|
|
The role of energy metabolism in cardioprotection induced by the adaptation to chronic hypoxia
Kolář, David ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Adamcová, Michaela (oponent) ; Bardová, Kristina (oponent)
Energetický metabolismus srdce představuje jeden z nejkomplexnějších systémů těla vůbec. Nejen k zachování samotného života, ale také k tomu, aby bylo dokonale připravené na akutní změny (např. fyzická aktivita, emoční stres), si srdce vytvořilo jedinečnou schopnost využívat veškerých energetických substrátů (je tzv. metabolický "všežravec"). Za fyziologického stavu představují mastné kyseliny s dlouhým řetězcem primární substrát pracovního myokardu dospělého srdce. Nicméně, energetický metabolismus může být ovlivněn řadou patofyziologických stavů, které provázejí různá onemocnění. Jedním z nejnebezpečnějších onemocnění je bezesporu ischemicko-reperfúzní (I/R) poškození srdce a jeho akutní forma, infarkt myokardu. V několika posledních letech se v boji proti I/R osvědčily různé formy ischemického preconditioningu, avšak adaptace na chronickou hypoxii je pro svůj benefiční účinek v I/R známá již několik desetiletí. Změny energetického stavu srdce vyvolané adaptací na chronickou hypoxii nejsou zcela prozkoumány, a tak se v systému stále skrývá velké množství tajemství. Tato práce si klade za cíl zjistit, jakým způsobem ovlivňuje adaptace na chronickou hypoxii energetický metabolismus levé komory (LV) potkana v následujících modelech: 1. Vliv chronické normobarické hypoxie (CNH, 3 týdny, 5500 m)...
|
|
|
Analýza a identifikace proteinů při orgánových dysfunkcích pomocí proteomických metod
Tůma, Zdeněk ; Matějovič, Martin (vedoucí práce) ; Lopot, František (oponent) ; Hernychová, Lenka (oponent)
Proteomika se zabývá hromadným studiem proteinů a jejich vlastností, především struktury a funkce. V medicíně bývá využívána pro analýzu fungování tkání a orgánů ve zdraví a nemoci a hledání biomarkerů. Metody zahrnují přípravu vzorku, separační techniky a hmotnostní spektrometrii. Protože neexistuje univerzální metoda pro analýzu libovolného biologického vzorku, proto analytické techniky vyžadují optimalizaci pro konkrétní typ vzorku a požadované výstupy. Cílem práce bylo vytvořit metodické postupy a vyhodnotit proteomické výsledky ve dvou výzkumných rovinách: experimentální a klinické. První část práce obsahuje experimenty využívající proteomiku pro studium změny proteomu plazmy v klinicky relevantním prasečím modelu sepse vyvolané peritonitidou. Proteomické analýzy byly rovněž výchozí metodologickou strategií v experimentech zaměřených na fyziologii ledvin a patofyziologii akutního poškození ledvin v průběhu sepse. Analýzou biopsií ledvin byl sledován časový průběh změn proteomu způsobený sepsí a chirurgickým zásahem. Ve druhé části dizertační práce jsou zahrnuty práce zabývající se biokompatibilitou mimotělních očišťovacích metod. Byla připravena metoda pro analýzu proteinů interagujících s povrchem kapilár hemodialyzátorů a s adsorbenty systému náhrady funkce jater. Analýzou proteinů...
|
|
|
The Role of Tyrosine Kinase Activity of Mitochondrial ERBB2/HER2 in Breast Cancer
Novotná, Eliška ; Rohlena, Jakub (vedoucí práce) ; Vrbacký, Marek (oponent)
Rakovina prsu je častým nádorovým onemocněním postihující miliony žen po celém světe. Amplifikace onkogenu HER2 v rakovině prsu sice umožňuje nasazení cílené terapie, nicméně až u třetiny pacientek dochází k vytvoření rezistence vůči léčbě. Jeden z možných mechanismů rezistence může být relokalizace HER2, receptoru s tyrosinkinázovou aktivitou, z plazmatické membrány do mitochondrií. Nicméně mechanismus působení mitochondriální frakce HER2 zřejmě nevyužívá kanonickou signalizaci HER2 umístěného v plazmatické membráně. Mitochondriální HER2 zvyšuje energetický metabolismus rakovinných buněk, proliferaci a migraci v několika in vitro modelech a tvorbu nádorů v myších spojenou se zvýšenou produkcí ROS. Mitochondriální HER2 je kinázově aktivní, a já jsem se proto zabývala rolí kinázové aktivity v jeho funkci. Kinázová aktivita mitochodnriálního HER2 podporuje některé vlastnosti potřebné v tumorigenezi, ale konstitutivní kinázová aktivita způsobila zvýšenou citlivost buněk k buněčné smrti a zpomalila růst nádorů v myším modelu. Na druhé straně, mutace v ATP-vazebném místě HER2, s níž je HER2 kinázově neaktivní, zvýhodnila buňky v růstu bez možnosti adheze a v tvorbě nádorů in vivo. Lze proto navrhnout, že mitochondriální funkce onkogenu HER2 je závislá nejen na jeho kinázové aktivitě, ale také zahrnuje...
|
|
|
Activation and regulation of cell death in senescent cancer cells.
