|
| |
|
|
Synchronizace cirkadiánního systému během prenatálního a časného postnatálního vývoje
Houdek, Pavel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Jednou z nemnoha vlastností společných takřka všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržet endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Opakují-li se takové děje s periodou přibližně 24 hodin, mluvíme o rytmech cirkadiánních. Cirkadiánní hodiny řídí rytmy molekulárních, fyziologických i behaviorálních dějů a přizpůsobují jejich chod pravidelnému střídání dne a noci a změně roční doby. V případě savců je centrální oscilátor biologických hodin uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu a synchronizuje rytmy periferních oscilátorů uložených v buňkách ostatních tkání. Centrální oscilátor synchronizuje své rytmy s vnějším prostředím především skrze pravidelné střídání světla a tmy, ale mohou na něj působit i jiné podněty. Například, během prenatálního vývoje jsou fetální biologické hodiny v synchronizaci svých rytmů zcela odkázány na nesvětelné podněty vysílané mateřským organismem. Tato studie je zaměřena na zkoumání mechanismů komunikace mezi mateřským a fetálním centrálním oscilátorem. V práci je testována hypotéza, zda mateřský melatonin hraje významnou úlohu při zprostředkování synchronizace cirkadiánních hodin ve fetálních SCN. Navíc se práce zabývá také mechanismem, kterým by k této synchronizaci mohlo docházet na úrovni molekulárního mechanismu hodin v SCN....
|
|
|
Fotoperiodická synchronizace cirkadiánnich hodin v suprachiasmatických jádrech
Parkanová, Daniela ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Most of physiological processes run in the organisms persistently, they begin in a definite rhythm again and again. The greatest attention is paid to the rhythms, whose period is equal to one day - they are called circadian rhythms. In case of mammals, these circadian rhythms are under control of the central circadian clock that resides in the suprachiasmatic nucleus, a part of the anterior hypothalamus. The mechanism of rhythm generation is based on interacting transcriptional-translational feedback loops that control expression of the clock genes in every single cell. Clock-controlled genes transmit these rhythms into the whole organism where they drive many physiological processes. Clock genes are expressed also in the peripheral oscillators (for example in liver, lungs, heart) and are under direct control of the central oscillator. Circadian clock needs to be entrained everyday to the external time to function precisely. The main entraining cue is the light part of the day. The length of the light part of the day, i.e. photoperiod, changes during the year rapidly in our latitudes and the central oscillator has to adapt to the changes all the time. The length of the photoperiod is encoded directly in the central oscillator by the transcriptional-translational relations among the clock genes and...
|
|
|
Cirkadiánní regulace spánku během ontogeneze člověka
Grieblová, Adéla ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Soták, Matúš (oponent)
Cirkadiánní systém se vyvinul jako systém umožňující přizpůsobit se periodicky se měnícím podmínkám na Zemi. U savců, a tedy i u člověka, je cirkadiánní systém složen z centrálního a periferních oscilátorů generujících cirkadiánní rytmus. Jedním z nejvýraznějších procesů s cir- kadiánním rytmem je cyklus spánku a bdění. Spánek je regulován součinností cirkadiánního a homeostatického procesu. Cirkadiánní regulace spánku se během ontogeneze člověka mění. Změny se týkají hlavně chronotypu, tedy diurnálních preferencí k době spánku a aktivity v ur- čitou denní dobu. V prvních letech života je typický ranní chronotyp. Koncem první dekády života se cirkadiánní fáze začíná opožd'ovat a během adolescence dosahuje maximálního zpož- dění. V dospělosti se preference znovu mění směrem k rannímu chronotypu a ve stáří dosahují extrémního ranního choronotypu. Změny v cirkadiánní regulaci spánku během ontogeneze jsou v některých obdobích života závislé také na pohlaví. 1
|
|
|
Cirkadianní systém pacientů s Alzheimerovou nemocí
Weissová, Kamila ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Stuchlík, Aleš (oponent)
1. ABSTRAKT Alzheimerova nemoc (AN) je závažné neurodegenerativní onemocnění, které postihuje především starší populaci. Epidemiologické studie posledních let poukazují na výrazný nárůst této nemoci ve světové populaci, proto je důležité věnovat jí zvýšenou pozornost. Jejím nejvýraznějším projevem je narušení paměti, a to především její epizodické složky. Značně zatěžujícím projevem je však i narušení rytmu spánku a bdění. Nekonzistentní spánek narušovaný častými a různě dlouhými bdělými epizodami komplikuje domácí péči o pacienty a často bývá příčinou trvalé hospitalizace. Kromě zatížení okolí má nepravidelný nebo změněný spánkový rytmus i řadu negativních fyziologických dopadů na stav nemocného. Střídání epizody spánku a bdění vykazuje výrazný denní rytmus. Vzhledem k tomu, že je spánkový režim řízen cirkadiánním systémem, opakují se tyto epizody v i neperiodickém prostředí s přibližně 24hodinovou periodou. Centrální cirkadiánní hodiny, které fungují jako endogenní oscilátor generující tento přibližně 24hodinový rytmus, jsou uloženy v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN). Řada studií poukazuje na možné narušení této struktury nebo jejích vstupních a výstupních drah způsobené neurodegenerativními změnami vyvolanými AN. Narušení funkce SCN ovlivní denní rytmus spánku a bdění, tvorbu melatoninu a...
