Ideggyógyászati Szemle

Optimal Alignment®. Új szoftveres eljárás elektronmikroszkópos sorozatmetszetek háromdimenziós rekonstrukciójához

SIMON László, GARAB Sándor, NOSZEK Annamária, ELIZABETH Römmer, ZÁBORSZKY László

2007. MÁRCIUS 20.

Ideggyógyászati Szemle - 2007;60(03-04)

Az elektronmikroszkópos sorozatképek háromdimenziós rekonstrukciója lényegesen bonyolultabb, mint a klinikai képalkotó eljárásoknál alkalmazott, az egymáshoz rendezett szeletek összekapcsolásával történő térbeli rekonstrukció. A jelen munka egy olyan összetett számítógépes programot, az Optimal Alignment®-et mutat be, ami két egymás feletti EM metszet digitális képei közötti precíz illesztéshez megadja a szükséges x-y eltolási és elforgatási értékeket. Az optimális orientációt (eltolást és elfordulást) megkereső művelet négy, egymástól független paraméter beállításával indul. Ezek az illesztési műveletbe bevont képpontok és mérőpozíciók sűrűségét határozzák meg. Egy analóg kezdőpont kijelölése után meg kell adni a keresőmozgás határait. Rövid betanulás során a felhasználó a futási idő függvényében optimalizálja a keresőparaméterek megválasztását. Az összetett algoritmuson alapuló Optimal Alignment® elérhető pontossága messze felülmúlja az elektronmikroszkópos sorozatképek számítógépes kézi illesztésével elérhető mértéket. Az eredményül kapott illesztési adatok olyan adatbázisba kerülnek, amely valósághű 3D modellalkotást tesz lehetővé. Az illesztőprogramot (MÜI TP 138) egy mediális előagyi NPY-pozitív axonnak Záborszky L. laboratóriumában elvégzett rekonstrukcióján mutatjuk be (NIH grant NSO33945).

HOZZÁSZÓLÁSOK

0 hozzászólás

A kiadvány további cikkei

Ideggyógyászati Szemle

Az apolipoprotein E-polimorfizmus összefüggése az időskori maculadegenerációval és az Alzheimerbetegséggel Délnyugat-Magyarországon

KOVÁCS Á. Katalin, PÁMER Zsuzsanna, KOVÁCS Attila, FEKETE Sándor, MISETA Attila, KOVÁCS Bálint, KOVÁCS L. Gábor

Bevezetés - Az időskori maculadegeneráció (AMD) és az Alzheimer-dementia (AD) hasonlóságokat mutat (előrehaladott életkor, hasonló összetételű lerakódások a szemben, illetve az agyban). Az AMD az apolipoprotein E 2 (apoE 2), míg az AD az apoE 4 genetikai variáns jelenléte esetén gyakoribb. Vizsgáltuk az AMD előfordulását ADben szenvedő betegek körében, elemeztük a lipidanyagcserét és az apoE polimorfizmusát. Módszerek - 49 beteg AMD-ben, 32 beteg AD-ben szenvedett, míg a 27 kontroll esetében a két betegség nem fordult elő. Szemészeti vizsgálatot végeztünk (legjobban korrigált látásélesség, réslámpás vizsgálat, pupillatágításban végzett szemfenéki vizsgálat). Vizsgáltuk a lipidprofilt (triglicerid, összes és HDL-koleszterin) és az apoE mutációját. Eredmények - AD-ben szenvedő betegek 8%-ában találtuk meg az AMD típusos tüneteit. Az apo E 4 előfordulási gyakorisága 2% (AMD), 47% (AD) és 22% (kontroll) volt. Az apoE 2 esetében 17% (AMD), 6% (AD) és 7% (kontroll), míg az apoE 3 esetében 82% (AMD), 41% (AD) és 71% (kontroll) értékeket mértünk. Triglicerid, összes és HDLkoleszterin a referenciatartományon belül voltak, azonban az AD-ban szenvedő betegek vérében szignifikánsan alacsonyabb volt az összkoleszterinszint. Következtetések - A hasonló patomechanizmus ellenére az AD-ban szenvedő betegek körében kicsi az AMD előfordulása. Az apoE 4 gyakoribb előfordulása az AD-ban szenvedők körében, illetve az apoE 2 gyakoribb előfordulása az AMD-ben szenvedő délnyugat-magyarországi betegek között megerősíti más szerzők megfigyeléseit.

