Grigaliūnas, Artūras

This study examines the electrical properties of sensory neurons in the ulnar nerve ganglia of a 13-day-old rat embryo and compares the results with those of a 16-day-old embryo. The aim of the study is to elucidate the subtleties of neuronal maturation and the factors influencing the development of neuronal electrical properties. The study aims to gain insight into the development of sensory neurons and to provide valuable insights into potential therapeutic implications for medical research and applications. The aim of the study is to characterize the changes in electrical properties during embryonic development and to identify the properties of ion channels in sensory neurons. The development of neurons in the ulnar ganglia is essential for mammalian taste and other sensory information to reach the central nervous system. Neurotrophins have a profound effect on the electrical properties of the developing neurons of the developing cranial ganglia. Nerve growth factor (NGF) is involved in the maturation of the nerve ganglia by regulating their sensitivity and specificity to certain innervation areas. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is essential for the survival and specialization of neurons in the cranial ganglia. TrkB neurotrophin 4 (NT4) enhances neuronal survival and differentiation in both the peripheral and central nervous systems. Ligands of the glial cell line neurotrophic factor (GDNF) family also contribute to the stimulation and preservation of peripheral sensory neurons. Further studies on the interaction of neurotrophins and their effects on neuronal properties could lead to a better understanding of the evolution of the sensory system and to therapeutic targets for the treatment of taste-related diseases. The study involved the culture of neurons in the ulnar ganglia of anaesthetized Sprague-Dawley rats. The prepared nerve node was transferred onto a glass plate and incubated in a cell culture medium. The morphology of neuronal processes was assessed visually. and electrical properties were assessed using electrophysiological recordings recorded with an Axoclamp-2A amplifier. RNA was isolated from ulnar ganglia at different stages of gestation using the RNeasy mini procedure after RT-PCR. The neuronal properties of the cranial nerve ganglia were compared between days 5 and 6. and 8 in culture using pCLAMP software and Kruskal-Wallis tests. The study sheds light on the variation of the electrophysiological properties of the neurons of the ulnar nerve ganglion during development. This study assesses the electrophysiological properties of neurons in the ulnar nerve ganglion in early embryonic life (E13) and compares them with published data (E16). E13 neurons in culture developed an extensive neurite network and migrated from the nucleus of the ganglion, allowing the electrical properties to be recorded using the whole-cell patch clamp technique. Upon reaching the depolarization threshold, most neurons generated single action potentials. Low doses of TTX eliminated action potentials. The study showed that the electrical properties of neurons in the ulnar nerve ganglia, change dramatically from E13 to E16, primarily through changes in the parameters of action potentials. The shape of the action potentials of the neurons of the ulnar nerve ganglia changed significantly from E13 to E16, increasing in amplitude and width. During this period, the passive membrane properties of the neurons of the ulnar ganglia were more stable. The neurons of the ulnar ganglia undergo a fundamental change in the shape of the action potential, reflecting the emergence of new numbers and types of ion channels.

