|
|
The influence of stochastic behaviour of ion channels on the signal and information transfer at excitable neuronal membranes
Šejnová, Gabriela ; Kuriščák, Eduard (vedoucí práce) ; Maršálek, Petr (oponent)
Stochastické chování napěťově řízených iontových kanálů způsobuje fluktuace v konduktanci a napětí na neuronálních membránách, čímž přispívá k všudypřítomnému šumu v nervové soustavě. Přestože se tento fenomén vyskytuje i na jiných částech neuronu, zde jsme se soustředili pouze na axon a na způsob, jakým neuronální šum ovlivňuje axonální vstupně-výstupní charakteristiky. Problematika byla analyzována za použití nového výpočetního kompartmentálního modelu, který jsme naprogramovali v prostředí Matlab, a který je založený na matematickém Hodgkin-Huxley formalismu s kanálovým šumem implementovaným pomocí rozšířené metody Markovových řetězců Monte Carlo. Model byl důkladně ověřen k tomu, aby věrně simuloval savčí axon CA3 neuronu. Na základě našich simulací jsme kvantitativně potvrdili dosavadní poznatek, že neuronální šum je výraznější na membránách s nižším počtem Na+ a K+ kanálů, a že výrazně zvyšuje variabilitu doby propagace akčního potenciálu (AP) podél axonu, čímž i snižuje časovou preciznost AP. Simulace analyzující efekt demyelinizace axonu a axonálního průměru korelovala s dřívějšími poznatky zmíněnými v Literatuře. Dále jsme se soustředili na vzorce akčních potenciálů a jak je jejich propagace ovlivněna intervaly mezi nimi (ISI, inter-spike intervals). Zjistili jsme, že AP vypálené s krátkými...
|
|
|
Úloha SGK1 v srdci
Havlíková, Nikola ; Horníková, Daniela (vedoucí práce) ; Mančíková, Andrea (oponent)
Sérum a glukokortikoid-regulovaná kináza 1 (SGK1) je enzym, který je kódovaný genem sgk1. Jedná se o dimer. Obecně patří SGK1 mezi protein kinázy, avšak svou stavbou se poněkud liší od ostatních protein kináz, zejména v oblasti reakčního centra, což souvisí s její aktivitou. SGK1 patří do podrodiny serin/threonin kináz. Tato kináza je aktivována pomocí insulinu či růstového faktoru skrze fosfatidylinositol-3-kinázu (PI3K) a savčí rapamycin mTORC2. SGK1 hraje podstatnou roli v zánětlivých procesech, proliferaci a apoptóze. V srdci pomáhá zvyšovat abundanci proteinů, čímž působí na morfologii iontových kanálů a na Na+ /K+ -ATPázu. Gen sgk1 hraje důležitou roli v buněčné odpovědi na stres. Tato kináza aktivuje draselné, sodné a chloridové a vápníkové kanály, což svědčí o účasti v regulaci procesů, jako je přežívání buněk, neuronální dráždivost a renální vylučování sodíku. Momentálně jsou nejvíce diskutované role SGK1 v srdci, ledvinách, mozku, plicích a gastrointestinálním traktu. V posledních letech bylo zjištěno, že exprese SGK1 je rozdílně regulována během jednotlivých vývojových etap i za patologických stavů, jako jsou hypertenze, diabetická neuropatie, ischemické a traumatické stavy a neurodegenerativní onemocnění. Klíčová slova: SGK1, srdce, iontové kanály, ischémie, hypertenze, buněčný stres
|
|
|
Vápníková signalizace u astrocytů ve fyziologických a patologických podmínkách
Svatoňová, Petra ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Kolář, David (oponent)
Vápníková signalizace představuje klíčovou komponentu, která umožňuje astrocytům zajišťovat fyziologické fungování neuronů. Změny v signalizaci Ca2+ a následné zvýšení intracelulárních hladin vápníku provází celou řadu patologických stavů centrálního nervového systému, jako jsou traumatická či ischemická poškození mozku a míchy, epilepsie či neurodegenerativní onemocnění, například Alzheimerova choroba, a psychiatrická onemocnění, například schizofrenie. Výzkum zaměřený na objasnění mechanismů vápníkové signalizace u astrocytů, molekulárních komponent, které se jí účastní a na možnosti regulace vápníkové signalizace tak může přinést nové poznatky významné z terapeutického hlediska. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Development of a reliable test system for purinergic P2X3 receptors
