|
|
The Intensive Care Unit-Acquired Weakness: the role of mitochondrial dysfunction in its pathogenesis
Jiroutková, Kateřina ; Duška, František (vedoucí práce) ; Houštěk, Josef (oponent) ; Maňák, Jan (oponent)
SOUHRN ÚVOD: Svalová slabost kriticky nemocných významně a dlouhodobě zhoršuje výkonnost a kvalitu života pacientů, kteří překonají závažné onemocnění nebo trauma. Protože specifická léčba dosud neexistuje, je výzkum její patogeneze velmi naléhavý. Hlavní rizikové faktory - sepse a syndrom systémové zánětlivé reakce - jsou sdruženy s mitochondriální dysfunkcí, proto bylo cílem naší studie získat detailní informace o funkci mitochondrií lidského kosterního svalu v protrahované fázi kritického onemocnění. Dále jsme studovali vliv složení experimentálního prostředí (mastné kyseliny, glutamin) na mitochondriální bioenergetiku. MATERIÁL a METODY: Získali jsme vzorky kosterního svalu kriticky nemocných a kontrolní skupiny pacientů (biopsie m. vastus lateralis). Na homogenátu lidského kosterního svalu jsme pomocí vysokoúčinné respirometrie analyzovali mitochondriální respirační aktivitu, spektrofotometricky jsme měřili individuální funkční kapacitu jednotlivých komplexů dýchacího řetězce a technikou western blot jsme stanovovali koncentrace jednotlivých podjednotek dýchacího řetězce. Na kulturách lidských myoblastů a myotub jsme analyzovali mitochondriální respirační parametry pomocí extracelulárního fluxu a studovali jsme vliv složení extracelulárního prostředí na bioenergetiku. VÝSLEDKY: Aerobní produkce ATP je...
|
|
|
Effect of selected drugs on mitochondrial metabolism in an in vitro model of human skeletal muscle
Krajčová, Adéla ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Kieslichová, Eva (oponent) ; Houštěk, Josef (oponent)
SOUHRN Úvod: Rostoucí počet studií ukazuje, že mitochondriální dysfunkce mohou být způsobeny některými běžně užívanými léky a sehrávat klíčovou roli v rozvoji jejich nežádoucích účinků. Jedním z příkladů je derivát fenolu propofol. Propofol je intravenózní, rychle a krátkodobě působící hypnotikum, které se rutinně užívá jak k anestezii v průběhu operačních zákroků, tak i k sedaci na jednotkách intenzivní péče. Syndrom propofolové infuze (PRIS) je vzácnou, avšak závažnou komplikací podávání léku s velmi vysokou mortalitou. Mezi jeho typické známky patří metabolická acidóza, nově vzniklé arytmie, změny na EKG podobné známkám pozorovaným u Brugada syndromu, hypertriglyceridémie, horečka, hepatomegalie, rhabdomyolýza, srdeční a/nebo renální selhání. Riziko vzniku syndromu se zvyšuje se stoupající dávkou a dobou podávání (˃48 hod). Mechanismus vzniku syndromu není dosud znám: pilotní studie provedené na animálních modelech naznačují poškození mitochondriálního metabolismu. V úvodní části práce byla provedena rešerše všech 153 publikovaných kazuistik popisujících PRIS a všech dosud provedených experimentálních prací. Dalším cílem studie bylo potvrdit hypotézu mitochondriálního poškození pomocí prolongované in vitro expozice lidských svalových buněk různým koncentracím propofolu a poté měřením jejich...
