hr / en
Veličina fonta
Sivi ton
Kontrast
Disleksija
Podcrtaj
poveznice

HUMANCOMPARTMENTOME

Povratak

Istraživanje

Opći podaci o projektu

Naziv projekta: Ljudski prenatalni cerebralni neksus: neistražen prostorno-vremenski višerazmjerni kompartmentalni translacijski pristup (HUMANCOMPARTMENTOME)
Naziv projekta na engleskom jeziku: Human prenatal cerebral nexus: uncharted spatiotemporal multiscale compartmental translational approach
Voditelj projekta: akademik Ivica Kostović
Ustrojbena jedinica: Hrvatski institut za istraživanje mozga, Sveučilište u Zagrebu Medicinski fakultet
Trajanje projekta: od 9. prosinca 2024. do 8. prosinca 2027. (36 mjeseci)
Ukupni iznos sredstava projekta: 198.800,00 €
Poziv i kod projekta: Hrvatska zaklada za znanost (HRZZ)

Opis projekta

Neuronske mreže ljudske moždane kore počinju se razvijati tijekom prenatalnog razdoblja, u prolaznim laminarnih staničnim odjeljcima, gdje se odvijaju ključni histogenetski procesi poput proliferacije, migracije i sinaptogeneze. Posebnu ulogu igra subplate zona, koja omogućava interakciju talamokortikalnih i kortikokortikalnih puteva, služeći kao sinaptičko pojačalo za talamokortikalne ulazne vlakna. MR prikazi ovih zona omogućuju kliničko praćenje prenatalnog razvoja, uključujući segmentaciju bijele tvari i proliferativnih odjeljaka. Analizom tih odjeljaka i povezivanjem s histološkim podacima, projekt nastoji razumjeti prostorno-vremenski raspored histogenetskih događaja i njihov utjecaj na razvoj neuronskih krugova. Fetalni razvoj talamokortikalnih veza ima važnu ulogu u oblikovanju kortikalnih mreža, a od presudne je važnosti za razumijevanje neuroloških bolesti, uključujući rane promjene kod preuranjenih novorođenčadi.

Ciljevi projekta

Opći cilj: Sintetizirati i integrirati prostorno-vremenske parametre histogenetskih događaja u prolaznim fetalnim odjeljcima na rezoluciji više različitih razina (više skala od EM do MR) i povezati ih s prostornom distribucijom elemenata neuronskih krugova - sinapse, presinaptički aksoni, postsinaptički elementi (neuroni i njihovi dendriti) i pridružena astroglija.

Specifični ciljevi:
1. Definirati glavne faze prenatalnog kortikalnog razvoja kod fetusa čovjeka korištenjem novog prostorno-vremenskog višerazinskog pristupa od EM do MR. S fokusom na vrijeme i intenzitet događaja povezanih sa razvojem neuralnih krugova.
2. Analizirati razvoj sustava talamokortikalnih vlakana tijekom karakterističnog razdoblja njihovog ulaska i sinaptogeneze u kortikalnoj ploči somatosenzornog, precingulatnog, cingularnog i kunealnog korteksa (između 24-28 gestacijskih tjedana) korištenjem imunohistokemijskog bojenja sinaptičkih proteina.
3. Analizirati korelira li distribucija specifičnih tipova glija stanica sa staničnim odjeljcima bogatim sinapsama i proizvode li ECM.
4. Analizirati distribuciju srednje velikih, velikih NPY, SST pozitivnih neurona i velikih kolinergičkih neurona u odnosu na diferencijaciju u odjeljcima striatuma čovjeka.
5. Bodovanje na temelju rezultata postignutih specifičnim ciljevima 1-4 označit će razvojne faze i odnose između prolaznih cerebralnih odjeljaka i podataka o gustoći različitih stanica po površini dajući nam nove podatke o stupnju razvoja na temelju neurorazvojnih histogenetskih odjeljaka tijekom fetalnog, vrlo ranog, ranog i kasnog prijevremenog razdoblja, s posebnim fokusom na MR korelate dobivene na konvencionalnim in vivo i in vitro MR slikama.

Metodologija istraživanja

Istraživanje predloženo u ovom projektu provodit će se na već postojećem materijalu, koji još nije sustavno analiziran, sintetiziran i integriran. Međutim, novi rezovi, imunohistokemijsko bojenje i EM analiza te već digitalizirani rezovi i MR slike bit će provedeni korištenjem inovativnog pristupa u više razmjera (od EM do MR) s fokusom na odjeljke bogate sinapsama.

