Дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності
| dc.contributor.advisor | Лук’янець, Олена Олександрівна | |
| dc.contributor.author | Барвінко, Михайло Андрійович | |
| dc.date.accessioned | 2026-02-24T09:06:45Z | |
| dc.date.available | 2026-02-24T09:06:45Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description.abstract | Магістерська дисертація за обсягом становить 41 сторінку, містить 7 рисунків, 3 таблиці та 85 джерел за переліком посилань. Хвороба Альцгеймера — це нейродегенеративне захворювання, яке прогресує в повільному темпі й поступово знищує клітини мозку. Останні дані свідчать про те, що до 2050 року поширеність деменції подвоїться в Європі і потроїться в усьому світі. beta-амілоїдний білок є основним компонентом амілоїдних бляшок, асоційованих з ХА, і виробляється шляхом розщеплення протеазою трансмембранного АРР типу I. За допомогою альтернативного транскрипційного сплайсингу можна отримати від 8 до 11 ізоформ APP, де 3 найпоширеніші ізоформи сплайсингу включають форму з 695 амінокислот (APP695), які переважно експресуються в нейронах, і 751 та 770 амінокислотних форм (APP751, APP770), що експресуються як в нейронах так і гліальних клітинах. Хоча АРР було детально досліджено, специфічна фізіологічна функція АРР залишається не зрозумілою. Наразі було запропоновано кілька фізіологічних ролей APP. Позаклітинний домен APP опосередковує адгезію клітини до клітини для підтримки синаптичних з’єднань. Гомодимери APP можуть функціонувати як рецептори, пов’язані з G-білком клітинної поверхні, які можуть зв’язувати A beta і опосередковувати передачу сигналів нейронами та вивільнення нейромедіаторів через активацію кальцієвих каналів. Ексайтотоксичність – це пошкодження або загибель клітин, спричинені надмірною активацією рецепторів збуджуючих передавачів, зокрема рецепторів глутамату. Ексайтотоксичність викликається надмірною активацією глутаматних рецепторів, що призводить до припливу Na+ і Ca2+ через плазматичну мембрану в результаті відкриття каналів рецепторів глутамату (AMPA/KAR і NMDA) і залежних від напруги Ca2+ каналів. Як величина, так і тривалість підвищення внутрішньоклітинної концентрації Ca2+ після активації глутаматного рецептора є важливими детермінантами того, чи відбудеться дегенерація нейронів. В умовах спокою концентрація Ca2+ в цитоплазмі в нейронах зазвичай становить приблизно 100 нМ. Великі підвищення внутрішньоклітинного Ca2+ (низькі мікромолярні концентрації) можна переносити до тих пір, поки вони є тимчасовими (відновлення від секунд до хвилин). Метою даної роботи є дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності. Об’єктом дослідження є культивовані нейрони гіпокампу щурів лінії Вістар, яких утримували в стандартних умовах віварію Інституту фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України. Предметом дослідження є вплив beta-амілоїду та NMDA на культивовані нейрони гіпокампу щурів лінії Вістар. Дослідження проводились за допомогою методу подвійного забарвлювання нейронів культури гіпокампу з барвниками Hoechst 33258 (Sigma-Aldrich, США, індикатор ДНК, що знаходиться в ядрах клітин), та пропідіуму йодиду (ПЙ, Sigma-Aldrich, США, індикатор некротичних клітин). Контрольні, а також оброблені реагентами нейрони переносили на 10 хвилин у розчин ПЙ з кінцевою концентрацією 2 мкг/мл. Потім клітини фіксували, помістивши на 20 хвилин у 4 % розчин параформальдегіду. Згодом нейрони переносили на 20 хвилин у розчин Hoechst 33258 (кінцева концентрація 1 мкг/мл). Після кожного етапу клітини двічі промивали у 2 мл фосфатного буферу. Усі маніпуляції здійснювали при кімнатній температурі. Після забарвлювання покривні скельця з клітинами фіксували на предметному склі з використанням розчину Aqua-Poly/Mount (Polysciences, Inc., США). Зафіксовані препарати аналізували, використовуючи, конфокальний мікроскоп. В результаті проведеного дослідження виявилось, що 24-годинна інкубація нейронів гіпокампа щурів з NMDA або амілоїдом betaA1-42 зумовлювала більш ніж подвійне підвищення кількості клітин з ознаками апоптозу та/або некрозу у порівнянні з контролем. Це свідчило про зниження життєздатності клітин в умовах ексайтотоксичності, індукавоної додаванням NMDA, та моделювання хвороби Альцгеймера шляхом введення амілоїду betaA1-42. Результати роботи було опубліковано в XX всеукраїнська науково-практична конференцiя студентiв, аспiрантiв та молодих вчених. | |
