Pathophysiology of Spinal Cord Injury Studied by In Vivo Optical Imaging
Patofyziológia poranenia miechy študovaná in vivo optickým zobrazovaním
bachelor thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/106783Identifiers
Study Information System: 209524
Collections
- Kvalifikační práce [19114]
Author
Advisor
Referee
Špicarová, Diana
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Molecular Biology and Biochemistry of Organisms
Department
Department of Physiology
Date of defense
5. 6. 2019
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Good
Keywords (Czech)
poranenie miechy, patofyziologické mechanizmy, axonálna regenerácia, Wallerova degenerácia, animálne modely, transgénne myši, in vivo zobrazovanie, dvojfotónová excitačná mikroskopiaKeywords (English)
spinal cord injury, pathophysiological mechanisms, axonal regeneration, Wallerian degeneration, animal models, transgenic mice, in vivo imaging, two-photon excitation microscopyPacienti trpiaci poranením miechy prežívajú fyzické, sociálne a pracovné ťažkosti. Je to ochorenie často spôsobujúce trvalé postihnutie hlavne ako následok zlyhania axonálnej regenerácie v centrálnom nervovom systéme. Primárne poškodenie súbežne ničí bunky v mieste zranenia a iniciuje kaskádu sekundárnych bunkových, cievnych a biochemických udalostí rozširujúcich poranenie. Tieto patofyziologické mechanizmy sú sledované niekoľkými prístupmi. Moderné zobrazovacie techniky dopĺňajú klasické histopatologické metódy a neuroanatomický tracing. Čerstvé štúdie využívajú transgénne myši a dvojfotónovú mikroskopiu k dlhodobému in vivo sledovaniu jednotlivých buniek v mieste poranenia a priľahlej cievnej sieti. In vivo optické zobrazovanie umožňuje štúdium axonálnych odpovedí vrátane degenerácie, regenerácie a neurovaskulárnych interakcií. Rovnako ponúka príležitosť priamo hodnotiť účinky aplikovaného liečiva. Nové poznatky vedú k lepšiemu porozumeniu patofyziológie poranenia miechy vyúsťujúceho do možnosti vývinu ďalších terapeutických stratégií zlepšujúcich dopad poranenia. Kľúčové slová: poranenie miechy, patofyziologické mechanizmy, axonálna regenerácia, Wallerova degenerácia, animálne modely, transgénne myši, in vivo zobrazovanie, dvojfotónová excitačná mikroskopia
Patients suffering from spinal cord injury experience physical, social, and vocational impairment. It is a condition often causing a permanent disability mainly due to axonal regeneration incapability in the central nervous system. The primary insult simultaneously damages cells in the lesion site and initiates a cascade of secondary cellular, vascular, and biochemical events extending the injury. These pathophysiological mechanisms are examined using multiple approaches. Novel imaging techniques complement classical histopathological methods and neuroanatomical tracing. Recent studies employ transgenic mice and two-photon microscopy to observe single cells in the injury site and the nearby vasculature in vivo longitudinally. In vivo optical imaging enables studying of axonal responses, such as degeneration, regeneration, and neurovascular interactions. It also gives an opportunity to assess the effects of applied drugs directly. New findings lead to a better understanding of the pathophysiology of spinal cord injury, resulting in the ability to develop other therapeutic strategies improving the outcome after injury. Keywords: spinal cord injury, pathophysiological mechanisms, axonal regeneration, Wallerian degeneration, animal models, transgenic mice, in vivo imaging, two-photon excitation microscopy