Τμήμα Βιολογίας (ΜΔΕ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- ItemOpen AccessΜελέτη των κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων και των εξωσωμάτων ασθενών με μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα(2023-06-27)Ο μικροκυτταρικός καρκίνος του πνεύμονα (SCLC) αποτελεί τη βασική αιτία θανάτων από καρκίνο παγκοσμίως και χαρακτηρίζεται από δυσμενή πρόγνωση και αυξημένη θνησιμότητα. Λόγω του περιορισμένου αριθμού αλλά και αποτελεσματικότητας των ήδη υπαρχόντων θεραπειών, υπάρχει ανάγκη για ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη βελτίωση της πρόγνωσης, την πιο έγκαιρη διάγνωση και την αποτελεσματικότερη ανταπόκριση στη θεραπεία. Η υγρή βιοψία αποτελεί μια μη-επεμβατική τεχνική για την ανίχνευση καρκινικών βιοδεικτών στα σωματικά υγρά και περιλαμβάνει την ανάλυση κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων (CTCs), νουκλεϊκών οξέων και εξωκυττάριων κυστιδίων (εξωσώματα). Οι βιοδείκτες JUNB (μεταγραφικός παράγοντας) και CXCR4 (υποδοχέας χημειοκινών) έχει δειχθεί ότι διαδραματίζουν ρόλο στην επιβίωση ασθενών με καρκίνο του μαστού. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση αυτών των βιοδεικτών στα εξωσώματα, καθώς και η συσχέτιση με την έκφρασή τους στα CTCs. Στη μελέτη συμμετείχαν 52 ασθενείς με SCLC, τα CTCs των οποίων απομονώθηκαν με διαφορική φυγοκέντρηση φικόλλης και στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ανοσοφθορισμός με αντισώματα έναντι κυτταροκερατίνων 8,18,19 (CK-δείκτες καρκινικών κυττάρων στο αίμα), JUNB και CXCR4. Οι αντικειμενοφόρες πλάκες αναλύθηκαν στο αυτοματοποιημένο μικροσκόπιο VyCAP (πλατφόρμα ανίχνευσής CTCs). Εξωσώματα από το πλάσμα των ίδιων ασθενών και 10 υγιών, απομονώθηκαν με το EXO-Prep kit και χαρακτηρίστηκαν με ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης και ανοσοαποτύπωση Western blot. Οι SCLC ασθενείς με πρωτεϊνική υπερέκφραση τόσο JUNB όσο και CXCR4 στα εξωσώματά τους, εμφάνισαν στατιστικά σημαντική διαφορά σε σχέση με την ίδια έκφραση στους υγιείς (PJUNB = 0.001 & PCXCR4 = 0.01). Επιπλέον, υπερέκφραση τόσο του JUNB (C-statistic = 0.94) όσο και του CXCR4 (C-statistic = 0.89) στα εξωσώματα των ασθενών, παρουσίασε πολύ υψηλή διακριτική ικανότητα ανάμεσα σε ασθενείς και υγιείς. Τέλος, η πρωτεϊνική υπερέκφραση CXCR4 στα εξωσώματα, συσχετίστηκε με την παρουσία CTCs (r = 0.442, p = 0.001), CXCR4+ CTCs (r = 0.424, p = 0.002) και CK+/JUNB+/CXCR4+ CTCs (r = 0.366, p = 0.008). Το πρωτότυπο αυτό πρωτόκολλο αποσκοπεί στη βελτίωση της πρόγνωσης και διάγνωσης του SCLC, αλλά και στο να αποτελέσει τη βάση για τη διερεύνηση ήδη υπαρχόντων και νέων βιοδεικτών ΄στο πλαίσιο της υγρής βιοψίας.
