20.500.12556/RUL-184341 Presnovna odzivnost astrocitov v kulturi na stimulacijo adenozinskih receptorjev Metabolic response of cultured astrocytes on stimulation of adenosine receptors Koncentracija zunajceličnega adenozina v možganih se poveča ob večji presnovni obremenitvi in signalizira prek adenozinskih receptorjev, vendar vloga posameznih podtipov pri uravnavanju energijske presnove astrocitov še ni v celoti pojasnjena. Za razčlenitev specifičnih učinkov receptorjev smo v primarnih podganjih astrocitih kombinirali meritve v živih celicah s senzorji FRET za glukozo, laktat in cAMP ter spremljanje znotrajcelične koncentracije kalcija. Vpliv mehanskih dražljajev smo raziskali z aplikacijo kratkih tlačnih pulzov in sprotnim spremljanjem citosolnega laktata. Prispevek posameznih receptorjev smo proučevali z uporabo adenozina in selektivnih agonistov. Adenozin je zvišal znotrajcelično koncentracijo glukoze. Med posameznimi podtipi je ta učinek reproducirala zgolj aktivacija receptorjev A2B. Ob pomanjkanju zunajcelične glukoze sta tako adenozin kot aktivacija receptorjev A2B povzročila zvišanje citosolne glukoze, kar kaže na aktivacijo glikogenolize. Analiza glikogena je pokazala, da stimulacija receptorjev A2A in A2B poveča perinuklearne zaloge glikogena, pri čemer aktivacija A2B dodatno poveča tudi periferne zaloge glikogena. Med okrevanjem po stradanju sta adenozin in agonist receptorjev A2B upočasnila obnovo glikogena. Koncentracija cAMP se je povečala ob stimulaciji receptorjev A2A in A2B ter po antagonizmu receptorjev A1, ne pa tudi po dodatku adenozina, kar je skladno z uravnoteženo soaktivacijo receptorjev. Kalcijevi odzivi so bili pri adenozinu ter stimulaciji receptorjev A1 prehodni, medtem ko so bili ob aktivaciji receptorjev A2A in A2B dolgotrajni. Selektivna aktivacija receptorjev A2B je povzročila tudi statistično značilno zvišanje citosolnega laktata v primerjavi s kontrolo. Mehanska stimulacija s tlačnimi pulzi je sprožila od tlaka odvisno zvišanje citosolne koncentracije laktata. Skupaj ti podatki kažejo, da je signalizacija prek receptorjev A2B ključni mehanizem akutne mobilizacije glukoze in regulacije glikogena v astrocitih ter da astrociti mehanske dražljaje pretvorijo v presnovni signal. The extracellular adenosine concentration in the brain increases with metabolic load and signals through A1, A2A, A2B, and A3 receptors, but how individual subtypes regulate astrocytic energy metabolism remains incompletely defined. We combined live-cell FRET sensors for glucose, lactate, and cAMP with Ca²⁺ imaging in primary rat astrocytes to dissect receptor-specific actions. We also investigated mechano-metabolic coupling by applying brief pressure pulses and monitoring cytosolic lactate with the FRET-based Laconic nanosensor. We probed receptor contributions using adenosine and subtype selective agonists. Adenosine increased intracellular glucose concentration. Among subtypes, only A2B activation reproduced this effect. However, in glucose-free extracellular solution, adenosine and A2B activation elevated intracellular glucose, implicating glycogenolysis. PAS analysis showed that A2A and A2B increased perinuclear glycogen, with A2B also increasing peripheral glycogen. During recovery from glucose deprivation, adenosine and A2B receptor agonists slowed glycogen replenishment. cAMP concentration rose with A2A and A2B receptor stimulation and after A1 antagonism, but not with adenosine itself, consistent with balanced A1/A2 co-activation. Ca²⁺ responses were transient for adenosine/A1 and sustained for A2A/A2B. Selective A2B activation produced a significant increase in intracellular lactate compared with vehicle. Pressure pulses elicited pressure-dependent increases in cytosolic lactate. Together, these data identify A2B signalling as a principal driver of acute glucose mobilisation while slowing glycogen replenishment in astrocytes, operating through cAMP elevation and sustained Ca²⁺ signals, whereas A2A preferentially promotes perinuclear glycogen accumulation. Astrocytes convert brief mechanical stimuli into sustained metabolic signals. adenozinski receptorji glikogen laktat astrociti FRET TRPV4 adenosine receptors glycogen lactate astrocytes FRET TRPV4 true false false [K. Belko Parkel] Slovenski jezik Angleški jezik Doktorsko delo/naloga 2026-07-05 07:16:27 2026-07-05 07:16:35 2026-07-06 12:56:31 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1970-01-01 575.853:616.8(043.3) 280501 283758851 57970.pdf 57970.pdf 1 819EDF1E91A047F6D1E31F1CFD806270 2337e790d1f651d87dfbb1098e698a243076a49c1a419f4a8e0dfe7aaafb44d7 9430b831-7830-11f1-9b0d-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=237021 Biotehniška fakulteta 0 0 0