syndrome, HCA and VUE are associated with increased number of Hofbauer cells in the placental villous. Although they have been known for more than 120 years the function of Hofbauer cells in normal and complicated pregnancy is still not completely understood. The modern methods for their recognition will contribute to improved understanding of their role in normal and abnormal pregnancy.

Ishemijski moždani udar je vodeći uzrok smrti i dugotrajne invalidnosti u svijetu. Osnovni uzrok takvog stanja jest gotovo potpuni nedostatak učinkovite ciljane terapije. Tehnologija matičnih stanica (MS) je u dosadašnjim pretkliničkim i kliničkim studijama pokazala velik potencijal u tretiranju neuroloških bolesti. Unatoč tome, još uvijek se malo zna o tome što se događa s MS nakon transplantacije u tkivo zahvaćeno moždanom ishemijom. Kako bismo istražili post-transplantacijska zbivanja, te testirali hipotezu kako moždana ishemija smanjuje preživljenje MS, ali ubrzava diferencijaciju i nastanak sinaptičkih spojeva, transplantirali smo živčane matične stanica (ŽMS) u moždano tkivo zahvaćeno ishemijom. Usporedba sa stanicama transplantiranim u zdravu kontrolu te in vitro uvjetima dala je detaljan uvid u preživljenje i diferencijaciju stanica te nastanak sinaptičkih spojeva. Rezultati su pokazali da ŽMS transplantirane u ozlijeđeno tkivo preživljavaju u 2-3 puta većem broju u takvom tkivu u odnosu na zdravo, a da se pritom udio transplantiranih ŽMS diferenciranih u neurone i astrocite u ozlijeđenom i zdravom tkivu međusobno ne razlikuje. Usporedba striatuma, lateralnih komora i corpus callosuma je pokazala da je striatum najpogodnije mjesto za terapijsku transplantaciju stanica, te ga zbog dopremanja najvećeg broja stanica u područje ozljede predlažemo kao anatomsko mjesto izbora. Iz navedenih rezultata zaključujemo kako preživljenje ŽMS ovisi o uvjetima tkiva u koje se transplantiraju. Istovremeno, diferencija i sinaptičko povezivanje ŽMS primarno ovise o samim stanicama, a manje o okolini u koju su transplantirane. Ovi rezultati daju unaprjeđen uvid u utjecaj upale na transplantirane stanice, a opisano preživljenje, diferencijacija i sinaptičko povezivanje transplantiranih stanica u ozlijeđenom tkivu ukazuju na moguće mehanizme terapijskog učinka ŽMS kod ishemijskog moždanog udara., Ischemic brain stroke is a leading cause of mortality and chronic disability in the world. In spite of gradual advances in the field of stroke therapy, current treatment options are still quite limited. Stem cell research has so far shown great promise in a number of preclinical and clinical studies for treatment of neurologic diseases. However, there are still many questions about events occuring after transplantation of stem cells in the brain affected by ischemia. In order to analyze posttransplantation events and test the hypothesis that brain ischemia decreases survival of stem cells, but accelerates differentiation and synaptogenesis, we transplanted neural stem cells (NSC) into postischemic brain tissue. Comparison with its healthy counterpart events gave us insight in NSC survival, differentiation and synaptic integration. Our results show that NSC survival in the ischemic tissue is 2 to 3 times greater relative to the healthy control, while their differentiation into neurons or astrocytes doesn't significantly differ between the injured and healthy tissue. Direct comparison between the striatum, lateral ventricles and corpus callosum suggested that the optimal anatomic position for stem cell transplantation is the striatum considering the greatest number of cells that are delivered to the injured tissue through this approach. From these results we conclude that the survival of NSCs depends on the tissue conditions where they are transplanted. At the same time, their differentiation and synaptic integration primarily depend on the cells themselves and not on the surrounding environment. These results give us a more detailed insight into the influence of inflammation on transplanted cells and indicate potential mechanisms of NSC therapeutic action in the ischemic brain.

Ovaj rad opisuje utjecaj FGF i HMGB1 molekula na živčane matične stanice u kulturi (NSC). Primjenom metode magnetofekcije živčane matične stanice transfecirane su plazmidima s FGFR1 receptorom. Osim NSC stanica u eksperimentima su korištene i embrionalne matične stanice bubrega (HEK293T). Pokazalo se da FGF utječe pozitivno na preživljenje HEK293T stanica s transfeciranim plazmidima u usporedbi sa HEK stanicama koje nisu transfecirane. HMGB1 je smanjio pozitivan učinak FGF-a u kulturi HEK293T stanica. NSC stanice u svojem mediju već imaju FGF te je postignuto bolje preživljenje NSC stanica transfeciranih FGFR1-EGFP plazmidom. Korištenjem dvostruko veće količine plazmida u odnosu na magnetne čestice postigla se dvostruko bolja uspješnost transfekcije metodom magnetofekcije u usporedbi sa prethodnim istraživanjima. HMGB1 je na njihovo preživljenje djelovao negativno kao i kod HEK293T stanica. The aim of this study was to describe the effects of FGF and HMGB1 molecules on cultured neural stem cells (NSCs). Using magnetofection, NSCs were transfected with plasmides containing the FGFR1 receptor. Along with NSCs, embryonal kidney stem cells (HEK293T) were also used. The results show that FGF positively affects the survival of HEK293T cells, which were transfected with plasmides, as opposed to non-transfected cells. The HMGB1 molecule reduced the positive effect of FGF in cultured HEK293T cells. NSCs were already grown in a medium containing FGF. The ones transfected with the FGFR1-EGFP plasmide showed increased survival. Using twice as many plasmides as magnet particles resulted in a twofold increase in magnetofection success rate, compared to previous studies. At the same time, HMGB1 affected their survival negatively, just as in HEK293T cells.