|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Sites and Consequences of Mitochondreal ROS Production
Mráček, Tomáš ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Pelouch, Václav (oponent) ; Kolarov, Jordan (oponent)
The thesis consists of 8 articles (6 published and 2 submitted), which may be divided into two major lines. The first (articles 1-4) deals with mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase. We have shown that this enzyme is capable of massive ROS production and in the presented works we studied in more detail this ROS production as well as some aspects of enzyme biogenesis, so as to better understand its physiological significance. The second line (articles 5-8) represents our studies on the potential involvement of ROS in pathogenesis of mitochondrial diseases. 1. Glycerophosphate-dependent hydrogen peroxide production by brown adipose tissue mitochondria and its activation by ferricyanide; Drahota Z., Chowdhury SKR., Floryk D., Mráček T., Wilhelm J., Rauchová H., Lenaz G., Houštěk J.; J Bioenerg Biomembr. 2002; 34(2):105-13. Indeed, this was first article to demonstrate ROS production by mammalian mGPDH. We studied oxidation of glycerophosphate by brown adipose tissue mitochondria, which are known to contain high amounts of mGPDH. We found significant GP-dependent AA- stimulated production of H2O2. To further verify our findings, we used three independent methods for H2O2 measurement - fluorescence detection with p-hydroxyphenylacetic acid, antimycine A - insensitive oxygen consumption, and luminometric...
|
|
| |
|
| |
|
|
Mitochondrial ATP synthase deficiencies of a nuclear genetic origin
Karbanová, Vendula ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent) ; Rossmeisl, Martin (oponent)
ATP syntáza je klíčový enzym buněčného metabolismu a defekty ATP syntázy patří k nejzávažnějším mitochondriálním onemocněním postihujícím dětskou populaci. Cílem této práce bylo identifikovat genetické defekty a popsat patogenní mechanismy narušení biosyntézy ATP syntázy, které vedou k izolované deficienci tohoto enzymu a projevují se jako mitochondriální encefalomyopatie s nástupem v novorozeneckém věku. Studie skupiny 25 pacientů vedla k identifikaci dvou jaderných genů zodpovědných za deficienci ATP syntázy. První postižený gen byl TMEM70 kódující neznámý mitochondriální protein. Tento protein byl popsán jako nový asemblační faktor ATP syntázy, první specifický pro vyšší eukaryota. Jeho velikost je 21 kDa, nachází se ve vnitřní mitochondriální membráně a není přítomný v tkáních pacientů. Mutace v TMEM70 genu byla nalezena u 23 pacientů a ukázala se být nejčastější příčinou deficience ATP syntázy. Studie na buněčných kulturách ukázaly, že defekt enzymu vede ke kompenzačně-adaptačnímu zvýšení komplexů IV a III respiračního řetězce způsobenému posttranskripční regulací jejich biosyntézy. Druhým postiženým genem byl ATP5E, který kóduje malou strukturní epsilon podjednotku ATP syntázy. Záměna konzervovaného Tyr12 za Cys způsobuje významný pokles obsahu ATP syntázy, ale zároveň akumulaci hydrofobní...
|
|
|
Zastoupení komponent ATP synthasomu v různých tkáních potkana a u pacientů s defektem ATP synthasy
Mikulová, Tereza ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Komplexy oxidační fosforylace (OXPHOS) vytváří v rámci vnitřní mitochondriální membrány vyšší strukturní a funkční celky, tzv. superkomplexy, které umožňují cílené směrování substrátu z jednoho komplexu na druhý. I ATP synthasa je schopna organizovat se do komplexnějších struktur. V savčích mitochondriích se běžně vyskytuje v dimerní podobě, existují důkazy o její trimerizaci a dokonce i tetramerním uspořádání. Ukazuje se, že dochází i k vzájemnému propojení komponent mitochondriálního fosforylačního aparátu tvořeného ATP synthasou katalyzující fosforylaci ADP na ATP, přenašečem adeninových nukleotidů (ANT) zabezpečujícím výměnu nasyntetizovaného ATP za ADP přes vnitřní mitochondriální membránu a fosfátovým translokátorem (PiC), který umožňuje import anorganického fosfátu (Pi) do matrix mitochondrie. Tyto komponenty by mohly vytvářet superkomplex, tzv. ATP synthasom, který by zvyšoval efektivitu jednotlivých procesů vedoucích k tvorbě ATP. V této práci byly nejprve sledovány obsahy složek fosforylačního aparátu v souvislosti s rozdílným obsahem ATP synthasy v mitochondriích izolovaných celkem z devíti tkání potkana. Proteiny z izolovaných mitochondrií byly separovány pomocí elektroforéz za denaturujících podmínek (SDS-PAGE) a jejich množství byla analyzována specifickými protilátkami. Podle...