|
|
|
Vliv narušení funkce cirkadiánního systému na vznik chorob gastrointestinálního traktu
Kubištová, Aneta ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Červená, Kateřina (oponent)
Schopnost vnímat a přizpůsobit se 24-hodinovým cyklům pozorujeme u většiny živých organismů na Zemi. U savců je vnitřní časový systém složen z cirkadiánních hodin, které jsou umístěny v suprachiasmatických jádrech hypotalamu, a periferních hodin uložených v různých tkáních a orgánech těla. Tyto hodiny se přizpůsobují změnám ve vnějších podmínkách, jako je např. cyklus střídání světla a tmy nebo cyklus v příjmu potravy. Periferní hodiny v orgánech trávicího traktu jsou synchronizovány jednak signály z centrálních hodin v suprachiasmatických jádrech a také signály o příjmu potravy. Pokud jsou tyto signály vzájemně v rozporu, může dojít k rozvoji chorob gastrointestinálního systému, spojených s neefektivním trávením nebo dokonce ke zvýšenému riziku nádorového onemocnění. Tato práce se soustředí na cirkadiánní rytmy v těle obecně, se zaměřením na rytmy v gastrointestriálním traktu a na význam cirkadiánních hodin pro jeho správnou funkci. Dále se zaměří na souvislost mezi desynchronizací cirkadiánních hodin a rozvojem onemocnění, a to především obezity a nádorového onemocnění.
|
|
|
Circadian clock in the hippocampus
Liška, Karolína ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Riljak, Vladimír (oponent) ; Ježek, Karel (oponent)
Cirkadiánní systém se vyvinul jako mechanismus adaptace živých organismů na pravidelně se střídající podmínky na Zemi. Jedná se o systém vnitřních hodin, který je u savců řízen centrálním oscilátorem v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu, jenž řídí periferní oscilátory, nacházející se v tkáních a orgánech těla. Synchronizace tohoto systému s vnějším prostředím umožňuje správné načasování fyziologických procesů včetně kognice a paměti v průběhu dne. V nedávné době byla popsána přítomnost periferních cirkadiánních hodin v oblastech mozku, jako je hipokampus (HPK), které se na těchto procesech podílí. Přesná úloha těchto oscilátorů a mechanismus jejich synchronizace s vnějšími podmínkami nicméně dosud nejsou známy. Cílem mé doktorské práce byla detailní analýza cirkadiánních hodin v HPK hlodavců. Naším záměrem bylo charakterizovat oscilátory v jednotlivých částech HPK, identifikovat signály zodpovědné za jejich synchronizaci a porovnat vlastnosti hodin v HPK s neneuronálním oscilátorem v choroidním plexu (CP), který se nachází v těsné blízkosti HPK. Naším dalším cílem pak bylo prozkoumat úlohu hodin v HPK a dalších oblastech mozku v procesu tvorby paměti, a to se zaměřením na paměť časovou. Nejprve jsme charakterizovali hodiny v jednotlivých částech HPK, a to jak in vivo, tak za použití nově...
