Histološka, MRI i analiza ekspresije gena reorganizacijskih procesa u medijalnom (limbičkom) režnju ljudskog mozga tijekom razvitka

Voditelj

Prof.dr.sc. Mario Vukšić, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu (MFZ)

Istraživači

Prof.dr.sc. Nataša Jovanov Milošević, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Doc.dr.sc. Milan Radoš, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Doc.dr.sc. Željka Krsnik, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Dr.sc. Goran Sedmak, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

 

 Dr. Vinka Kovačević, MFZ (znanstveni novak na projektu od 01.01. 2015.)

Iznos potpore

1.000.000,00 kuna

Početak projekta

01.09.2014.

Kraj projekta

31.08.2018.

SAŽETAK PROJEKTA

Jedno od obilježja ljudske moždane kore tijekom razvitka je prisutnost subplate zone (SP), istaknute prolazne zone bogate sinapsama, rastućim aksonima, čunjićima rasta, migratornim neuronima, glija stanicama te obilnim količinama molekula izvanstaničnog matriksa (ECM). Medijalne (limbičke) kortikalne regije (područja uključena u obradu emocija i funkciju pamćenja) pokazuju različitu laminarnu organizaciju tijekom razvitka u odnosu na lateralna kortikalna područja. Za razliku od lateralnih dijelova moždane kore, gdje SP predstavlja glavno mjesto neurogenetskih zbivanja, u medijalnim arhikortikalnim regijama ključnu ulogu u ranim molekularnim međudjelovanjim neurona, sinaptogenezi, kao i urastanju aferentnih sustava vlakana ima marginalna zona (MZ). Cilj ovog projekta je istražiti razvojnu reorganizaciju glavnih staničnih (tijela živčanih stanica, rastućih aksona) i izvanstaničnih komponenti SP i MZ u medijalnom limbičkom režnju ljudskog mozga tijekom razvitka (cingularna vijuga, hipokampus, amigdala) koristeći tehnike imunohistokemije, in situ hibridizacije, transkriptomske i MRI analize. Za histološku analizu razvojnog obrasca ekspresije različitih proteina odgovornih za razvitak živčanih i glija stanica, sinaptogenezu, rast aksona, kao i molekula ECM, koristit će se postmortalno moždano tkivo čovjeka, starosti od 10. tjedna trudnoće pa sve do 6.5 godina. Dobiveni rezultati usporedit će se sa in vivo/in vitro MRI nalazima fetusa, novorođenčadi i djece odgovarajuće razvojne dobi. Osim toga, za istraživanje odnosa između strukturnih promjena mozga i vremensko-prostorne ekspresije gena koji se specifično eksprimiraju u medijalnom korteksu tijekom razvitka analizirat ćemo također javno dostupnu bazu genske ekspresije (Kang i sur., 2011). Da bi se pokazalo u kojim specifičnim stanicama hipokampusa i cingularne vijuge su specifični geni eksprimirani, dodatno će se provesti in situ hibridizacija i imunocitokemija. Dobiveni rezultati koristit će se kao osnova za buduća istraživanja razvojnih poremećaja karakterističnih za različite neurološke bolesti.

 