- ItemOpen AccessΠροσαρμοστική εργαστηριακή εξέλιξη της ζύμης Yarrowia lipolytica παρουσία παρεμποδιστών λιγνοκυτταρινικής προέλευσης(2023-06-28)Η ελαιογόνος ζύμη Yarrowia lipolytica αποτελεί πολύτιμο εργαλείο για τη βιομηχανία παραγωγής βιοκαυσίμων. Η αύξησή της σε λιγνοκυτταρινούχα υποστρώματα, συχνά παρεμποδίζεται από ουσίες όπως το οξικό οξύ, η 2-φουρφουραλδεΰδη, η 5-υδροξυμεθυλοφουρφουράλη και το μυρμηκικό οξύ, οι οποίες παράγονται κατά την υδρόλυση των υποστρωμάτων αυτών, στο πλαίσιο της αναγκαίας προεπεξεργασίας τους. Στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε πρωτόκολλο Προσαρμοστικής Εργαστηριακής Εξέλιξης με σκοπό την ενίσχυση της ανθεκτικότητας ενός εξελιγμένου ως προς την ικανότητα ελαιογένεσης πληθυσμού της ζύμης, στους παραπάνω παρεμποδιστές. Η στρατηγική αυτή βασίστηκε σε διαδοχικές καλλιέργειες, κατά τις οποίες τα κύτταρα αυξάνονταν σε πλήρες υγρό θρεπτικό μέσο, εμπλουτισμένο με μείγμα παρεμποδιστών. Κάθε τρεις καλλιέργειες, η συγκέντρωση των παρεμποδιστών αυξανόταν, ενώ εφαρμοζόταν και ένα βήμα τεχνητής επιλογής. Η διαδικασία αυτή επαναλήφθηκε για 61 γενεές. Τα πειράματα επιβίωσης, σε δεδομένο χρόνο και συγκεντρώσεις παρεμποδιστών, έδειξαν 62% επιβίωση των κυττάρων του εξελιγμένου πληθυσμού, έναντι 21% του αρχικού στελέχους. Επιπλέον, ο εξελιγμένος πληθυσμός, σε ελαιογόνο θρεπτικό μέσο με 70 g/L γλυκόζη, παρουσία παρεμποδιστών, συσσώρευσε περισσότερα λιπίδια και βιομάζα σε σχέση με το αρχικό στέλεχος, ενώ απουσία παρεμποδιστών, συσσώρευσε λιπίδια σε ποσοστό 36,8% w/w επί της ξηρής βιομάζας, έναντι 13,9% του αρχικού στελέχους. Τέλος, παρουσία παρεμποδιστών, σε συγκέντρωση γλυκόζης στο θρεπτικό μέσο 90 g/L, η αύξηση του αρχικού στελέχους παρεμποδίστηκε σημαντικά, ενώ ο εξελιγμένος πληθυσμός αυξήθηκε, παράγοντας τη μέγιστη τιμή των 11,9 g/L κιτρικού οξέος και 26,4% w/w επί της ξηρής του βιομάζας αποθεματικών λιπιδίων. Συνοπτικά τα συγκριτικά πειράματα έδειξαν πως ο εξελιγμένος πληθυσμός υπερτερεί στην συσσώρευση ενδοκυτταρικών ελαίων, ενώ το αρχικό στέλεχος φαίνεται να έχει το προβάδισμα στην παραγωγή κιτρικού οξέος.
- ItemOpen AccessThe locomotion of Podarcis lizard species, and the effects of tail autotomy(2023-06-20)Lizards are a diverse group of reptiles that have successfully adapted to various habitats worldwide. Their locomotion abilities have evolved to accommodate different environments, including running and climbing. Locomotion is crucial for their survival, prey capture, and social interactions. This study investigates the impact of caudal autotomy (tail shedding) on lizard locomotion, along with the associated benefits and costs of this behaviour. Specifically, it focuses on four species from the genus Podarcis found on Mount Chelmos (P. peloponnesiacus, P. erhardii, P. ionicus, and P. muralis) and their preferred microhabitats. The primary objective of this study is to gain insights into the trade-offs and adaptations related to locomotion and tail autotomy in these species. Male lizards with three different tail types (original tails, autotomized, and regenerated tails) were collected from Chelmos mountain, and two experiments were conducted. The first experiment examined locomotion differences based on tail type (original, autotomized, and regenerated) on both level and inclined surface. The second experiment involved inducing artificial autotomy on lizards with original tails to observe locomotion differences before the animals adapted to running without a tail. The collected lizards were housed individually in controlled laboratory terraria with regulated temperature and lighting conditions. They were provided with food and water and later released at their original collection sites. Morphological measurements were taken, and the Body Condition Index (BCI) was calculated based on weight and length. Sprint performance was assessed using a custom trackway with video recording, conducting trials on a level and am inclined surface. To analyze the data, spatio-temporal gait characteristics, absolute and relative speed (Froude number) were measured using specialized software. Statistical analyses, including generalized linear models and ANOVA, were performed to assess the effects of species, incline, body condition, temperature, and tail type on speed and gait characteristics. Additionally, a correlation analysis was conducted to examine the relationship between speed performance and morphological traits. The results revealed variations in absolute speed, Froude number, spatio-temporal gait characteristics, and between the two experiments. The four species exhibited different locomotor modulation strategies, with P. peloponnesiacus and P. ionicus following a stride length modulation strategy, while P. erhardii and P. muralis followed a stride frequency modulation strategy. It was concluded that locomotor modulation strategy is more dependent on size than microhabitat, although ecological niche still plays a role in performance. The study demonstrated that tail autotomy initially reduces speed performance similarly across all species. However, once the species adapt to the change in center of mass and the loss of the appendage, those following a stride frequency modulation strategy benefit from the absence of the tail. The importance of the tail as a counterbalance was highlighted by the reduction in speed performance observed in species employing a stride length modulation strategy, as well as the reduction in speed performance after tail regeneration. Furthermore, while Froude number proved useful in understanding intra and interspecific locomotor differences regardless of size, it was less effective in cases where species exhibited changes in posture during running.
- ItemOpen AccessΣυγκριτική, in vivo και in vitro, ανάλυση της λειτουργίας των νευρικών βλαστικών κυττάρων του ενήλικου εγκεφάλου εργαστηριακών μυών και τρωκτικών του γένους Microtus(2023-06-12)Τα Νευρικά Βλαστικά και Προγονικά Κύτταρα (ΝΒΠΚ) εντοπίζονται στον εγκέφαλο των ε-νήλικων θηλαστικών σε εξειδικευμένες νευρογεννητικές ζώνες ή φωλιές, ενισχύοντας την όσφρηση, τη μνήμη και τη μάθηση καθώς και την επαναμυελίνωση των νευρώνων έπειτα από τραυματισμό. Πρόσφατα ερευνητικά δεδομένα υποδεικνύουν πως η λειτουργία των κυττάρων αυτών επηρεάζεται από πληθώρα εξωγενών παραγόντων, όπως η άσκηση, το στρες και οι περιβαλλοντικές συνθήκες. Στην παρούσα εργασία ερευνούμε την υπόθεση τα ΝΒΠΚ των εργαστηριακών μυών να παραμέ-νουν σε ανενεργή κατάσταση, καθώς η διαβίωσή τους πραγματοποιείται σε αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες. Για τη διερεύνηση της υπόθεσης, αξιοποιούνται εργαστηριακοί μύες καθώς και άγρια τρωκτικά του είδους Microtus thomasi, τα οποία είναι προσαρμοσμένα στην υπόγεια διαβίωση. Με ανοσοϊστοχημικές χρώσεις αναλύονται δείγματα εγκεφαλικού ιστού εντοπίζοντας εξειδικευμένους δείκτες υπεύθυνους για τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (PCNA, Ki67) καθώς και την ταυτότητα των νευρικών βλαστικών και προγονικών κυττάρων (SOX2, DCX, GFAP), δίνοντας έμφαση στην Υποεπενδυματική Ζώνη των πλάγιων τοιχωμάτων των πλάγιων κοιλιών του εγκεφάλου. Επιπλέον, από τα ίδια πειραματικά ζώα, καλλιεργούνται τα ΝΒΠΚ σε in vitro συνθήκες, αμέσως μετά την α-πομόνωσή τους από τον εγκεφαλικό ιστό καθώς και έπειτα από δύο ανακαλλιέργειες, αξιολογώντας παρόμοιους δείκτες. Παρόλο που η δομή και η σύσταση της Υποεπενδυματικής Ζώνης δεν εμφανί-ζει σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο πειραματικές ομάδες, η πυκνότητα και η δραστηριότητα των ΝΒΠΚ των Microtus thomasi εμφανίζεται δραματικά μειωμένη σε σχέση με τα εργαστηριακά ζώα. Επίσης, η προσπάθεια καλλιέργειας των ΝΒΠΚ των Microtus thomasi ολοκληρώθηκε με επι-τυχία, σημειώνοντας λειτουργικές και μορφολογικές διαφορές. Οι ιστολογικές αναλύσεις σε συν-δυασμό με τα δεδομένα των κυτταροκαλλιεργειών, τονίζουν την σπουδαιότητα του μικροπεριβάλ-λοντος της φωλιάς, με όλους τους παράγοντες αύξησης και επιβίωσης. Τα πειραματικά μας δεδομένα υποδεικνύουν την επιρροή των εξωτερικών, περιβαλλοντικών παραμέτρων στην νευρογεννητική φωλιά των ΝΒΠΚ και μολονότι η έμφυτη ή η δυναμική φύση των παρατηρηθείσων διαφορών πα-ραμένει ζήτημα δύσκολο να απαντηθεί, τίθεται επί τάπητος η προσέγγισή του με ανάλογο τύπο ανα-λύσεων.
