Mehanski odziv celic na osmotski šok ob prisotnosti nanodelcevUršič, Urša (Avtor) Ravnik, Miha (Mentor) Urbančič, Iztok (Komentor) mehanske lastnosti celicosmotski šoknanodelci TiO2citoskeletmembranakonfokalni fluorescenčni mikroskopCelice za preživetje potrebujejo primerne mehanske lastnosti, ki se pri različnih boleznih ali prisotnosti tujkov, kot so nanodelci TiO2, lahko zelo spremenijo. Nanodelcem smo pogosto izpostavljeni, saj se nahajajo v ozračju, hrani in drugih vsakodnevnih produktih. Po nekaterih študijah lahko nanodelci TiO2 v neposrednem stiku s celicami znotraj našega telesa povzročijo poškodbe celic, predvsem membrane in citoskeleta. Za boljše poznavanje nevarnosti in mehanizmov delovanja nanodelcev TiO2 na celice je smiselno preučiti vpliv izpostavljenosti nanodelcem TiO2 na celične mehanske lastnosti. V magistrskem delu smo preučevali mehanske lastnosti pljučnih epitelijskih celic z izpostavljanjem celic osmotskemu šoku. Pri hipotoničnem osmotskem šoku se celice napihnejo, pri hipotoničnem pa sploščijo -- spremembe celičnega volumna smo opazovali pod konfokalnim fluorescenčnim in STED mikroskopom. Najprej smo preučili odziv zdravih celic na osmotski šok pri različnih osmolarnostih okolice in primerjali odziv s pričakovanji Boyle-van't Hoffove relacije, ki predvideva linearno odvisnost med volumnom celice in inverzom osmolarnosti okolice. Ugotovili smo, da se pljučne epitelijske celice obnašajo v skladu z Boyle-van't Hoffovo relacijo. Pri večkratnih ponovitvah osmotskega šoka na isti celici vidimo, da se odziv po dveh ali treh ponovitvah spremeni -- torej celice niso idealno elastičen objekt. Nato smo celicam kemično razgradili aktinski del citoskeleta z Latrunculinom A in spremljali odziv teh celic na osmotski šok. Kemična razgradnja aktinskega dela citoskeleta vpliva predvsem na aktivno prilagoditev celice na spremenjeno osmolarnost okolice. Ta odziv smo primerjali z odzivom celic, izpostavljenih nanodelcem TiO2, saj je znano, da nanodelci TiO2 interagirajo tudi s citoskeletom. Odziv celic, izpostavljenih nanodelcem TiO2, se niža z večjo količino dodanih nanodelcev. Pasivni odziv celice na osmotski šok takoj po tem, ko dodamo nanodelce, je povsem uničen -- celica se ob hipotoničnem šoku skoraj nič ne napihne, z daljšim inkubacijskim časom pa je odziv celic na hipotonični šok zopet znaten. To pomeni, da nanodelci vplivajo predvsem na začetni odziv, ki pa je bolj povezan z lastnostmi membrane, kot pa s citoskeletom. To delo prispeva k boljšemu razumevanju molekularnih mehanizmov, ki se pojavijo ob izpostavljenosti celic nanodelcem TiO2, kar je pomembno za potencialno preprečevanje poškodb, testiranje in zdravljenje tako hipne kot ponavljajoče se izpostavljenosti pljučnih celic nanodelcem.20212021-09-23 08:15:13Magistrsko delo/naloga131153sl