Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije

Izpis gradiva
A+ | A- | Pomoč | SLO | ENG

Naslov:Gap junctional versus paracrine signaling in the human lens epithelium : analysis based on multicellular Ca²⁺ imaging and computational modeling
Avtorji:ID Šterk, Marko (Avtor)
ID Thaler, Elena (Avtor)
ID Fajmut, Aleš (Avtor)
ID Hawlina, Marko (Avtor)
ID Gosak, Marko (Avtor)
ID Andjelić, Sofija (Avtor)
Datoteke:.pdf PDF - Predstavitvena datoteka, prenos (7,83 MB)
MD5: 505105C8421DC42C2C3B5013A9C0B4BB
 
URL URL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2811103
 
Jezik:Angleški jezik
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:Logo UKC LJ - Univerzitetni klinični center Ljubljana
Povzetek:Purpose: Effective intercellular communication among lens epithelial cells (LECs) is essential for lens homeostasis, and its disruption has been implicated in cataract formation. This study investigates the mechanisms of calcium (Ca²⁺) wave propagation in the human lens epithelium, focusing on the respective roles of gap-junctional coupling and ATP-mediated paracrine signaling. Methods: We performed multicellular Ca²⁺ imaging on human postoperative anterior lens capsule preparations obtained from cataractous lenses during cataract surgery which retained intact monolayers containing viable LECs. Mechanically induced Ca²⁺ waves were recorded, and the contribution of specific signaling pathways was evaluated by pharmacological intervention using apyrase (an ATP-hydrolyzing enzyme) and carbenoxolone (CBX; a gap-junctional blocker). To interpret the experimental results, we developed a biophysically detailed computational model of the LEC monolayer, incorporating intracellular Ca²⁺ dynamics, gap-junctional IP₃/Ca²⁺ diffusion, and extracellular ATP signaling. Results: Apyrase moderately reduced the spatial extent, amplitude, and duration of Ca²⁺ waves without affecting propagation speed. In contrast, CBX significantly suppressed wave transmission, limiting activation to cells directly adjacent to the stimulation site. Simulations reproduced key experimental features and indicated that neither pure gap-junctional nor purely paracrine signaling mechanisms alone could explain the observed dynamics. Instead, a hybrid mechanism combining gap-junctional communication and partially regenerative ATP release was required. Conclusions: Our results highlight the cooperative roles of gap-junctional and ATP-based paracrine signaling in mediating mechanically induced Ca²⁺ wave propagation in the human lens epithelium. This dual-pathway mechanism may be critical for coordinated cellular responses that support physiological processes such as ion homeostasis and transparency maintenance in the human lens.
Ključne besede:human lens epithelium, calcium signaling, intercellular communication, calcium imaging, computational model
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:str. 1-18
Številčenje:Vol. 66, iss. 14, [article no.] 39
PID:20.500.12556/DiRROS-24744 Novo okno
UDK:617.7
ISSN pri članku:1552-5783
DOI:10.1167/iovs.66.14.39 Novo okno
COBISS.SI-ID:257724931 Novo okno
Opomba:Nasl. z nasl. zaslona; Opis z dne 19. 11. 2025;
Datum objave v DiRROS:16.12.2025
Število ogledov:27
Število prenosov:16
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
  
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:Investigative ophthalmology & visual science
Skrajšan naslov:Investig. ophthalmol. vis. sci.
Založnik:C.V. Mosby
ISSN:1552-5783
COBISS.SI-ID:3395092 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0333-2019
Naslov:Očesne bolezni odraslih in otrok

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0055-2015
Naslov:Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0396-2019
Naslov:Celične in tkivne mreže

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0029-2022
Naslov:Infrastrukturna dejavnost Univerze v Mariboru

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J3-60062-2025
Naslov:Vpliv aminokislin na delovanje omrežja celic v Langerhansovih otočkih

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J3-50107-2023
Naslov:Učinkovitost mezenhimskih matičnih celic (MMC) in zunajceličnih veziklov, pridobljenih iz MMC, za obnovo roženičnega tkiva

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:epitelij človeške leče, kalcijeva signalizacija, signalizacija kalcija, medcelična komunikacija, slikanje kalcija, računski model


Nazaj