Glavne istraživačke metode koje se koriste za dobivanje rezultata projekta su:

  1. Elektromikroskopija (EM)
  2. Histologija, imunohistokemija i in situ hibridizacija na postmortem tkivu mozga
  3. Magnetska rezonancija (MR) in vivo

Očekivani rezultati

  1. Bodovanje na temelju rezultata postignutih u projektu označiti će razvojne faze i odnose između prolaznih cerebralnih odjeljaka i podataka o različitim stanicama po površinskoj gustoći te nam dati nove podatke o sazrijevanju na temelju neurorazvojnih histogenetskih odjeljaka tijekom "normotipskog" fetalnog , vrlo ranog, ranog i kasnog prijevremenog razdoblja, s posebnim fokusom na MR korelate dobivene na konvencionalnim in vivo i in vitro MR slikama. Ovaj novi vremenski raspored događaja popunit će prazninu koja postoji između dostupnih histoloških atlasa i in vivo in vitro MR podataka, posebno tijekom najranije i najnovije fetalne prijevremeno rođene dobi.
  1. Kompleks popisa histogenetskih događaja koji se koriste za prostorno-vremensko sazrijevanje ("staging") histogeneze mozga čovjeka bit će dovršen razvojem velikih interneurona i odjeljaka u striatumu i specifičnim strukturama u čovjeka.

  2. Studija će razjasniti ključni histogenetski događaj kada talamokortikalna vlakna prodiru u kortikalnu ploču i stupe u interakciju s kortikalnim piramidalnim i nepiramidalnim interneuronima. Ovaj događaj je od najveće važnosti i za osnovne i za kliničke studije jer može ukazivati na početak kemijskog prijenosa izazvanog kortikalnog odgovora u nedonoščadi i prospektivnu modulaciju kortikalnih mreža interakcijom genetskih i okolišnih čimbenika. Stoga će naši rezultati imati utjecaj na trenutne komparativne razvojne i evolucijske koncepte.
  1. Podaci o razvojnom izgledu i transformaciji te promjeni fenotipova astroglije tijekom humane histogeneze slabo su poznati i ovaj će projekt razraditi originalna opažanja i dati odgovore sadrže li određeni slojevi bogati sinapsama posebne klase astroglije.

Rezultati ovog istraživanja će poslužiti kao normativni u proučavanju neurorazvojnih poremećaja (kognitivni deficit kod cerebralne paralize, ADHD, shizofrenija, gdje se prvo ciljanje štetnih mehanizama događa prenatalno.

Projektni tim

  1. akademik Ivica Kostović

2. prof. dr. sc. Mario Vukšić

3. prof. dr. sc. Miloš Judaš

4. prof. dr. sc. Milan Radoš

5. dr. sc. Janja Kopić

6. doc. dr. sc. Marina Raguž

7. doc. dr. sc. Martina Rinčić

8. doc. dr. sc. Jelena Božek

9. doc. dr. sc. Sanja Darmopil

10. Fran Božić, dr. med.

11. izv. prof. dr. sc. Ana Hladnik

Diseminacija i vidljivost

Pozvana predavanja

  1. Kostović, Ivica " Prostorni i vremenski parametri neurogenetskih procesa u intrauterinom razvoju čovjeka", pozvano predavanje: Ultrazvuk u dijagnostici ranog oštećenja mozga - Akademija za razvojnu rehabilitaciju i Klinika za dječje bolesti Zagreb, (2025).
  2. Kostović, Ivica  " Prenatalni razvoj sinapsa i modulatornih sustava u moždanoj kori mozga fetusa čovjeka", pozvano predavanje:  Simpozij novije spoznaje u istraživanju mozga - Razred za medicinske znanosti Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti – Odbor za neuroznanost i bolesti mozga, Zagreb (2025).

Posterska izlaganja

  1. Kopić J, Božić F, Junaković Munjas A, Krsnik Ž, Kostović I (2025). Orchestrated changes and spatiotemporal relationships between different transient compartments during precocious cortex-type specification in the human fetal pallium. Human Cerebral Cortex Development III (Oxford) The Anatomical Society Summer Meeting, Oxford, Ujedinjeno Kraljevstvo
  2. Kopić J, Božić F, Junaković A, Krsnik Ž, Kostović I (2025). Compartment-specific developmental programs shape early cortical specification in the human fetal pallium. Croatian Society of Neuroscience meeting, Zagreb, 2025.
  3. Kostović I, Salamon I, Kopić J, Krsnik Ž (2025). Ultrastructural and molecular specification of laminar compartments in the medial pallium of the human fetal telencephalon during early mid-gestation. Society for Neuroscience meeting 2025, San Diego, SAD.