|
|
|
Dynamika degradace hodinového proteinu PER2 pomocí detekce bioluminiscence v reálném čase ve tkáňovém explantátu cirkadiánních hodin mPER2Luc myši
Stanislavová, Faustýna ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Doležel, David (oponent)
Hlavním oscilátorem cirkadiánních rytmů jsou suprachiasmatická jádra. Pomocí hodinových genů a jejich proteinových produktů (tvořících zpětnovazebné transkripčně- translační smyčky) představují významnou roli v řízení mnoha tělesných funkcích. Díky metodě využívající transgenní organismy byla měřena bioluminiscence, potažmo množství hodinového proteinu PER2. V této práci byl využit cykloheximid k inhibici proteosyntézy a k následnému sledování degradace tohoto hodinového proteinu v reálném čase. Protein byl měřen v explantátech suprachiasmatických jader dospělých myší, v suprachiasmatických jádrech fétů a v placentách. Dále byly porovnávány vlivy inhibitorů glykogensyntasykinasy 3b na dynamiku degradace proteinu PER2. Využit byl selektivní inhibitor CHIR-99021 a nespecifický inhibitor chlorid lithný. Z experimentu vyplývá, že inhibitor CHIR degradaci proteinu zpomaluje, a to ve všech použitých tkáních. Oproti tomu vliv nespecifického inhibitoru chloridu lithného nebyl jednoznačně určen. U fetálních jader byl jeho vliv na dynamiku degradace zpomalující, zatímco u dospělých jader byla degradace výrazně zrychlována. U explantátů placent nebyly pozorovány signifikantní výsledky. Výzkumy, zaměřující se na ovlivnění těchto hodinových genů, resp. jejich proteinů, by v budoucnu mohly být využity k...
|
|
|
Molecular mechanisms of entrainment of the fetal circadian clocks
Lužná, Vendula ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Šauman, Ivo (oponent) ; Štaud, František (oponent)
Rytmicky se střídající světelné podmínky na Zemi vedly ke vzniku endogenních biologických hodin - evoluční adaptaci umožňující organismům tyto změny předvídat. Tento tzv. cirkadiánní systém řídí v těle velké množství rytmických funkcí a procesů s periodou přibližně 24 hodin. Centrálním oscilátorem jsou suprachiasmatická jádra (SCN) hypothalamu, jež jsou seřizována vnějšími světelnými podmínkami, následkem čehož vysílají silný synchronizační signál do ostatních buněk a tkání těla. Synchronizace SCN je nezbytná již v průběhu ontogeneze, neboť poruchy ve vývoji biologických rytmů mohou vést ke vzniku onemocnění v dospělosti. Jelikož prenatální SCN ještě nejsou plně vyvinuta, jejich rytmicita je pravděpodobně řízena především mateřskými signály. Během mého doktorského studia jsme se zaměřili na objasnění podstaty těchto mateřských signálů a jejich vlivu na hodiny ve fetálních SCN u myši a potkana jakožto modelových organismů. Jedním z našich stěžejních zjištění je fakt, že fetální cirkadiánní hodiny jsou schopny specificky reagovat na různé změny v mateřské signalizaci. Následně jsme zkoumali funkci glukokortikoidních hormonů a objevili jejich potenciál působit jako silný synchronizační mateřský signál. Pozorovali jsme, že glukokortikoidy jsou schopny nejen nastavit, nýbrž také urychlit vývoj...
|
|
|
Jiné faktory ovlivňující denní hladinu melatoninu.
Rácz, Beáta ; Vondra, Karel (vedoucí práce) ; Kršek, Michal (oponent) ; Sumová, Alena (oponent)
Souhrn Úvod: Cirkadiánní rytmy jsou důležité k adaptaci organizmu ke změnám prostředí. Endogenní hodiny (pacemaker) mají periodu zhruba 24 hodin. Melatonin je produkován v epifýze v průběhu tmy. Hlavním extrapineálním zdrojem melatoninu a zároveň hlavním zdrojem v průběhu světla je zažívací ústrojí. Je málo studií, které se zabývají účinkem potravy na hladinu steroidů. Cíle: U osmi zdravých premenopauzálních žen ve dvou konsekvenčních studiích objasnit vliv potravy na hladinu melatoninu a dalších vybraných hormonů. Výsledky: 1) Sledování v průběhu 16 hodin: Hladiny melatoninu signifikantně klesly dvě hodiny po obědě. Hladiny kortizolu klesaly po celý den a navíc 2 hodiny po obědě došlo k dalšímu poklesu. Nalezli jsme zatím nepopsané změny hladiny estradiolu a SHBG po jídlech. 2) Monitorace po různých stimulech: Hladiny melatoninu se začaly zvyšovat od 20. minuty, maxima dosáhly v 40. minutě po i.v. aplikaci glukózy. OGTT vedl k opožděnému nárůstu hladiny melatoninu oproti i.v.GTT. Hladiny kortizolu klesaly a to nejvíce při i.v.GTT. Při snídani došlo ve 40. minutě ke zvýšení hladiny kortizolu. OGTT a i.v. GTT vedly k plato v kortizolových hladinách. Závěr: Přes určité nedostatky v profilu studie jsme nalezli u některých hormonů změny hladiny v souvislosti s jídlem.
|
host ::
RSS.