Ideggyógyászati Szemle

Oxigén-glükóz megvonás által indukált változások patkányhippocampus organotipikus tenyészetében

BALI Balázs, NAGY Zoltán, KOVÁCS J. Krisztina

Bevezetés - A (-)deprenyl B típusú monoaminoxidázbénító, amelyet újabban sikeresen alkalmaznak a Parkinson- és az Alzheimer-kór gyógyításában. Bár neuroprotektív hatásának mechanizmusa nem ismert pontosan, annyi bizonyos, hogy ez a hatás független a MAO-B-gátlástól. Módszerek - A deprenyl ischaemiával szembeni védőhatását in vitro vizsgáltuk a patkány hippocampusából készített organotipikus szelettenyészeteken. A sejtpusztulás időbeni alakulását propidium-jodid-felvétellel követtük az után, hogy a szelettenyészeteket 45 percig oxigén- és glükózmentes körülmények között (OGD) inkubáltuk. Az apoptózisban szereplő egyes faktorok mRNS-szintjét RTPCR reakcióval mértük. Eredmények - A neuronalis pusztulás első jeleit két órával az OGD után tapasztaltuk, amely 24 órával az ischaemia után a hippocampus összes rétegére kiterjedt. A deprenylkezelés (10-9M) szignifikánsan késleltette az OGD által indukált sejtpusztulást. RT-PCR módszerrel kimutattuk, hogy kontroll-szelettenyészeteken a deprenyl emeli a Bcl-2 és a Bcl-xl mRNS szintjét. Az OGD ugyancsak növelte az antiapoptotikus faktorok expresszióját, míg a proapoptotikus bax mRNS-szintje változatlan maradt. Következtetés - Eredményeink szerint a deprenyl neuronvédő hatású az ischaemia in vitro modelljében. Bár a deprenyl kontrollkörülmények közt fokozza a Bcl-2 expresszióját, antiapoptotikus hatása nem mutatkozik szignifikánsan oxigén-glükóz megvonás után.

Ideggyógyászati Szemle

A Naja naja oxiana kígyó mérgének védőhatása a gerincvelő sérülésekor

ABRAHAMYAN S. Silva, MELIKSETYAN B. Irina, CHAVUSHYAN A. Vergine, ALOYAN L. Mery, SARKISSIAN S. John

A prolingazdag fehérje-1 (PRP-1, 15 aminosavból álló fehérje, a neurofizin vazopresszinasszociált hypothalamicus glikoprotein egyik fragmentje) idegsejtek túlélését és axonregenerációt segítő hatását irodalmi adatok bizonyítják. Az LVV-hemorfin-7 (LVV-H7) opioid fehérje, intakt patkányok számos szövetének különböző sejtjeiben termelődik (például az ideg- és immunrendszer sejtjeiben is), a hemoglobin lebontásakor keletkezik káros környezeti és élettani körülmények között, antistresszor hatást fejt ki. Hisztokémiai (Ca2+-függő savasfoszfatáz-aktivitás mérése), immunhisztokémiai és elektrofiziológiai (az egyes idegsejtek elektromos aktivitásának mérése a gerincvelőben a sérülés által érintett és alatti területen) módszerek felhasználásával vizsgáltuk a közép-ázsiai kobra (Naja naja oxiana, NOX) mérgének lehetséges neuroprotektív hatását traumatikusan sérült patkányokon. A kígyóméreg-kezelés eredményeként teljesen helyreállt a hypothalamus paraventricularis (PVN) és supraopticus (SON) magjai és a gerincvelő lumbalis szakasza közti kapcsolat. A NOX meggátolta a hegszövetképződést, amely a kontrollállatokban jól észrevehető volt két hónappal a sérülés után, és serkentette a sérülés területén futó idegrostok regenerációját. A NOX elősegítette a PRP-1 és az LVV-H7 immunoreaktív (Ir) idegsejtek túlélését, sőt, a PRP-1 és az LVV-H7-Ir idegrostok és astrocyták számának növekedését okozta a sérült gerincvelői területen. Feltételezzük, hogy a NOX a PRP-1 és LVV-H7 közrejátszásával fejti ki neuroprotektív hatását.