|
|
|
Study of metabolic syndrome in mice model: roles of dietary lipids, adipose tissue and AMP-activated protein kinase
Medříková, Daša ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Houštěk, Josef (oponent) ; Novotný, Jiří (oponent)
SOUHRN Obezita a přidružené metabolické poruchy jsou velkým problémem moderní společnosti. Příčinami celosvětového nárůstu obezity jsou sedavý životní styl, vyšší kalorický příjem a v neposlední řadě změna ve složení potravy. Jednou z příčin vysoké prevalence obezity v současné populaci může být posun poměru mezi obsahem n-6 a n-3 mastných kyselin (MK) v dietě směrem k vyššímu obsahu n-6 MK. Na rozdíl od n-6 MK, se n-3 MK vyznačují antiatherogenními, antiobezogenními a protizánětlivymi účinky. Podařilo se nám prokázat pozitivní schopnosti přírodních i chemicky modifikovaných n-3 vícenenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem v prevenci i reverzi metabolického syndromu u zvířecího modelu, u myší vystavených působení diety s vysokým obsahem tuku. Další studium bylo zaměřeno na průkaz významu jednoho z hlavnich regulačních mechanizmů lipidového metabolizmu, enzymu AMP-aktivované proteinové kinázy (AMPK), pro indukci netřesové tvorby tepla ve svalu vlivem vysokotukové diety. Zjistili jsme, že zvýšení krevních hladin leptinu v důsledku vysokého příjmu tuků vyvolá aktivaci AMPK ve svalu. To vede k indukci katabolizmu lipidů a částeční ochraně organizmu před obezitou. Kromě leptinu působí jako aktivátory AMPK také vícenenasycené MK, i když ty jsou do procesu aktivace zapojené nepřímo, přes zvýšení krevních...
|
|
|
Regulation and Disorders of Mammalian Cytochrome c Oxidase
Kovářová, Nikola ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Stibůrek, Lukáš (oponent) ; Kalous, Martin (oponent)
Cytochrom c oxidáza (COX) je koncovým enzymovým komplexem dýchacího řetězce a vyskytuje se ve vnitřní mitochondriální membráně jako monomer, dimer a ve formě respiračních superkomplexů. Asemblační proces COX je komplikovaný, vysoce regulovaný a závisí na mnoha pomocných proteinech. Mutace COX podjednotek, kódovaných mitochondriální nebo jadernou DNA, nebo mutace v genech pro COX asemblační proteiny jsou častopu příčinou závažných mitochondriálních onemocnění. SURF1 protein je zapojen do počátečních fází tvorby COX, ale jeho přesná funkce není objasněna. Mutace lidského SURF1 genu vedou k těžkému defektu COX a fatálnímu neurodegenerativnímu onemocnění, Leigh syndromu. Knockout SURF1 genu u myši způsobuje také izolovaný COX defekt, ale méně výrazný a bez postižení CNS. Cílem práce byla detailní analýza narušené COX biogeneze vyvolané mutací nebo knockoutem SURF1 genu, od tvorby COX monomeru a vestavění COX do superkomplexů až po ovlivnění ostatních OXPHOS komplexů izolovaným defektem COX. Mutace SURF1 genu ve fibroblastech pacientů vedly k výrazné akumulaci asemblačního intermediátu COX a defektu tvorby funkčního COX monomeru, který se preferenčně vázal do I-III2-IV1 superkomplexu. COX deficience následně vedla ke zvýšení obsahu OXPHOS komplexů I, III a V. U SURF1-/- myší byl COX defekt výrazně...
|
|
|
Genetic and functional characterisation of mitochondrial diseases caused by ATP synthase defects
Tauchmannová, Kateřina ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Flachs, Pavel (oponent) ; Kutejová, Eva (oponent)
Poruchy ATP syntázy, klíčového enzymu mitochondriální tvorby energie, patří mezi velmi časté příčiny metabolických onemocnění, které se projevují nejčastěji jako mitochondriální encefalo-kardio-myopatie s časným nástupem nemoci. U pacientů s izolovaným defektem ATP syntázy byly nalezeny mutace ve čtyřech jaderných genech, se shodným biochemickým projevem - výrazně sníženým množstvím plně asemblovaného a funkčního komplexu ATP syntázy. V této práci jsou shrnuty výsledky studií proteinu TMEM70, nového pomocného faktoru v biogenezi ATP syntázy, jenž představuje nejčastější genetickou příčinu závažných vrozených poruch ATP syntázy. TMEM70 o velikosti 21 kDa je proteinem vnitřní mitochondriální membrány, který napomáhá tvorbě ATP syntázového komplexu. Funkce proteinu TMEM70 je nejspíše zprostředkována pomocí C-konce, exponovaného do mitochondriální matrix, ale přesný mechanismus stále není znám. Ve fibroblastech pacientů, které neobsahují protein TMEM70, je nízká aktivita ATP syntázy kompenzována zvýšením obsahu komplexů dýchacího řetězce III a IV pomocí posttranslačního mechanizmu. Dalším typem defektu ATP syntázy, který byl v rámci této práce studován, je mtDNA mutace m.9205delTA, která ovlivňuje maturaci MT-ATP8/MT-ATP6/MT-CO3 mRNA a tím i biosyntézu strukturních podjednotek Atp6 (podjednotka a) a...
|
|
|
Structural and Functional Interactions of Mitochondrial ADP-Phosphorylating Apparatus
Nůsková, Hana ; Houštěk, Josef (vedoucí práce) ; Kolarov, Jordan (oponent) ; Kuda, Ondřej (oponent) ; Panicucci Zíková, Alena (oponent)
Komplexy oxidativní fosforylace (OXPHOS) se ve vnitřní mitochondriální membráně sdružují ve vyšší strukturní a funkční celky, tzv. superkomplexy. Jejich význam spočívá v cíleném směrování substrátu z jednoho komplexu na druhý. V případě ATP syntázy byly popsány její dimery i vyšší oligomery a také ATP syntazom, v rámci nějž dochází k seskupení ATP syntázy s přenašečem adeninových nukleotidů (ANT), zajišťujícím výměnu syntetizovaného ATP za cytosolické ADP, a fosfátovým přenašečem (PiC), umožňujícím import fosfátu do matrix mitochondrie. I když je existence tohoto superkomplexu obecně přijímána, experimentální důkazy nejsou dostatečné. V rámci této práce byly detailně zkoumány strukturní interakce ATP syntázy, ANT a PiC. Jejich vzájemné vztahy byly sledovány nejprve na úrovni exprese jednotlivých komponent ATP syntazomu, ať již za fyziologických podmínek v různých tkáních potkana, nebo na modelu deficiencí ATP syntázy v buňkách pacientů s různými genetickými defekty ATP syntázy. Konkrétně se jednalo o mutace v jaderných genech ATP5E a TMEM70, které kódují podjednotku ε, respektive pomocný faktor v biogenezi ATP syntázy TMEM70, a o mikrodeleci na rozhraní genů MT-ATP6 a MT-COX3, která negativně ovlivňuje mitochondriální translaci podjednotek a ATP syntázy a Cox3 cytochrom c oxidázy. Funkční a...
|
|
|
Effect of selected drugs on mitochondrial metabolism in an in vitro model of human skeletal muscle
Krajčová, Adéla ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Kieslichová, Eva (oponent) ; Houštěk, Josef (oponent)
SOUHRN Úvod: Rostoucí počet studií ukazuje, že mitochondriální dysfunkce mohou být způsobeny některými běžně užívanými léky a sehrávat klíčovou roli v rozvoji jejich nežádoucích účinků. Jedním z příkladů je derivát fenolu propofol. Propofol je intravenózní, rychle a krátkodobě působící hypnotikum, které se rutinně užívá jak k anestezii v průběhu operačních zákroků, tak i k sedaci na jednotkách intenzivní péče. Syndrom propofolové infuze (PRIS) je vzácnou, avšak závažnou komplikací podávání léku s velmi vysokou mortalitou. Mezi jeho typické známky patří metabolická acidóza, nově vzniklé arytmie, změny na EKG podobné známkám pozorovaným u Brugada syndromu, hypertriglyceridémie, horečka, hepatomegalie, rhabdomyolýza, srdeční a/nebo renální selhání. Riziko vzniku syndromu se zvyšuje se stoupající dávkou a dobou podávání (˃48 hod). Mechanismus vzniku syndromu není dosud znám: pilotní studie provedené na animálních modelech naznačují poškození mitochondriálního metabolismu. V úvodní části práce byla provedena rešerše všech 153 publikovaných kazuistik popisujících PRIS a všech dosud provedených experimentálních prací. Dalším cílem studie bylo potvrdit hypotézu mitochondriálního poškození pomocí prolongované in vitro expozice lidských svalových buněk různým koncentracím propofolu a poté měřením jejich...
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.