|
|
Experimentální přemostění míšního poranění pomocí hydrogelů
Hejčl, Aleš ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Rokyta, Richard (oponent) ; Filip, Stanislav (oponent)
Hydrogely patří mezi biomateriály užívané k rekonstrukci experimentálního poranění míchy (spinal cord injury, SCI). V modelu akutního SCI jsme im-plantovali hydrogely na bázi 2-hydroxyetylmetakrylátu (HEMA) a hydroxy-propylmetakrylamidu (HPMA). Po 1 měsíci hydrogely přemostily posttrau-matickou kavitu, dobře adherovaly k míšní tkáni a vytvořily permisivní pro-středí, kam vrůstaly cévy, axony a Schwannovy buňky. Fyzikální modifikace (např. povrchový náboj) hydrogelů mohou zlepšit přemostění akutního SCI. V hemisekci míšní jsme implantovali hydrogely na bázi HEMA s povrchovými náboji a porovnali s hydrogelem bez náboje. Hydrogely s povrchovým nábojem po 1 měsíci podpořily adhezi pojivových buněk a růst axonů do implantátu v porovnání s hydrogelem bez náboje. Vstřebatelné hydrogely mohou přemostit míšní lézi a následně se vstře-bat. V modelu akutního SCI jsme implantovali hydrogely na bázi kopolyme-ru HPMA a etoxyetylmetakrylátu (EOEMA), které se vstřebávaly směrem z periferie, jež byla po 1 měsíci nahrazena novou tkání, směrem do centra, tvořeného amorfní hmotou zbytku hydrogelu s minimem vrostlé tkáně. Přemostění míšní léze můžeme zlepšit odloženou implantací hydrogelu. V transekci míchy jsme implantovali hydrogel na bázi HEMA akutně a od-loženě (po 7 dnech). Odložená implantace redukovala objem...
|
|
|
Astrocytální změny v myším modelu Alzheimerovi choroby
Kulijewicz-Nawrot, Magdalena ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Rokyta, Richard (oponent) ; Zach, Petr (oponent)
2. SOUHRN: V této práci jsme popsali důležité morfologické změny astrocytů způsobené Alzheimerovou chorobou (AD), které předcházejí typickým histopatologickým změnám v mozkové tkáni postižené AD. U 3xTg-AD myšího modelu jsme v prefrontální kůře objevili atrofované GFAP-pozitivních astrocyty, jejichž povrch i objem byly významně menší. Současný pokles exprese glutamin- syntentázy (GS) u astrocytů postižených AD signalizoval porušení mechanismů glutamátové homeostázy. Takové změny pak mohou negativně ovlivňovat činnost nervových spojů a funkční stabilitu hlavních mozkových neurotransmiterů (glutamátu a GABA). Je známo, že gliální acidický fibrilární protein (GFAP) se účastní řady cytokinetických dějů (migrace a proliferace), má zásadní vliv na růst neuritů, podílí se na tvorbě transportních proteinů pro glutamát a aspartát v gliových buňkách (GLAST a GLT-1) a na vzniku nových synapsí. Tudíž i sebemenší změny v morfologii astrocytů mohou vést k patologii mozkové funkce. V případě poškození GFAP-IR astrocytů může dojít k progresivní poruše nervového přenosu způsobené nekontrolovatelným vyléváním neurotransmiteru v okolí synaptické štěrbiny, metabolickou nerovnováhou a ztrátou fyziologické bariéry okolních synapsí. To má za následek oboustranné porušení nervových spojů mezi postiženými oblastmi mozku...
|
|
|
Neurogenní plicní edém u potkanů s poraněním míchy
Šedý, Jiří ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Herget, Jan (oponent) ; Rokyta, Richard (oponent)
Neurogenní plimí edém (NPE) je akutní, život ohrožující komplikace poranění centrálního nervového systému (CNS). Anestetika mohou rozvoj NPE stimulovat nebo inhibovat. Zkoumali jsme vliv isofluranu u potkanů samců kmene Wistar, narkotizovaných 1,5 - 3% isofluranem ve vzduchu, na rozvoj NPE po balónkové kompresní míšní lézi. Rozvoj neurogenního plicního edému byl posuzován in vivo a na histologických řezech plicní tkáně. Stupeň návratu neurologických funkcí u zvířat n arkotizovaných 1,5% a 3% isofluranem byl sledován s použitím BBB a plantar testu po dobu 7 týdnů po míšním poranění. Stupeň zachování šedé a bilé hmoty míšní byl zkoumán pomocí morfometrie. Kromě toho byla hodnocena úloha postupně vytvořené míšní léze a úloha transekce míchy na rozvoj NPE. U všech zvířat narkotizovaných 1,5 - 2% isofluranem se rozvinul NPE. Téměř 42% zvířat zemřelo v důsledku těžkého plicního krvácení a udušení; RTG vyšetření, plicní index a histologické řezy ukázaly masivní NPE. Více než 71 % zvířat narkotizovaných 2,5 - 3% isofluranem nemělo žádné známky NPE. Krevní tlak stoupal po kompresi míchy více u 1,5% skupiny než u 3%; tato hypertenzní reakce byla způsobena hyperaktivitou sympatiku. Zvířatům ze 3% skupiny se motorické a sensitivní funkce navrátily mnohem rychleji než u zvířat z 1,5% skupiny; morfometrie a magnetická...
