|
|
Důsledky desynchronizace cirkadiánního systému stálým světlem
Petrželková, Lucie ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Honzlová, Petra (oponent)
Cirkadiánní hodiny existují v každém organismu a jejich perioda je přibližně 24 hodin. Tato cirkadiánní perioda je udržována i v naprosto neperiodickém prostředí, musí být však přizpůsobena přesnému 24hodinovému solárnímu cyklu pomocí synchronizátoru, tzv. zeitgeberu. Hlavní řídící orgán cirkadiánního rytmu jsou suprachiasmatická jádra (SCN) ve ventrálním hypotalamu. Dále existují periferní hodiny, které se nacházejí například v játrech nebo plicích. Tyto periferní hodiny pracují autonomně, ale SCN je synchronizují s vlastní periodou a fází. Nejdůležitějším zeitgeberem je střídání světla a tmy. Tato bakalářská práce popisuje důsledky podmínek, kdy nedochází k pravidelnému střídání světla a tmy a je místo toho nastoleno konstantní světlo. Konstantní světlo může narušit cirkadiánní rytmus, takzvaně desynchronizovat cirkadiánní hodiny. Práce se zaměřuje na princip desynchronizace stálým světlem a stručně shrnuje vědecké poznatky o vybraných patologiích vzniklých touto desynchronizací cirkadiánního systému. Mezi vybrané patologie patří nádor vaječníku a rakovina prsu, obezita a inzulínová rezistence, předčasné stárnutí a schizofrenie. Klíčová slova stálé světlo, cirkadiánní systém, suprachiasmatické jádro
|
|
|
Mateřská synchronizace fetálních biologických hodin na modelu laboratorního potkana
Houdek, Pavel ; Bendová, Zdeňka (oponent)
1 Abstrakt Centrum biologických hodin je v případě potkana i dalších savců uloženo v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN). Neurony těchto jader vykazují cirkadiánně rytmickou aktivitu a časově koordinují fyziologické funkce organismu tak, aby byly vzájemně optimálně načasovány a probíhaly ve správnou denní dobu. Rytmicita těchto neuronů je na molekulární úrovni založena na transkripčně-translačních zpětnovazebných smyčkách v expresi tzv. hodinových genů. V průběhu ontogeneze se spontánní rytmicita v SCN graduálně rozvíjí od prenatálního období a je pod přímým vlivem mateřského organismu. Mechanismy jeho působení zkoumají dvě publikace, na nichž je postavena tato rigorózní práce. První z nich se zabývá tím, od kterého dne prenatálního vývoje začíná být exprese hodinových genů v SCN rytmická. Jsou v ní za fyziologických podmínek porovnány dva 24hodinové profily fetálních SCN dvou různých věků. Ukázalo se, že zatímco v 21. dni embryonálního vývoje jsou již všechny tři sledované hodinové geny (Bmal1, Per2 a Rev-erbα) exprimovány rytmicky, v 19. dni vývoje je rytmicky přepisován pouze gen Rev-erbα. Druhá publikace je zaměřena na vliv mateřského melatoninu na nastavení fáze hodin novorozených potkaních mláďat. V experimentu byly použity březí behaviorálně arytmické samice vystavené stálému světlu, kterým...
|
|
|
Vliv strukturních a farmakologických determinant na proces otevírání kanálu NMDA receptoru
Ladislav, Marek ; Krůšek, Jan (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
N-metyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou heterotetramery, složené ze dvou obligatorních glycin-vázajících GluN1 podjednotek a dvou glutamát/glycin vázajících GluN2/3 podjednotek. Tyto receptory zprostředkovávají rychlý synaptický přenos v centrální nervové soustavě, přičemž hrají výraznou roli při vývoji mozku a synaptické plasticitě, která je základním mechanismem procesu učení a paměti. Bylo prokázáno, že dysfunkce NMDA receptorů je spjata s několika neurologickými a psychiatrickými poruchami. NMDA receptory mají specifickou doménovou organizaci. Extracelulárně nejvzdáleněji od membrány se nachází amino-terminální doména, na kterou směrem k membráně navazuje ligand vázající doména (LBD), kde se vážou agonisté. LBD je propojena třemi krátkými polypeptidovými řetězci - linkery s transmembránovou doménou (TMD), kde se nachází vlastní iontový kanál. Receptor je na intracelulární straně zakončen karboxy-terminální doménou. Proces otevírání iontového kanálu NMDA receptoru zahrnuje několik kroků a je založen na funkčním propojení mezi LBD-linkery-TMD, kdy navázáním agonistů do LBD dochází ke konformační změně, jejíž energie je přenášena linkery na TMD, čímž dochází k otevření iontového kanálu. Detaily tohoto přenosu nejsou stále zcela charakterizovány, i když přesná znalost mechanismu otevírání...