Ideggyógyászati Szemle

A centrális atrialis natriureticus peptid dehidrációban

BAHNER Udo, GEIGER Helmut, PALKOVITS Miklós, LENKEI Zsolt, LUFT C. Friedrich, HEIDLAND August

A dehidrációnak az agyi atrialis natriureticus peptid (ANP) koncentrációjára kifejtett hatását vizsgáltuk 18 agyterületen, amelyek magukba foglalták azokat is, amelyekről ismeretes, hogy szerepet játszanak a só-víz homeosztázis fenntartásában és a cardiovascularis szabályozásban. Az ANP-n kívül mértük számos releváns perifériás paraméter - így a testtömeg, a vérnyomás, a vizeletvolumen, a plazma-ANP-koncentráció, a plazma ozmolalitása - változását is. Az ANP koncentrációja általános és nagyfokú emelkedést mutatott a dehidrálás első 24 órájának végén, a vizsgált 18 agyterület közül csupán az agykéregben nem emelkedett az ANP-koncentráció. A 12 órás rehidráció valamennyi értéket visszaállította a kontrollszintre. Ezek az eredmények erősítik azt a feltételezést, hogy az ANP neuroregulációs anyag, amely részt vesz a szervezet só- és vízháztartása egyensúlyának fenntartásában.

Ideggyógyászati Szemle

Növekedési faktorok hatása az organotipikus egéragyszelet-tenyészeten fenntartott csontvelõi õssejtek differenciálódására

BRATINCSÁK András, LONYAI Anna, SHAHAR Tal, HANSEN Arne, TÓTH E. Zsuzsanna, MEZEY Éva

Napjainkban több adat bizonyítja, hogy a csontvelői őssejtek (BMDSCs) az agyban idegsejtekké, illetve egyéb sejtekké képesek alakulni. Új módszerümk egyesíti az in vitro munka egyszerűségét az in vivo végzett vizsgálatok sok előnyével. Kísérleteinkben egéragyból organotipikus szeletkultúrát (OTC) hoztunk létre, amelyre GFP-jelölt csontvelősejteket helyeztünk, majd különböző, a médiumban oldott anyagok hatását teszteltük rajtuk. Eredményeink szerint mind az SDF-1, mind az EGF hatására megváltozik a csontvelősejtek fenotípusa, és kimutatható bennük az Islet-1 - amely neuroepithelialis progenitor marker - expressziója. Mindezek alapján úgy gondoljuk, hogy módszerünk alkalmas különböző faktorok csontvelői őssejtekre gyakorolt hatásának tanulmányozására, ráadásul olyan környezetben végezve mindezt, amely hasonlít az agysérülést követő körülményekre. Az így tesztelt és hatásosnak minősített faktorokat a későbbiekben in vivo állatmodelleken is ki lehet próbálni.