Titas Petruša. „Besivystančių jutiminių neuronų elektrinės savybės“. Magistro darbo vadovas Doc. Artūras Grigaliūnas. Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas, Medicinos akademija, Medicinos fakultetas, fizikos, matematikos ir biofizikos katedra. Kaunas, 2020 metai. Darbo tikslas - Išanalizuoti trylikos parų žiurkės embriono trišakio nervo mazgo neuronų elektrines savybes, bei palyginti gautus rezultatus su šešiolikos parų žiurkės embriono trišakio nervo mazgo neuronų elektrinėmis savybėmis. Darbo uždaviniai – 1) Aprašyti trišakio nervo mazgo neuronų elektrinių savybių kitimo dinamiką, bręstant embrionui. 2) Nustatyti trišakio nervo mazgo neuronų membranose esančių joninių kanalų savybes, panaudojant joninių kanalų blokatorius. 3) Palyginti trylikos bei šešiolikos parų embrionų trišakio nervo mazgo neuronų elektrines savybes. Analizuoti skirtumų kilmę, esmę, bei panaudojimo medicinoje galimybes. Tyrimo metodas – tyrimams buvo naudojamos trylikos parų kontroliuojamo nėštumo Sprague Dawley žiurkės, buvo išpreparuoti embrionų trišakio nervo mazgai. Mazgai buvo perpjauti pusiau ir patalpinti į auginimo terpę, kurioje buvo kultivuojami 5-8 dienas, kiekvieną dieną keičiant terpę bei atliekant matavimus. Elektrofiziologiniai matavimai buvo atliekami naudojant visos ląstelės srovės fiksavimo metodiką, duomenys buvo apdoroti naudojant pCLAMP programinę įrangą. RT-PCR buvo atlikta naudojant RNeasy protokolą, RT-PCR duomenys buvo patvirtinti naudojant DNR sekoskaitą. Tyrimo metu naudoti tiriamieji – trylikos parų kontroliuojamo nėštumo Sprague Dawley žiurkių embrionai. Tyrimo rezultatai – buvo ištirti 48 trišakio mazgo neuronai. Morfologiškai tirti 15 neuronų iš kurių 2 buvo vienpoliai, 8 – dvipoliai, 5 – pseudounipoliniai. Kultivuojant 5-8 dienas, statistiškai reikšmingai pakito šios trylikos parų embrionų trišakio mazgo neuronų elektrinės savybės: membranos talpa, hiperpoliarizacijos amplitudė, sujaudinimo slenkstis, matuojamas pikoamperais (pA). Šie dydžiai statistiškai reikšmingai padidėjo. Kultivuojant 5-8 dienas, šios trylikos parų embrionų trišakio mazgo neuronų elektrinės savybės statistiškai reikšmingai nepakito: membranos ramybės potencialas, įėjimo varža, laiko konstanta, veikimo potencialo amplitudė, laikas, per kurį pasiekiama pusė amplitudės, priekinio ir galinio veikimo potencialo frontų maksimalios reikšmės, sujaudinimo slenkstis, matuojamas milivoltais (mV), hiperpoliarizacijos po veikimo potencialo trukmė. Taip pat iki 6 kultivavimo dienos hiperpoliarizacijos atsako kreivėje nebuvo jokių depoliarizuojančių įlinkimų (depolarizing sag). Tačiau nuo septintos kultivavimo paros šis įlinkimas jau buvo pastebimas daugelyje trišakio mazgo neuronų. Veikiant neuronus tetrodotoksinu, pastebėta, jog tryliktos paros neuronai generuoja TTX atsparius veikimo potencialus. Duomenis patikslinus RT-PCR metodu, E13 neuronuose NaV1.9 kanalų nebuvo rasta, jie atsirado nuo E16 paros, o NaV1.8 buvo tiek E13, tiek E16 neuronuose. Išvados – 1) Išsiaiškinta, jog tarp tryliktos ir šešioliktos embriogenezės parų keičiasi tam tikros morfologinės bei elektrofiziologinės neuronų savybės. Auga neuronų kūnai, didėja membranos elektrinė talpa. Taip pat keičiasi pats veikimo potencialas – frontai plokštėja, veikimo potencialo trukmė ilgėja. Taip pat atsiranda skirtumų po veikimo potencialo vykstančios hiperpoliarizacijos metu. 2) Kultivuojant trišakio mazgo neuronus 5-8 dienas, hiperpoliarizacijos amplitudė padidėjo, tačiau nekito ramybės potencialas, įėjimo varža, laiko konstanta. 3) Veikiant neuronus tetrodotoksinu, pastebėta, jog tryliktos paros neuronai turi mažiau TTX atsparių Na joninių kanalų 4) Palyginus skirtumus tarp E13 ir E16 trišakio mazgo neuronų elektrinių savybių, nustatyta, jog šiuo embriogenezės periodu keičiasi neuronų dydis, bei su juo susiję elektriniai parametrai. Kinta ir kitos, labiau su veikimo potencialu ir hiperpoliarizacija susijusios elektrinės savybės. E16 neuronų veikimo potencialo forma tapo šiek tiek plokštesnė, prailgėjo veikimo potencialo repoliarizacijos trukmė. Taip pat išaugo veikimo potencialo amplitudė.