| dc.description.abstractother | The master's dissertation consists of 90 pages, contains 21 figures, 3 tables and 96 sources according to the list of references. Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease that progresses slowly and gradually destroys brain cells. Recent data suggest that by 2050, the prevalence of dementia will double in Europe and triple worldwide. beta-amyloid (A beta) protein is a major component of amyloid plaques associated with HA and is produced by protease cleavage of transmembrane APP type I. Alternative transcriptional splicing produces 8 to 11 APP isoforms, with the 3 most common amino acids (APP695), which are predominantly expressed in neurons, and 751 and 770 amino acid forms (APP751, APP770), which are expressed in both neurons and glial cells. Although APP has been studied in detail, the specific physiological function of APP remains unclear. So far, several physiological roles of APP have been proposed. The extracellular domain of APP mediates cell-to-cell adhesion to support synaptic connections. APP homodimers can function as G-protein-coupled receptors that can bind Abeta and mediate neuronal signaling and neurotransmitter release through calcium channel activation. Excitotoxicity is damage to or death of cells caused by over-activation of receptors for excitatory transmitters, including glutamate receptors. Excitotoxicity is caused by excessive activation of glutamate receptors, which leads to the influx of Na + and Ca2 + through the plasma membrane as a result of the opening of glutamate receptor channels (AMPA / KAR and NMDA) and voltage-dependent Ca2+ channels. Both the magnitude and duration of the increase in intracellular Ca2+ concentration after glutamate receptor activation are important determinants of whether neuronal degeneration will occur. At rest, the concentration of Ca2 + in the cytoplasm in neurons is usually approximately 100 nm. Large increases in intracellular Ca2 + (low micromolar concentrations) can be tolerated as long as they are temporary (recovery from seconds to minutes). The aim of this work is to study the survival of cultured hippocampal neurons in incubation with beta-amyloid and simulation of excitotoxicity. The object of the study are cultured neurons of the hippocampus of Wistar rats, which were kept in standard conditions of the vivarium of the Institute of Physiology. OO Bogomolets NAS of Ukraine. The subject of the study is the effect of beta-amyloid and NMDA on cultured hippocampal neurons of Wistar rats. The studies were performed using the method of double staining of hippocampal culture neurons with Hoechst 33258 dyes (Sigma-Aldrich, USA, indicator of DNA in cell nuclei) and propidium iodide (PI, Sigma-Aldrich, USA, necrotic cell indicator). Control and reagent-treated neurons were transferred for 10 minutes to a PY solution with a final concentration of 2 mg / ml. Then the cells were fixed by placing for 20 minutes in a 4% paraformaldehyde solution. Subsequently, the neurons were transferred for 20 minutes in Hoechst 33258 solution (final concentration 1 mg / ml). After each step, the cells were washed twice in 2 ml of phosphate buffer. All manipulations were performed at room temperature. After staining, the cell slides were fixed on a glass slide using Aqua-Poly / Mount solution (Polysciences, Inc., USA). The recorded drugs were analyzed using a confocal microscope. The study found that 24-hour incubation of rat hippocampal neurons with NMDA or amyloid betaA1-42 resulted in more than a twofold increase in the number of cells with signs of apoptosis and/or necrosis compared to controls. This indicated a decrease in cell viability under NMDA-induced excitotoxicity and simulation of Alzheimer's disease by administration of betaA1-42 amyloid. The results of the work were published in the XX All-Ukrainian scientific-practical conference of students, graduate students, and young scientists. | |
| dc.format.extent | 50 с. | |
| dc.identifier.citation | Барвінко, М. А. Дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Барвінко Михайло Андрійович. – Київ, 2022. – 50 с. | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/78989 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | |
| dc.publisher.place | Київ | |
| dc.subject | Хвороба Альцгеймера | |
| dc.subject | гіпокамп | |
| dc.subject | культура клітин | |
| dc.subject | NMDA | |
| dc.subject.udc | 57.085.23 | |
| dc.title | Дослідження виживання культивованих нейронів гіпокампу в умовах інкубації з beta-амілоїдом та моделювання ексайтотоксичності | |
| dc.type | Master Thesis |
Файли
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: