|
|
Moderní biomateriály pro regeneraci pojivových tkání
Hefka Blahnová, Veronika ; Filová, Eva (vedoucí práce) ; Maxová, Hana (oponent) ; Motlík, Jan (oponent)
Pojivové tkáně se typicky vyznačují velkým objemem mezibuněčné hmoty. Jejich hlavní funkcí je poskytovat mechanickou oporu a ochranu ostatním tělním orgánům. Tato práce je zaměřena na regeneraci tkáně kosti a chrupavky, potažmo osteochondrálního defektu. V rámci provedených experimentů byla sledována viabilita a diferenciace lidských kmenových buněk. V in vitro podmínkách byl testován PCL nosič s příměsí růstových faktorů, kolagenová pěna s biokeramikami, xenogenní kostní štěp s biomimetickými peptidy a titanový nosič s nanostrukturovaným povrchem. Vybraný bezbuněčný nosič byl následně implantován do osteochondrálního defektu králičího modelu, kde byla sledována míra regenerace poškozených tkání. In vivo byl hodnocen kolagenový nosič s příměsí PCL nanovláken a biokeramik obohacený o růstové faktory IGF-1, bFGF, TGFβ1 a BMP-2. Právě přídavek růstových faktorů se in vivo jevil jako ne příliš vhodný především z důvodu indukce patologické zánětlivé odpovědi. a to navzdory tomu, že v in vitro podmínkách vykazoval spíše pozitivní efekt. Rovněž biomimetické peptidové sekvence stimulovaly osteogenní diferenciaci lidských mezenchymálních kmenových buněk. V případě různých typů biokeramik kombinovaných s kolagenem i buňky reagovaly spíše na konkrétní kalcium fosfát, respektive hydroxyapatit, než na povrchové...
|
|
|
Modulační působení kmenových buněk na buňky imunitního systému zprostředkované mitochondriálním transferem
Somova, Veronika ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Balounová, Jana (oponent)
Kmenové buňky využívají různých mechanismů mezibuněčné komunikace k modulaci imunitní odpovědi. Jedním z mechanismů je mitochondriální transfer, který indukuje metabolické změny, podporuje přežívání a mění fenotyp imunitních buněk, avšak málo je známo o mechanismech přenosu mitochondrií do různých buněčných populací a osudu mitochondrií v buňce-příjemci. Tato práce měla za cíl popsat mechanismus a modulační působení mitochondriálního transferu. Byly zkoumány faktory, které můžou přenos mitochondrií ovlivňovat: tvorba ROS, apoptóza, funkčnost mitochondrií. Dále byl popsán vliv mitochondriálního transferu na přežívání imunitních buněk a mitofagie. V neposlední řadě se tato práce soustředila na porovnání schopnosti mezenchymálních kmenových buněk a Sertoliho buněk přenášet mitochondrie. Mezenchymální kmenové buňky se ve většině případů ukázaly jako zdatnější v přenosu mitochondrií než Sertoliho buňky. Byly rovněž pozorovány velké rozdíly v přítomnosti mitochondrií z mezenchymálních kmenových buněk nebo Sertoliho buněk v námi zvolených populacích splenocytů. Proto byl podrobněji zkoumán vliv kyslíkových radikálů na přenos mitochondrií, který se jednoznačně nepotvrdil. Je ale potřeba vyzdvihnout roli mitofagie, která se, dle získaných výsledků, zdá být důležitá jak před, tak po přenosu mitochondrií do...