ODABRANE PUBLIKACIJE VODITELJA I ISTRAŽIVAČA

  1.  Kostović I, Sedmak G, Vukšić M, Judaš M (2015) The relevance of human fetal subplate zone for developmental neuropathology of neuronal migration disorders and cortical dysplasia. CNS Neuroscience & Therapeutics 21(2):74-82. 
  2. Pletikos M*, Sousa MMA*, Sedmak G*, Meyer KA, Zhu Y, Cheng F, Mingfeng L, Kawasawa YI, Sestan N (2014) Temporal specification and bilaterality of human neocortical topographic gene expression. Neuron 81(2):321-32. *equally contributed.
  3. Kostović I, Jovanov-Milošević N, Radoš M, Sedmak G, Benjak V, Kostović-Srzentić M, Vasung L, Čuljat M, Radoš M, Hüppi P, Judaš M (2014) Perinatal and early postnatal reorganization of the subplate and related cellular compartments in the human cerebral wall as revealed by histological and MRI approaches. Brain Struct Funct 219(1):231-53.
  4. Huang H, Jeon T, Sedmak G, Pletikos M, Vasung L, Xu X, Yarowsky P, Richards LJ, Kostović I, Šestan N, Mori S (2013) Coupling diffusion imaging with histological and gene expression analysis to examine the dynamics of cortical areas across the fetal period of human brain development. Cereb Cortex 23(11):2620-31.
  5. Jovanov-Milošević N, Petrović D, Sedmak G, Vukšić M, Hof PR, Šimić G (2012) Human fetal tau protein isoform: Focus on possibilities for Alzheimer’s disease treatment. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 44:1290-1294.
  6. Kang HJ, Kawasawa YI, Cheng F, Zhu Y, Xu X, Li M, Sousa AM, Pletikos M, Meyer KA, Sedmak G, Guennel T, Shin Y, Johnson MB, Krsnik Z, Mayer S, Fertuzinhos S, Umlauf S, Lisgo SN, Vortmeyer A, Weinberger DR, Mane S, Hyde TM, Huttner A, Reimers M, Kleinman JE, Šestan N (2011) Spatio-temporal transcriptome of the human brain. Nature 478(7370):483-9.
  7. Vukšić M, Del Turco D, Vlachos A, Schuldt G, Müller CM, Schneider G, Deller T (2011) Unilateral entorhinal denervation leads to long-lasting dendritic alterations of mouse hippocampal granule cells. Experimental Neurology 230(2):176–185.
  8. Judaš M, Šimić G, Petanjek M, Jovanov-Milošević N, Pletikos M, Vasung L, Vukšić M, Kostović I (2011) Zagreb Collection of human brain: unique, versatile but underexploited added value resource for neuroscience community: Annals of the New York Academy of Sciences 1225 S1: E105–E130.
  9. Ghebremedhin E, Rosenberger A, Rüb U, Vukšić M, Berhe T, Bickeböller H, de Vos RAI, Thal DR, Deller T (2010) Inverse relationship between cerebrovascular lesions and severity of Lewy body pathology in patients with Lewy body disease. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology 29(5):442-448.
  10. Johnson MB, Kawasawa YI, Mason CE, Krsnik Z, Coppola G, Bogdanović D, Geschwind DH, Mane SM, State MW, Šestan N (2009) Functional and evolutionary insights into human brain development through global transcriptome analysis. Neuron 62(4):494-509.
  11. Vukšić M, Del Turco D, Bas-Orth C, Burbach GJ, Feng G, Müller CM, Schwarzacher SW, Deller T (2008). 3D-Reconstruction and functional properties of GFP-positive and GFP-negative granule cells in the fascia dentata of the Thy1-GFP mouse. Hippocampus 18(4):364-75.
  12. Schwarzacher SW*, Vukšić M*, Haas CA, Burbach GJ, Sloviter RS and Deller T (2006) Neuronal hyperactivity induces astrocytic expression of neurocan in the adult rat hippocampus. Glia 53:704-714.*equally contribution
  13. Ghebremedhin E, Del Tredici K, Vukšić M, Rüb U, Thal DR, Burbach GJ, Rosenberger A, Bickeböller H, Deller T, Rob VAI, Jansen Steur ENH, Braak H (2006) Relationship of ApoE and age at onset to Parkinson’s disease neuropathology. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology 65:116-123. 
  14. Kienzler F, Jedlicka P, Vukšić M, Deller T, Schwarzacher SW (2006) Excitotoxic hippocampal neuron loss following sustained electrical stimulation of the perforant pathway in the mouse. Brain Research 1085:195-198.
  • Print