|
|
|
Vliv akutního chladu a stálého světla na levou komoru srdce potkana
Vítková, Ivana ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Akutní chladová expozice zvyšuje riziko náhlých srdečních příhod, podobně expozice stálému světlu negativně působí na kardiovaskulární systém. Nicméně individální působení těchto faktorů a vliv jejich kombinace na kardiomyocyty není dosud znám. Práce se zabývá vlivem 3 denní chladové expozice a stálého světla na expresi β-adrenergních receptorů a spřažených G- proteinů ve spojitosti s apoptotickými signály v levé komoře srdce potkana kmene Wistar. V rámci této práce byly stanoveny apoptotické proteiny BAX, BCL2, kaspáza 8 a významné komponenety β-adrenergní signalizace - β-adrenergní receptory β1, β2, G-proteiny, Gαs, Gi1/2 a Gi3. Relativní exprese proteinů byla analyzována pomocí metody Western blot. Výsledky potvrzují detrimentální vliv chladové i světelné expozice. Avšak synergický účinek těchto dvou stresorů ukazuje překvapivé výsledky.
|
|
|
Modulace cirkadiánního rytmu v produkci melatoninu člověka navozenými experimentálními světelnými podmínkami
Skálová, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Cirkadiánní systém řídí načasování většiny fyziologických funkcí a chování s periodou přibližně 24 hodin. Střídání světla/tmy seřizuje cirkadiánní rytmus s přesnou délkou slunečního dne. Informace o světle jsou přenášeny přes ipRGC v sítnici, které majímaximální citlivost na modrou část světla (vlnová délka 460-480 nm). Zachycené informace pokračují k hlavním cirkadiánním hodinám nacházejícím se v suprachiazmatických jádrech. Tyto hodiny regulují syntézu neurohormonu melatoninu v epifýze, jehož vysokou noční hladinu lze v noci rychle potlačit světlem. Hlavním cílem této studie bylo ověřit účinnost emitátorů modrého a zeleného světla potenciálně využitelných v klinické praxi na potlačení hladiny melatoninu v noci, a poskytnout tak základní informaci o tom, jak tato zařízení ovlivňují cirkadiánní systém. Výsledky ukazují, že světlo vyzařované emitátorem má potenciál snížit hladinu melatoninu u většiny subjektů s vyšší účinností v modrém rozsahu. Klíčová slova: cirkadiánní rytmus, melatonin, světelný pulz, oční víčka, modré a zelené světlo
|
|
|
Vliv endokanabinoidního systému na světelnou synchronizaci cirkadiánního systému potkana
Filipovská, Eva ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Cirkadiánní systém savců je řízen suprachiasmatickými jádry v hypotalamu. Tento systém je synchronizován se světelnými podmínkami pomocí fázových posunů, které nastávají po expozici světlu v subjektivní noci. Nedávné výzkumy ukázaly, že aktivace receptorů endokanabinoidního systému potlačuje světlem indukované fázové posuny a ovlivňuje tak schopnost cirkadiánního systému ke světelné synchronizaci. Tato práce má za cíl prozkoumat tento vliv na behaviorální úrovni a na úrovni světloreaktivních buněčných procesů v neuronech suprachiasmatických jader. Naše výsledky ukazují, že aktivace kanabinoidního systému pomocí agonisty CB1 receptorů moduluje světlem indukovanou fosforylaci extracelulárním signálem regulované kinázy 1/2 (ERK1/2) a expresi proteinu c-Fos v neuronech suprachiasmatických jader v mozku potkana, což koreluje s potlačením světelné synchronizace cirkadiánního systému pozorované na behaviorální úrovni. Klíčová slova: cirkadiánní systém, suprachiasmatická jádra, světelná synchronizace, endokanabinoidní systém, CB1 receptory, extracelulárním signálem regulovaná kináza 1/2, ERK1/2, c-Fos
|
|
|
Cirkadiánní systém a jeho změny u myší s mutací Lurcher
Boubín, Josef ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Tématem této diplomové práce jsou změny v cirkadiánních rytmech způsobené poruchou cerebella. Jako animální model byly vybrány myši s mutací Lurcher, které mají specificky degenerovanou vrstvu Purkyňových buněk. Z našich výsledků vyplývá, že mutace glutamátového receptoru GluRδ2, která podmiňuje postupnou degeneraci Purkyňových buněk, vede k poškození cirkadiánního systému. Myši s touto mutací mají sníženou schopnost synchronizace s vnějšími světelnými podmínkami, vykazují zvýšenou variabilitu v délce endogenní periody a nejsou schopny generovat anticipační chování v režimu časově omezeného přístupu k potravě. Na rozdíl od kontrolních myší, u postižených myší jsme nedetekovali významný rytmus v hladině proteinu hodinového genu Bmal1 v suprachiasmatických jádrech, paraventrikulárních jádrech ani v habenule. Hladiny fosforylovaných kináz ERK1/2 a GSK3ß měly také narušený rytmus v suprachiasmatických jádrech. Vzhledem k částečně zachovaným cirkadiánním oscilacím v lokomoční aktivitě patrně nedochází k narušení cirkadiánního systému na molekulární úrovni. Cerebelární mutace spíše narušuje vzájemnou synchronizaci neuronů suprachiasmatických jader a může také ovlivňovat procesy ve ventromediálním hypotalamu regulujícím příjem potravy. Naše poznatky jsou první, které naznačují funkční interakci cerebella...