|
|
|
Význam glykolýzy a oxidativní fosforylace v metabolismu mezenchymálních kmenových buněk
Fráňová, Markéta ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Rohlenová, Kateřina (oponent)
Mezenchymální kmenové buňky (MSC) se řadí mezi multipotentní kmenové buňky. Mají schopnost diferencovat do mnoha buněčných typů, podporovat angiogenezi, zvyšovat přežití buněk v poškozené tkáni a modulovat imunitní odpověď. Těchto funkcí MSC se využívá při léčbě různých poranění a některých onemocnění. Tato práce charakterizuje MSC, zaměřuje se především na jejich energetický metabolismus, konkrétně na změny mezi glykolýzou a oxidativní fosforylací při různých stavech MSC, během kultivace a po transplantaci. Na závěr jsou uvedeny dvě modulace metabolismu MSC, modulace hypoxickým prostředím a převedení do klidového stavu deprivací séra, které zvyšují přežití buněk v ischemických podmínkách, do nichž se MSC po transplantaci dostávají. Klíčová slova: mezenchymální kmenové buňky, metabolismus, glykolýza, oxidativní fosforylace
|
|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (oponent) ; Pešl,, Martin (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
This work examines the application of the fluorescent methods in use in in vitro studies to the field of cardiac tissue regeneration. Confocal fluorescence microscopy is an appropriate microscopic technique for studies in this field because it enables the visualisation of 3D structures and cell distribution in 3D models. The applied fluorescent markers should remain stable for a long period, are biocompatible, and are non-toxic for living cells. Nanoparticles such as superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are currently very popular, and many studies have shown that they are suitable for long-term experiments. This research makes use of rhodamine-derived superparamagnetic maghemite nanoparticles (SAMN-R) and describes their excitation and emission spectra, size, and location within cells. A toxicity assay was performed by measuring reactive oxygen species (ROS) and non-quantitative measurements were conducted using fluorescence microscopy, confirming that a dose value of 20 µg·cm-2 is optimal for the treatment of living cells. This research also looks at the effects of SAMN-R treatment on cell proliferation and motility. The 3T3 fibroblast cell line was used for the cell proliferation test and scratch assay, after which human adipose-derived mesenchymal stem cells (MSCs) were used to examine single-cell migration. The subsequent statistical analysis revealed that it cannot be confirmed that the SAMN-R treatment exerts a significant effect on either cell proliferation or collective and single-cell migration, and it can be assumed that SAMN-R are appropriate fluorescent cell markers for living cells research, including the field of regeneration studies. Adipose-derived MSCs have enormous potential for cardiac tissue regeneration. Their interactions with HL-1 cardiac muscle cell line were studied using the scratch assay, and this model seems to be a promising and useful way to study cell-to-cell contact and its role in cell repairing.
|
|
|
Imunomodulační schopnosti mezenchymálních kmenových buněk - využití v terapii
Pavlíková, Michaela ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Stříž, Ilja (oponent)
Mezenchymální kmenové buňky (MSC, mesenchymal stem cells) jsou intenzivně studovány zejména kvůli jejich možnému klinickému využití. Terapeutický potenciál MSC spočívá nejen ve schopnosti diferenciovat se v buňky mezenchymální, ektodermální a endodermální linie, ale především v jejich imunomodulačních funkcích. MSC umožňují svým působením na buňky imunitního systému podpořit přesmyk imunitní odpovědi ze zánětlivé na protizánětlivou. Schopnost potlačit zánět spolu s možností diferenciace a antiapoptotickým vlivem na okolní buňky činí z MSC slibný prostředek pro léčbu závažných onemocnění. Tato práce pojednává o působení MSC na jednotlivé buňky imunitního systému. Zaměřuje se na popis účinku MSC ve čtyřech modelových případech. Jedná se o experimentální autoimunitní encefalomyelitidu, infarkt myokardu, diabetes mellitus a transplantaci kožního štěpu. Znalost mechanismů spojených s ovlivňováním imunitního systému pomocí MSC spolu s pochopením vlivu specifického prostředí na tyto buňky je zásadní pro jejich využití v klinické terapii. Klíčová slova: mezenchymální kmenové buňky, imunomodulace, autoimunitní onemocnění, transplantace