Lapszám összes cikke

Kapcsolódó anyagok

Ideggyógyászati Szemle

[Új módszer a vékony perimodioláris cochlearis implantátumelektróda ideális bevezetési irányának meghatározására]

HORVÁTH Bence, PERÉNYI Ádám, MOLNÁR Fiona Anna, CSANÁDY Miklós, KISS József Géza, ROVÓ László

[Célunk az volt, hogy meghatározzuk a vékony perimodioláris elektróda bevezetésének optimális irányát a műtéti orientációt segítő anatómiai struktúrákhoz képest, és könnyen használható módszert dolgozzunk ki az implantátum műtétjének segítésére. Bizonyos esetekben az elektródasor a cochleán belül visszafordul. Véleményünk szerint ennek a problémának az egyik lehetséges oka az elektródasor kedvezőtlen bevezetési iránya. Módszerünket egy kiválasztott speciális eseten mutatjuk be. A méréshez az egyik cochlearis implantátummal ellátott betegünk preoperatív CT-felvételét használtuk. A felvételt egy nyílt forráskódú és ingyenesen használható képmegjelenítő szoftverrel, a 3D Slicerrel dolgoztuk fel. A mérési módszer kezdeti lépése az üllő rövid nyúlványa csúcsának a kijelölése. Ezután létre kell hozni a cochlearis nézetet, és ezen a nézeten két egye­nes vonalat berajzolni: az első vonal az elektródasor vezetőjét, a második vonal az orientációs jelzőt jelenti. A meghatározni kívánt szög az orientációs jelző és az üllő rövid nyúlványát a korábban felvitt egyenesek metszéspontjával összekötő egyenes által bezárt szög. A számításhoz egy saját python kódot használtunk. Az algoritmusunk eredménye 46,605° volt. Ennek validálásához a hallócsontokat és a hártyás labirintust kiszegmentáltuk a CT-felvételből, majd ebből készítettünk egy 3D-s modellt, amelyben láthatjuk az előző vonalak helyzetét az anatómiai struktúrákhoz képest. Ezután elforgattuk a 3D-s modellt a vonalakkal együtt, hogy az elektródasor vezetője pontként ábrázolódjon. A szöget ImageJ-jel megmérve az eredmény 46,599° lett. Megállapítottuk, hogy módszerünk egyszerű, gyors és időhatékony. A műtétet minden beteg számára egyedileg lehet megtervezni a műtét előtt ké­szí­tett CT-felvétel alapján, és segítségével biztonságosabbá tehető a vékony perimodioláris elektróda implantációja. A jövőben tervezzük, hogy minden vékony perimodioláris elektródával folytatott műtét előtt elvégezzük a méré­seket, ezáltal növelve az implantáció sikerességét. ]

Lege Artis Medicinae

A sebészet 30 éves múltja és a sebész jövője

KUPCSULIK Péter

Az elmúlt három évtizedben a lapa­rosz­kópos műtétek elterjedése forradalmasította a sebészetet. A német nőgyógyász, Kurt Semm a diagnosztikus laparoszkópiát mű­téti eljárásként használva, appendectomiát végzett. A sebész, Eric Mühe laparoszkópos cholecystectomiával gazdagította a sebészet eszköztárát. A laparoszkópos se­bészetet világszerte alkalmazni kezdték, sok eljárás még ma is felülmúlja a nyitott műtétekét. A morbid obesitas számtalan szövődménnyel és nagy halálozással jár. A dietetikai módszerek kudarca új sebé­szeti eljárások kifejlesztését hozta, az ered­mé­nyek váratlanul kitűnőek lettek. Meg­szü­le­tett a „metabolikus” sebészet. A plasz­tikai sebészet a korszerű eszközök és az egyre növekvő társadalmi elvárások piaci hatására hatalmasat fejlődött. Az anyagtechnológiai újításoknak is köszönhetően, az emlőrekonstrukció új utakra lépett. Az 1990-es években fejlesztették ki a „master-slave” ro­botot, melyet a sebész működtet. A ro­botsebészet jövője a költségek csökkentésétől, új megoldásoktól és az optimális al­kalmazás megtalálásától függ. A társ­szak­mákkal való együttműködés a sebészet to­vábbi fejlődésének elengedhetetlen része. Az új technológiák kétségtelen hatásai mellett a sebészi gondolkodás, a sebész személyisége, döntésképessége és szakmai tu­dása a további fejlődés alapvető feltétele.