|
|
|
Strukturní determinanty regulace povrchového transportu NMDA receptorů v savčích buňkách
Danačíková, Šárka ; Horák, Martin (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
N-methyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou ligandem otevírané iontové kanály aktivované agonistou glutamátem a koagonistou glycinem. Mají klíčovou roli ve zprostředkování rychlého excitačního synaptického přenosu v centrální nervové soustavě savců. Pro vytvoření funkčního receptoru je nutná přítomnost dvou GluN1 podjednotek, které se společně s GluN2 nebo GluN3 podjednotkami skládají do formy heterotetramerů. Předchozí studie potvrdily důležitost M3 transmembránového helixu a extracelulárně lokalizovaných cysteinů v regulaci povrchové exprese funkčních NMDA receptorů. Cílem mé práce je objasnit vliv klinicky relevantních mutací lokalizovaných v M3 transmembránovém helixu a roli všech známých cysteinů tvořících disulfidické můstky na povrchový transport NMDA receptorů exprimovaných v heterologní buněčné linii opičích ledvinných fibroblastů (COS-7). Pomocí molekulárně-biologických, imunocytochemických a mikroskopických metod jsem zjistila, že klinicky relevantní mutace M641I a Y647S v GluN1 podjednotce a mutace konkrétních cysteinů tvořící disulfidické můstky v GluN1, GluN2A a GluN2B podjednotkách způsobily výrazné snížení počtu povrchově exprimovaných NMDA receptorů. Dále jsem zjistila, že vliv mutovaných GluN1 podjednotek na snížení povrchového transportu závisí na podjednotkovém složení receptorů....
|
|
|
Cirkadiánní systém v mitochondriích
Šemíková, Johana ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Moravcová, Radka (oponent)
Rytmy cirkadiánních hodin v našem těle nejsou řízeny pouze cyklem světlo/tma, ale v mnoha periferních tkáních jsou cirkadiánní hodiny resetovány na základě dostupnosti živin a časování příjmu potravy. Cirkadiánní systém reaguje na změny hladin dvou metabolitů (AMP a NAD+ ), které jsou ústředním bodem biochemických reakcí spojených s výrobou, skladováním a využitím energie, prostřednictvím metabolických senzorů AMPK a SIRT1. Tato práce si klade za cíl shrnout doposud známé mechanismy energetického metabolismu, které se podílejí na regulaci cirkadiánních rytmů a vysvětlit jejich funkci pro udržení jeho stability. V neposlední řadě ukázat možné dysregulace těchto mechanismů a jejich dopad na cirkadiánní systém.
|
|
|
Exprese a regulace Dexras1 ve strukturách mozku potkana za vývoje.
Kyclerová, Hana ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Gen pro Dexras1 byl objeven po indukci glukokortikoidem dexametazonem v buňkách tumoru hypofýzy. Dexras1 byl nalezen i v jiných oblastech mozku a v periferních orgánech, avšak pouze v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN), kde sídlí hlavní cirkadiánní pacemaker savců, byla jeho exprese rytmická. Exprese Dexras1 byla ovlivněná také stresem, aplikací amfetaminu či prenatální expozicí alkoholu. Jeho úloha v buňkách nebyla zatím zcela objasněna. Bylo zjištěno, že jeho GTPázová aktivita závisí na stimulaci NMDA receptorů a že působí jako aktivátor G-proteinové signalizace v buňkách. Také byla objevena jeho role v homeostáze železa u neuronů či v regulaci citlivosti hlavního cirkadiánního pacemakeru ke světelným i nesvětelným synchronizačním stimulům z prostředí v závislosti na denní době. Cílem naší studie bylo metodou in situ hybridizace popsat expresi Dexras1 mRNA v mozku potkana během ontogeneze a ve vývoji při zrakové senzorické deprivaci. Nejčasněji jsme detekovali expresi Dexras1 v mozku potkana ve 20. embryonálním dni, a to pouze v SCN a ve ventrálním posteromediálním jádře talamu. Až postnatálně se jeho exprese objevovala také v ostatních senzorických strukturách, v motorických strukturách talamu, v hypotalamických strukturách podílejících se na regulaci vodní homeostázy či ve strukturách...
|
host ::
RSS.