Tomanová, Šárka ; Doležal, Martin (vedoucí práce) ; Pourová, Jana (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutické chemie a kontroly léčiv Studentka: Šárka Tomanová Školitelé: Prof. PharmDr. Martin Doležal, Ph.D., Prof. Dr. Christa Elisabeth Müller Název diplomové práce: Vývoj spolehlivého testovacího systému pro purinergní P2X3 receptor Purinergní P2X3 receptor je spojen s iontovým kanálem. Nalezen byl ve všech savčích tkáních, avšak nejhojnější výskyt byl pozorován v centrální i periferní nervové soustavě a v hladké svalovině, kde může být zodpovědný za patologické poruchy jako je viscerální a neuropatická bolest, zánětlivá onemocnění či psychiatrické stavy. Látky blokující aktivitu P2X3 receptoru by tedy mohly být využity jako potenciální léčiva těchto chorob. P2X3 receptor patří mezi iontové kanály s velmi rychlou desenzitizací, což značně ztěžuje měření jeho aktivity. Bylo zjištěno, že jednobodová S15V mutace, kdy je aminokyselina serin v poloze 15 zaměněna za aminokyselinu valin, prodlouží desenzitizaci a signál se stává měřitelným. Tato mutace by tedy mohla být účinným nástrojem pro farmakologickou charakterizaci dosud nedostatečně prozkoumaného P2X3 receptoru. V naší práci byla DNA P2X3 S15V receptoru několika kroky vpravena do retroviru, kterým byly následně nakaženy astrocytomální buňky lidského mozku označované...
|
|
|
Membránové vlastnosti NG2 gliových buněk v CNS
Knotek, Tomáš ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Hrčka Krausová, Barbora (oponent)
NG2 glie jsou typ gliových buněk v centrální nervové soustavě, jenž nepatří mezi astrocyty, oligodendrocyty ani mikroglie a k jejich identifikaci se nejčastěji používá chondroitin sulfát proteoglykan NG2. Tyto buňky si v dospělém mozku udržují schopnost proliferace a obecně se uznává, že z nich mohou vznikat oligodendrocyty. Tato práce se věnuje shrnutí membránových vlastností NG2 glií, které na své membráně exprimují řadu iontových kanálů a ionotropních i metabotropních receptorů. Vyskytují se u nich vně i dovnitř usměrněné napěťově řízené K+ kanály, Ca2+ aktivované K+ kanály a K+ kanály tvořené dvěma póry. Kromě K+ kanálů exprimují napěťově řízené Na+ kanály, Ca2+ kanály typu T, L a P/Q a N a napěťově řízené Cl- kanály. U NG2 glií byly identifikovány i nespecifické kationtové kanály (HCN a TRP), a ve velké míře také exprimují Na+ /Ca2+ výměník. Na membráně NG2 glií se dále vyskytují ionotropní i metabotropní glutamátové a GABA receptory, nikotinové i muskarinové receptory, adrenergní a glycinové receptory, metabotropní i ionotropní purinergní receptory, receptory pro serotonin, dopamin a histamin. Významnou rolí iontových kanálů a receptorů zastoupených u NG2 glií je regulace jejich proliferace, diferenciace a migrace.
|
|
|
Kanabinoidní signalizace a její fyziologický význam
Pavluch, Vojtěch ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Moravcová, Simona (oponent)
Lidská společnost je ve styku s kanabinoidními látkami již od starověku. Ať už lidé využívali rostlinnou biomasu nebo bylinné léčitelství, bylo konopí vždy předmětem diskuzí. Poznatky objasňující molekulární principy účinku látek obsažených přírodně jen v konopí jsou však známy jen několik málo desítek let. Cílem této práce je charakterizovat subtypy receptorů, na které se kanabinoidy vážou, molekulární mechanismy jejich působení, následné konsekvence ve fyziologii a také poukázat na potenciální uplatnění jak rostlinných, tak syntetických kanabinoidů v lékařství. Kanabinoidní receptory jsou hojně se vyskytující podskupinou integrálních membránových receptorů, spadající do velké rodiny receptorů spřažených s G-proteiny. Vzhledem k ubikviternímu výskytu v organismu tyto receptory po aktivaci příslušnými lipofilními ligandy ovlivňují celou škálu fyziologických pochodů. Vazba kanabinoidních látek na daný subtyp těchto receptorů spouští specifickou signální kaskádu v buňce a ovlivňuje tak určitým způsobem buněčný metabolismus. Studium kanabinoidních receptorů a jejich ligandů přispívá k porozumění procesům zahrnujícím tvorbu paměti a učení, ale také mechanismům zapojeným v analgézii, imunomodulaci a buněčné proliferaci. Tyto receptory však ovlivňují také fyziologii kardiovaskulárního systému nebo...