|
|
|
The Intensive Care Unit-Acquired Weakness: the role of mitochondrial dysfunction in its pathogenesis
Jiroutková, Kateřina ; Duška, František (vedoucí práce) ; Houštěk, Josef (oponent) ; Maňák, Jan (oponent)
SOUHRN ÚVOD: Svalová slabost kriticky nemocných významně a dlouhodobě zhoršuje výkonnost a kvalitu života pacientů, kteří překonají závažné onemocnění nebo trauma. Protože specifická léčba dosud neexistuje, je výzkum její patogeneze velmi naléhavý. Hlavní rizikové faktory - sepse a syndrom systémové zánětlivé reakce - jsou sdruženy s mitochondriální dysfunkcí, proto bylo cílem naší studie získat detailní informace o funkci mitochondrií lidského kosterního svalu v protrahované fázi kritického onemocnění. Dále jsme studovali vliv složení experimentálního prostředí (mastné kyseliny, glutamin) na mitochondriální bioenergetiku. MATERIÁL a METODY: Získali jsme vzorky kosterního svalu kriticky nemocných a kontrolní skupiny pacientů (biopsie m. vastus lateralis). Na homogenátu lidského kosterního svalu jsme pomocí vysokoúčinné respirometrie analyzovali mitochondriální respirační aktivitu, spektrofotometricky jsme měřili individuální funkční kapacitu jednotlivých komplexů dýchacího řetězce a technikou western blot jsme stanovovali koncentrace jednotlivých podjednotek dýchacího řetězce. Na kulturách lidských myoblastů a myotub jsme analyzovali mitochondriální respirační parametry pomocí extracelulárního fluxu a studovali jsme vliv složení extracelulárního prostředí na bioenergetiku. VÝSLEDKY: Aerobní produkce ATP je...
|
|
|
Effect of selected drugs on mitochondrial metabolism in an in vitro model of human skeletal muscle
Krajčová, Adéla ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Kieslichová, Eva (oponent) ; Houštěk, Josef (oponent)
SOUHRN Úvod: Rostoucí počet studií ukazuje, že mitochondriální dysfunkce mohou být způsobeny některými běžně užívanými léky a sehrávat klíčovou roli v rozvoji jejich nežádoucích účinků. Jedním z příkladů je derivát fenolu propofol. Propofol je intravenózní, rychle a krátkodobě působící hypnotikum, které se rutinně užívá jak k anestezii v průběhu operačních zákroků, tak i k sedaci na jednotkách intenzivní péče. Syndrom propofolové infuze (PRIS) je vzácnou, avšak závažnou komplikací podávání léku s velmi vysokou mortalitou. Mezi jeho typické známky patří metabolická acidóza, nově vzniklé arytmie, změny na EKG podobné známkám pozorovaným u Brugada syndromu, hypertriglyceridémie, horečka, hepatomegalie, rhabdomyolýza, srdeční a/nebo renální selhání. Riziko vzniku syndromu se zvyšuje se stoupající dávkou a dobou podávání (˃48 hod). Mechanismus vzniku syndromu není dosud znám: pilotní studie provedené na animálních modelech naznačují poškození mitochondriálního metabolismu. V úvodní části práce byla provedena rešerše všech 153 publikovaných kazuistik popisujících PRIS a všech dosud provedených experimentálních prací. Dalším cílem studie bylo potvrdit hypotézu mitochondriálního poškození pomocí prolongované in vitro expozice lidských svalových buněk různým koncentracím propofolu a poté měřením jejich...
|
host ::
RSS.