Ideggyógyászati Szemle

A Collins–Read Felnőtt Kötődési Skála pszichometriai jellemzőinek vizsgálata

ŐRI Dorottya, KAPORNAI Krisztina, BAJI Ildikó, KISS Enikő

A Collins–Read-féle Fel­nőtt Kötődési Skála (Adult Attachment Scale, AAS) megbízható­sá­gának és pszichometriai jellemzőinek vizsgálatát tűztük ki vizsgálatunk céljául. Az AAS-t nemzetközileg szé­les­körűen használják a felnőtt kötődés jellemzőinek vizsgálatára, azonban érvényességét magyar populáción még nem vizsgálták. Az önkitöltős kérdőív folytonos változóként vizsgálja a kötődési jellemzőket: az eredeti hármas (közelség, füg­­gőség, szorongás) és az alternatív kettes (szoron­gás és elkerülés) felosztás szerint. A pszichometriai mérést 508 fős populáción végeztük, melyben depressziós anamnézisű személyek (n = 264, medián életkor = 25,7 év) és azok nem dep­ressziós testvérei (n = 244, medián életkor = 24,0 év) szerepeltek. A kérdőív belső megbízhatósága a kö­zel­ség, szorongás és az elkerülés dimenziók esetében elfogadható tartományba esett (Cronbach-α > 0,7), a függő­ségskála kevéssé bizonyult konzisztensnek (Cronbach-α = 0,62). A kitöltést 14 hónap után ismételve, a teszt-re­teszt reliabilitás a teszt minden skáláján megfelelő volt (0,73 és 0,78 között változott). A depressziós és nem dep­ressziós csoport a kérdőív közelség és szorongás dimenzióiban szignifikánsan különbözött egymástól (p < 0,01). Feltáró és megerősítő faktoranalízissel vizsgálva a skála közelség és szorongás dimenziói különültek el egymástól, a függőségskála itemei szórtan helyezkedtek el, a háromfaktoros elgondolás nem nyert megerősítést. Az AAS közelség- és szorongásskálája alkalmazható a kötődési jellemzők vizsgálatára, azonban a kérdőív háromdimenziós struktúrája nem megerősíthető. Eredményeink rámutatnak arra is, hogy a kötődési jel­lem­zők felnőttkorban összefüggést mutatnak a depressziós epizódokkal.

Lege Artis Medicinae

A SARS-CoV-2 kimutatásának jelentősége és a módszerhez kapcsolódó hibalehetőségek

NOSZEK László

A SARS-CoV-2 okozta Covid-19-járvány váratlan kitörése és elterjedése a világon a modern orvostudomány számára is nehezen megoldható problémákat hozott a felszínre. A légúti vírusfertőzések diagnosztikája sokat fejlődött az elmúlt 20 évben, és ez a folyamat különösen a SARS-, MERS-járványok kapcsán gyorsult fel, megkönnyítve az influenza-, RS-, adenovírusok stb. okozta fertőzések felismerését, igazolását. Ugyanakkor a jelenlegi, új típusú koronavírus (SARS-CoV-2) esetében is szembesülünk azzal, hogy a kimutatására szolgáló, egyszerűnek mondható mintavételi eljárások (nasopharyngealis és oropharyngealis mintavétel) sok hibalehetőséget hordoznak magukban, így a fals negatív eredmények kockázata nagynak mondható annak ellenére, hogy megfelelő minta esetén az RT-PCR-vizsgálat szenzitív és specifikus, bi­zonyító erejű. A mintavételi eljárás minőségének javítása, a hibalehetőségek kiküszö­bölése, és ezzel a vírusfertőzöttség, illetve a gyógyulás megállapítása lényegesen megbízhatóbbá tehető a mintavételezők megfelelő felkészítésével, eduká­ció­jával és a mintavétel szakszerű elvégzé­sével. Ez pe­dig kulcsfontosságú a világjárvány leküz­dé­se szempontjából.