|
|
|
Imunomodulační a regenerativní potenciál mezenchymálních kmenových buněk v léčbě degenerativního poškození sítnice u myší
Palacká, Kateřina ; Heřmánková, Barbora (vedoucí práce) ; Grobárová, Valéria (oponent)
Degenerativní onemocnění představují sítnice hlavní příčinu ztráty zraku u dospělých pacientů. V rozvoji těchto onemocnění hraje důležitou roli postupné odumírání buněk sítnice a nežádoucí zánětlivá reakce, která vede k produkci celé řady cytokinů, tvorbě inflamazómu, zvýšené angiogenezi a vzniku jizev. Tyto patologické stavy mají za následek nevratnou degeneraci buněk sítnice. Poškozeny jsou především buňky epiteliální pigmentové vrstvy, fotoreceptory a gangliové buňky. Dostupné léčebné postupy jsou v současné době velmi omezené a účinné pouze v počátečním stádiu onemocnění. Perspektivní možností by proto mohlo být využití buněčné terapie založené na aplikaci kmenových buněk. Pro terapeutické účely je možné využít mezenchymální kmenové buňky (MSC, mesenchymal stem cells), které mohou být izolovány například z kostní dřeně nebo tukové tkáně. MSC jsou schopné produkce celé řady neuroprotektivních faktorů, diferenciace, a zároveň mohou regulovat imunitní odpověď. V této práci byl testován terapeutický potenciál lokálně podaných MSC na buňky poškozené sítnice v experimentálním modelu degenerace sítnice. Zaměřili jsme se především na protektivní působení MSC na fotoreceptory, na regulaci lokální infiltrace buňkami imunitního systému a na expresi genů pro cytokiny účastnící se zánětu. V in vitro modelu...
|
|
|
Studium vlivu mezenchymálních kmenových buněk v kombinaci s imunosupresivní terapií na zánětlivou odpověď v in vivo modelu
Jabůrek, Filip ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Brdička, Tomáš (oponent)
Po mnoho let jsou používána imunosupresivní léčiva při léčbě autoimunitních onemocnění a postransplantační léčbě. Ovšem tato léčiva přináší mimo svých nesporných výhod také celou řadu nežádoucích vedlejších účinků. Nejčastěji se vyskytujícími nežádoucími účinky jsou například zvýšený krevní tlak, zhoršená funkce ledvin a náchylnost k běžným infekcím. V posledních letech proto vyvstala otázka možnosti využití jiných léčebných postupů, které by s sebou nenesly tyto negativní efekty. Jedním z nově zkoumaných přístupů je aplikace mezenchymálních kmenových buněk (MSCs), které disponují přednostmi jako jsou imunomodulační schopnosti, bezpečnost a relativně snadná dostupnost. Samotné použití kmenových buněk ovšem nepřináší dostatečně silnou imunomodulaci. Navzdory rozsáhlému výzkumu MSCs je jen malá část zaměřena na jejich použití v kombinaci s imunosupresivní terapií. Proto jsem se ve své práci zaměřil na použití nižších dávek imunosupresivní terapie ve spojení s kmenovými buňkami. Kombinovaná terapie přináší výhody obou přístupů, jelikož je díky ní možné snížit negativní vedlejší účinky imunosupresiv. To je umožněno podáním jejich nižší dávky, která ovšem stále ve spojení s MSCs poskytuje dostatečně silnou inhibici imunitní odpovědi v porovnání s běžně užívanými postupy. Cílem mé práce proto bylo...
|
|
|
Mesenchymalní kmenové buňky a možnost jejich transdiferenciace v buňky produkující inzulín
Dostálová, Veronika ; Holáň, Vladimír (vedoucí práce) ; Čečrdlová, Eva (oponent)
Mezenchymální kmenové buňky (MSCs) byly prokázany téměř ve všech tkáních organismu. Jejich hlavním zdrojem je kostní dřeň a tuková tkáň. Jsou to multipotentní buňky schopné diferenciace v různé buněčné typy. Mají schopnost migrovat do poškozených tkání. Jejich další významnou vlastností je schopnost specifického tlumení imunity. V organismu slouží jako prekurzory specializovaných buněčných typů a zároveň se podílejí na vytváření specifického tkáňového mikroprostředí. Jejich vlastnosti představují velký potenciál v širokém spektru klinických terapií. Jednou z možností jejich využití je terapie onemocnění diabetes mellitus prvního typu, které je způsobeno destrukcí populace -buněk produkujících inzulín. MSCs byly v experimentálních studiích diferencovány in vitro a in vivo na buňky produkující inzulín a využity k léčbě diabetu. Produkce inzulínu těmito buňkami však zatím nebyla dostatečná, aby nahradila exogenní podávání inzulínu. Tato možná oblast terapie proto vyžaduje další výzkum.