|
|
|
Neuroregenerace po míšním poranění a u amyotrofické laterální sklerózy - využití buněčné terapie
Forostyak, Serhiy ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Rokyta, Richard (oponent) ; Mazanec, Radim (oponent)
Mesenchymální kmenové buňky izolované z tukové tkáně mohou být alternativou mesenchymálních buněk z kostní dřeně (BMSC) v terapii akutního traumatu míchy. Pro zlepšení motorických funkcí po míšní balónkové kompresní lézi jsme použili potkaní mesenchymální buňky derivované z tuku, které jsme implantovali intraspinálně. Implantované buňky byly jak naivní, tak prediferencované. Transplantované buňky přežívaly sedm týdnů po transplantaci, zlepšily motorickou aktivitu a zapojily se do hostitelské tkáně. Exprimovaly oligodendrocytární marker NG2 a příležitostně astrocytární marker GFAP, ale nediferencovaly do neurálního fenotypu. Mesenchymální kmenové buňky z kostní dřeně mohou měnit postup choroby a prodloužit dobu přežití u potkaního modelu amyotrofické laterální sklerózy (ALS). Kombinovaná intraspinální a intravenózní transplantace BMSC byla provedena u symptomatických zvířat s overexpresí genu SOD1 G93A. Buňkami léčená zvířata přežívala déle ve srovnání s kontrolními zvířaty a vykazovala signifikantní zlepšení motorické aktivity a síly úchopu. Potkaní BMSC přežívaly do konečného stadia choroby a migrovaly bílou hmotou míšní. Transplantované buňky zvýšily počet hostitelských buněk pozitivních na neurofilamenta a signifikantně zvýšily počet a velikost zbývajících míšních motoneuronů 10 - 11 týdnů po podání, ve...
|
|
| |
|
|
Difúzní parametry CNS u vybraných patologických stavů a buněčná terapie míšního poranění
Homola, Aleš ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Zvěřina, Eduard (oponent) ; Pokorný, Jaroslav (oponent) ; Dubový, Petr (oponent)
Akutní hypoxie nebo ischémie patří v neurologii k etiologicky nejvýznamnějším jednotkám vedoucím k náhlé mozkové dysfunkci. V časné fázi je jejím podkladem membránová depolarizace vedoucí k nadměrnému přesunu iontů a vody. Buněčný edém vede ke změnše n í velikosti ECP a tedy i zvýšení koncetrace látek v něm obsažených, včetně toxických metabolitů. Délka trvání patologického podnětu je určuj ícím faktorem pro vznik nevratného buněčné poškození formou apopotózy nebo nekrózy. Změny difúzních parametrů způsobené hypoxickým podnětem byly e x p e rim entálně studovány dosud pouze na modelu globální anoxie navozené srdeční zástavou. Na tomto modelu byly zjištěny dramatické změny ve velikosti a tortuozitě ECP mozkové k ůry , které se rozvinuly během několika minut po zástavě mozkové perfúze. Rozhodli jsme se proto zkoumat změny difúzních parametrů ECP mozkové kůry i na modelech, kde délka trvání patologického podnětu byla časově omezená. Jednalo se o model tranzientní hypoxie a tranzientní hypoxie/ischemie. Získaná data jsme korelovali se změnam i v extracelulární koncetraci laktátu, glukózy a glutamátu. Během tranzientní hypoxie/ischémie jsme zaznamenali postupný rozvoj změn difúzních parametrů ECP po celou dobu trvání podnětu. Konečné hodnoty byly obdobné těm, které byly zjištěny při terminální anoxii. Naproti...