- ItemOpen AccessΜελέτη της αντικαρκινικής δράσης των αλάτων λιθίου πολυακόρεστων λιπαρών οξέων του μύκητα Cunninghamella elegans σε φυσιολογικές και καρκινικές ανθρώπινες κυτταρικές σειρές(2023-04-03)Η ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας έχει επιτρέψει την καλλιέργεια μικροοργανισμών σε υποστρώματα που μέχρι πρότινος κατατάσσονταν ως παραπροϊόντα της βιομηχανίας. Η γλυκερόλη είναι μία κλασική περίπτωση τέτοιας ουσίας, που ως πηγή άνθρακα μπορεί να υποστηρίξει την αύξηση του μύκητα Cuninghamella elegans, ο οποίος -όντας ελαιογόνος- είναι σε θέση να τη μετατρέπει σε αποθεματικά λιπίδια. Μελέτες της σύστασης του συσσωρευθέντος λίπους κατέδειξαν σημαντική παρουσία «σπανίων» πολυακόρεστων λιπαρών οξέων (PUFAs) των ομάδων ω-3 και ω-6, τα οποία, -πέραν της αυξημένης διατροφικής αξίας που έχουν- σχετίζονται με πιθανές αντικαρκινικές βιολογικές δράσεις. Βέβαια, περιορισμός στην μέχρι τώρα μελέτη τους και ενδεχόμενη αξιοποίησή τους από τις φαρμακοβιομηχανίες, αποτελούσε το υψηλό κόστος παραγωγής και απομόνωσής τους. Η χρήση της βιοτεχνολογίας οδηγεί στη διάνοιξη ενός νέου πεδίου έρευνας -εντός του οποίου κινείται και η παρούσα εργασία- αξιολογώντας τη χορήγηση των PUFAs υπό τη μορφή αλάτων λιθίου (FALS) σε φυσιολογικά και καρκινικά κύτταρα σε in-vitro συνθήκες και μελέτης των βιολογικών τους δράσεων. Βασικές παράμετροι όπως ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η μετανάστευση, η απόπτωση αλλά και το οξειδωτικό στρες αξιολογούνται, ενώ παράλληλα αναπτύσσεται μία μέθοδος οπτικοποίησης και ποσοτικοποίησης των συσσωρευμένων λιπιδίων. Η χορήγηση των FALS δείχνει να ακολουθείται από αύξηση των επιπέδων οξειδωτικού στρες, ενώ η επίδραση στον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και τον κυτταρικό θάνατο εμφανίζει ένα δοσοεξαρτώμενο πρότυπο. Ο μηχανισμός δράσης των αλάτων χρήζει περεταίρω διερεύνησης, παρόλο που σε πρώτο πλάνο δεν παρατηρούνται στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ καρκινικών και φυσιολογικών κυττάρων, χωρίς ωστόσο να αποκλείεται μία πιο μακροπρόθεσμη δράση τους σε επίπεδο οργανισμού.