|
|
|
Spontánní vápníková propustnost iontového kanálu P2X receptoru po záměně konzervovaného tyrosinu v 1 . transmembránové doméně
Rupert, Marian ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Purinergní P2X receptory jsou membránové iontové kanály, které jsou aktivované extracelulárním ATP. U obratlovců kóduje podjednotky P2X receptorů sedm genů. Podjednotky, označované P2X1 - 7, mají 40 - 50 % shodných aminokyselinových sekvencí. P2X receptory se skládají ze tří podjednotek a ve tkáních obratlovců se vyskytují jako homo- nebo heterotrimery. P2X receptory mají v organismu širokou distribuci, funkční receptory byly nalezeny v neuronech, gliových buňkách, svalových buňkách a také v neexcitabilních tkáních, jako jsou epitely, endotely a hemopoietické tkáně. Purinergní signalizace má významnou úlohu v přenosu bolesti, při poranění CNS a v imunitních procesech. Podjednotka P2X receptoru se skládá ze dvou transmembránových domén, extracelulární domény a intracelulárních N- a C- konců. Každá transmembránová doména obsahuje dvě aminokyseliny konzervované napříč všemi P2X podjednotkami. V první transmembránové doméně receptoru P2X2 jsou to Gly30 a Tyr43 . V předchozích experimentech bylo elektrofyziologickými měřeními prokázáno, že u receptoru P2X2 po záměně konzervovaného Tyr43 v první transmembránové doméně za alanin dochází k prodloužení doby deaktivace iontového kanálu po odmytí agonisty. Tato práce je zaměřena na objasnění role konzervovaného tyrozinu v procesu otvírání a zavírání iontového...
|
|
| |
|
|
Struktura, funkce a farmakologie NMDA receptorů
Švehla, Pavel ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Glutamát je hlavním excitačním neuropřenašečem mezi neurony v centrální nervové soustavě. Jeho působení je zprostředkováno aktivací ionotropních glutamátových receptorů, mezi které patří AMPA, kainátové a NMDA receptory. NMDA receptory hrají klíčovou roli v synaptické plasticitě a excitotoxicitě. Přestože jsou tyto receptory pro správnou funkci mozku nezbytné, jejich nadměrná aktivace může přispívat k patologickým stavům, jako je Huntingtonova choroba, Alzheimerova či Parkinsonova demence. Tato práce podává přehled dostupných poznatků o NMDA podtypu ionotropních glutamátových receptorů, jeho molekulární struktuře a farmakologii a v poslední části se zaměřuje na jeho terapeutický potenciál.
|
|
|
Modulace chemicky aktivovaných iontových kanálů neurosteroidy
Krausová, Barbora ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
Termín neurosteroidy označuje skupinu steroidních látek syntetizovaných v nervové tkáni z cholesterolu nebo ze steroidních prekurzorů pocházejících z periferních zdrojů. Tyto látky ovlivňují molekulární dráždivost modulací funkce některých ligandem aktivovaných iontových kanálů. NMDA (N methyl D aspartátové) receptory jsou glutamátem aktivované iontové kanály zapojené v excitačním synaptickém přenosu, synaptické plasticitě a excitotoxicitě. GABAA receptory (kyseliny aminomáselné typu A) zprostředkovávají většinu inhibičního synaptického přenosu v savčím mozku a jsou cílem mnoha klinicky významných léčiv. Funkce NMDA a GABAA receptorů může být neurosteroidy ovlivněna buď pozitivně, nebo negativně. Cílem této práce je shrnout současné poznatky o působení neurosteroidů na činnost GABAA a NMDA receptorů a naznačit fyziologický význam a potenciální využití neurosteroidů jako regulačního mechanismu některých funkcí centrální nervové soustavy.
|
host ::
RSS.