|
|
|
Charakterizace funkcionalizovaných vlákenpro jejich osídlení mezenchymálními kmenovými buňkami a diferenciaci těchto buněk
Greplová, Jarmila ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Rosina, Jozef (oponent)
Modifikace vláken za účelem funkcionalizace je aktuální trend v problematice tkáňového inženýrství. Polyvinylalkohol (PVA) je netoxický, biodegradabilní polymer vhodný k přípravě nanovláken metodou elektrostatického zvlákňování. Jeho nevýhodou je však velká rozpustnost ve vodě, která vede k okamžité degradaci vláken. Jako výhodné se pak ukazuje jeho chemické složení, kdy je možné modifikovat volné hydroxyskupiny PVA. Pro modifikace byla připravena PVA nanovlákna metodou elektrostatického zvlákňování z hladiny. Metodou acylace se podařilo navázat na povrch nanovláken linker tvořený z polyetylenglykolu (PEG) zakončený molekulou biotinu (PEG-b). Tato modifikace nenarušila vlákenný charakter PVA vrstvy. Vazbou linkeru PEG-b na PVA nanovlákna (PVA-PEG-b) došlo ke zvýšení stability vláken ve vodném prostředí a to až po dobu 41 dní, což je výrazné zvýšení oproti nemodifikované formě. Stabilita vláken ve vodném prostředí se zvyšuje s množstvím linkeru a metoda tedy umožňuje připravovat PVA nanovlákna o různé rozpustnosti. Výsledná modifikace se ukázala jako biokompatibilní pro mezenchymální kmenové buňky (MSC) i chondrocyty. Proliferace buněk na nosiči však byla nízká a kultivace obou typů buněk vykazovala postupný úbytek buněk, pravděpodobně z důvodu velké hydrofility nosiče. Z tohoto důvodu byly navrženy...
|
|
|
Terapeutický potenciál mezenchymálních kmenových buněk v myším experimentálním modelu
Hájková, Michaela ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Hrdý, Jiří (oponent) ; Šírová, Milada (oponent)
Díky svému imunomodulačnímu a regenerativnímu potenciálu představují mezenchymální kmenové buňky (MSCs, mesenchymal stem cells) slibný terapeutický prostředek pro buněčnou terapii, transplantace orgánů a tkáňové inženýrství. V posledních letech bylo testováno mnoho metod pro zlepšení klinické použitelnosti MSCs, ale přesný mechanismus pozorovaných efektů ještě nebyl popsán. V předkládané práci jsme se zaměřili na studium několika faktorů, které mohou terapeutickou úspěšnost MSCs významně ovlivnit. Nejprve jsme na myším modelu transplantace alogenní kůže analyzovali terapeutický efekt MSCs aplikovaných lokálně na nanovlákenných nosičích s inkorporovaným cyklosporinem A (CsA). Naše výsledky ukázaly, že aplikace MSCs a CsA směřuje M1/M2 polarizaci makrofágů směrem k regulačnímu fenotypu. Tato změna fenotypu je doprovázena sníženou produkcí oxidu dusnatého (NO) a interferonu (IFN-) a zvýšenou produkcí IL-10 a může vést k potlačení lokální zánětlivé reakce. Dalším cílem předkládané studie bylo analyzovat efekt podání MSCs v kombinaci s imunosupresivními látkami s různým mechanismem účinku na rovnováhu mezi jednotlivými populacemi T lymfocytů. Ukázali jsme, že MSCs snižují nežádoucí účinky imunosupresivních látek a v kombinaci s těmito léky modulují aktivaci a apoptózu buněk. Tento kombinovaný přístup...
|
host ::
RSS.