|
|
|
Difúzní parametry mozkové tkáně při ischémii a v průběhu status epilepticus
Šlais, Karel ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Otáhal, Jakub (oponent) ; Rokyta, Richard (oponent) ; Dezortová, Monika (oponent)
Difúze neuroaktivních látek v CNS je ovlivněna velikostí a geometrickým uspořádáním extracelulárního prostoru (ECP). Prokázali jsme změny difúzních parametrů spolu se změnami extracelulárních koncentrací energetických metabolitů a glutamátu u dvou patologických stavů, u kterých dochází k výrazným změnám ve velikosti ECP - u kombinované hypoxie/ischémie a při status epilepticus (SE). Naše práce ukázala časový průběh změn difúzních parametrů i koncentrací glukózy, laktátu, poměru laktát/pyruvát a glutamátu při hypoxii/ischémii i při následném obnovení krevního zásobení. Zjistili jsme, že časový průběh změn velikosti ECP negativně koreloval se změnami v koncentraci extracelulárního glutamátu. Ukázali jsme, že v důsledku snížení velikosti ECP je druhotně zvýšená koncentrace neurotoxických látek, které spolu se zhoršenou difúzí látek v ECP při cytotoxickém edému zřejmě prohlubují funkční poruchu a následně i strukturální poškození mozku. V modelu pilokarpinem vyvolaného SE naše výsledky detailně ukazují změny velikosti difúzních parametrů, extracelulární koncentrace K+, energetických metabolitů a glutamátu před začátkem, při zahájení i během prvních hodin šíření SE. Ukázali jsme, že zvýšení neuronální aktivity působením pilokarpinu zvýší vyplavování K+ do ECP a vede k zmenšení velikosti ECP. Ukázali jsme, že...
|
|
|
Využití kmenových buněk a jejich in vivo zobrazování na modelech poranění mozku a míchy
Glogarová, Kateřina ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Langmeier, Miloš (oponent) ; Rokyta, Richard (oponent)
MR zobrazování (MRI) implantovaných kmenových buněk značených magnetickými částicemi je důležitou metodou pro dlouhodobé neinvazivní in vivo sledování jejich migrace a osudu v centrálním nervovém systému příjemce. Označené somatické kmenové buňky z dospělých jedinců i embryonální kmenové buňky po transplantaci přežívají v hostitelském organismu a migrují přednostně do místa léze, kde osídlují poškozenou nervovou tkáň. Stejného výsledku bylo dosaženo jak po aplikaci systémové (intravenózní), tak po aplikaci lokální (intracerebrální). Méně než 3 % implantovaných mesenchymálních kmenových buněk (MSC) se diferencovalo v mozkové fotochemické lézi potkanů do neuronů. Většina embryonálních kmenových buněk se diferencovala do gliových buněk (70 %) a pouze část do neuronů (< 5 %), zatímco u MSC nebyl pozorován gliový fenotyp. Intravenózní aplikace MSC, nebo mononukleární frakce kostní dřeně obsahující hematopoetické i nehematopoetické kmenové buňky, progenitory a lymfocyty (BMC), stejně jako mobilizace endogenních BMC opakovaným podáváním G-CSF zlepšují motorické schopnosti a citlivost zadních končetin potkanů s míšní balónkovou lézi a významně zvyšují objem zachovalé bílé hmoty ve středu léze. Implantované MSC přitom mají větší účinek než BMC a ty větší než endogenní BMC mobilizované faktorem G-CSF. Funkční...
|
|
|
Biomaterials and stem cells in spinal cord injury
Tukmachev, Dmitry ; Syková, Eva (vedoucí práce) ; Dubový, Petr (oponent) ; Sameš, Martin (oponent)
Poranění míchy (SCI) je velmi vážné trauma, které v současné době nelze účinně léčit. Použití hydrogelů na bázi ECM jako podpůrného a stimulačního prostředí a transplantace kmenových buněk představují slibné přístupy k léčbě SCI. Současné léčebné postupy však limituje neefektivní transport kmenových buněk do místa léze. Cílem této studie byl proto vývoj léčby SCI pomocí hydrogelů na bázi ECM a účinného systému pro transport kmenových buněk. Byl navržen neinvazivní magnetický systém, který byl následně použit k akumulaci kmenových buněk značených SPION na specifickém místě léze SCI. Decelularizované tkáně prasečí SC a UB syntetický hydrogel P(HEMA-AEMA) s orientovanou porozitou a modifikované HA-PH-RGD kyseliny hyaluronové byly transplantovány do míšní léze potkanů, a to buď s kmenovými buňkami nebo bez kmenových buněk. Následovala histologická analýza a analýza genové exprese. Všechny typy hydrogelů se integrovaly do léze a stimulovaly neovaskularizaci a axonální vrůstání do léze. Nebyl zjištěn žádný významný rozdíl v infiltraci tkáně mezi prostými hydrogely a hydrogely s nasazenými kmenovými buňkami. Subakutní injekce HA-PH-RGD/fibrinogenu v kombinaci s lidskými mezenchymálními kmenovými buňkami získanými z Whartonova želé však zesílila axonální vrůstání do léze. V hydrogelech byla pozorována...
|
|
| |
host ::
RSS.