Holíček, Peter ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Drbal, Karel (oponent)
Bunková senescencia je špecifický bunkový stav charakteristický zastavením proliferácie, sprevádzaný typickými morfologickými a biochemickými zmenami. Narastajúci a pretrvávajúci výskyt senescentných buniek v organizme sa ukázal ako škodlivý a prispievajúci k jeho starnutiu. Senescentné bunky podporujú rast nádoru a dokonca aj stimulujú nádorovú transformáciu. Senescencia môže byť navyše indukovaná aj v samotných nádorových bunkách a to napríklad spontánne alebo chemoterapiou. Vzhľadom na prvotný stimul a na druh buniek, existujú dve hlavné senescenciu-indukujúce signálne dráhy sprostredkované proteínami p16/Rb a p53/p21. Senescentné, tak ako aj rakovinné senescentné bunky, sa zdajú mať pozmenené apoptotické signálne dráhy na úrovni mitochondrií a proteínov rodiny Bcl-2. V tejto štúdii sme sa zamerali na analýzu vplyvu senescentného a pre-senescentného (v proliferácii zastaveného) stavu v klonálnych kultúrach mezoteliomálnej rakovinnej línie H28, indukovaného buď signálnou dráhou p16/Rb alebo p53/p21 na odpoveď voči smrť- indukujúcim stimulom. Prostredníctvom doxycyklín-závislej inducibilnej expresie proteínov p16 a p21 sme bunkám navodili senescencii-podobný fenotyp, ktorý sme podrobne charakterizovali. Zdokumentovali sme, že p16-exprimujúce bunky získajú slabší senescencii-podobný fenotyp,...
|
|
| |
|
|
Sirtuin 3 a jeho úloha v metabolismu srdce
Procházka, Marek ; Horníková, Daniela (vedoucí práce) ; Koňaříková, Eliška (oponent)
SIRT3 je NAD+ -dependentní deacetylasa, jež je v srdci hojně zastoupena a zásadně reguluje buněčné pochody v kardiomyocytech. SIRT3 pozitivně moduluje většinu zásadních enzymů a proteinů v intermediárním metabolismu v mitochondriích, které dodávají potřebnou energii ATP pro srdeční sval a jsou centrem látkové přeměny v kardiomyocytech. V mitochondriích zabraňuje SIRT3 tvorbě ROS, které se významně podílí na poškození buněčných komponent a mohou vést až k buněčné smrti. SIRT3 má mimo jiné významné anti-apoptotické, anti-hypertrofické a anti-fibrotické účinky, čímž zaujímá významné postavení v kardioprotekci. Na jeho aktivaci je založeno několik farmak a přírodních látek, jež mohou v budoucnu, při současném hlubším pochopením procesů, v nichž SIRT3 vystupuje, být slibnou terapeutickou strategií u řady kardiovaskulárních chorob, které jsou v dnešní době hlavní příčinou úmrtí u více jak poloviny evropské populace. Cílem práce je shrnout funkci SIRT3 v energetickém metabolismu mitochondrií a ve fyziologii srdce. Klíčová slova: sirtuin 3, kardioprotekce, metabolismus, srdce, mitochondrie
|
|
|
Three-parent babies - new therapies of mitochondrial disorders
Helebrandtová, Veronika ; Pecinová, Alena (vedoucí práce) ; Ješina, Pavel (oponent)
Mitochondrie sú neoddeliteľnou súčasťou živých buniek organizmov, nakoľko majú dôležitú rolu v bunkovom metabolizme, hlavne pri tvorbe energie. V tomto im napomáha unikátna štruktúra, ktorá im umožňuje energiu, uvoľnenú počas oxidácie substrátov, využiť k tvorbe ATP. Mitochondrie obsahujú aj vlastnú DNA (mtDNA), ktorá je maternálne dedená a kóduje hlavne katalytické podjednotky komplexov oxidačnej fosforylácie. Mitochondriálne poruchy, či už jadrového alebo mitochondriálneho pôvodu, patria medzi časté príčiny dedičných chorôb a postihujú hlavne energeticky náročné tkanivá ako napríklad srdce alebo mozog. Liečba mitochondriálnych ochorení je väčšinou symptomatická a nevedie k úplnému uzdraveniu pacienta. V dôsledku toho v súčasnosti dochádza k hľadaniu nových možností kauzálnej liečby, ako je napríklad génová terapia. U tejto metódy je ale nutné reflektovať pôvod mutácie, teda či ide o jadrovú alebo mitochondriálnu mutáciu. Génová terapia mitochondriálnych ochorení mtDNA pôvodu je veľmi komplikovaná, preto bola navrhnutá nová liečebná stratégia, metóda mitochondriálnej substitučnej terapie. Podstatou tejto techniky je zabránenie prenosu mutovanej mtDNA z matky na potomka, kedy je do denukleovaného oocytu so zdravými mitochondriami darkyne vnesený jadrový genóm matky s mitochondriálnou poruchou. V...
|
|
|
Nefarmakologické přístupy k léčbě mitochondriálních onemocnění
Kudrnovská, Barbora ; Mráček, Tomáš (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Mitochondriální onemocnění se vyznačují vysokou mírou genotypové i fenotypové heterogenity, jako celek se však řadí mezi jedny z nejčastějších vrozených metabolických poruch. Léčba těchto onemocnění je zatím velmi omezená, ačkoliv probíhá řada výzkumů nových terapeutických přístupů. Kromě farmakologických metod, existují i přístupy nefarmakologické, jako je zařazení určitých dietních režimů, fyzické aktivity či vystavení se hypoxii. Vzhledem ke spíše obecnému mechanismu působení, tak mohou tyto metody nabídnout benefity širšímu spektru mitochondriálních pacientů, a to i přes odlišné primární defekty. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o využití cvičení, ketogenní diety a aplikaci hypoxie jako možných terapeutických přístupů v léčbě mitochondriálních onemocnění. Klíčová slova: mitochondrie, mitochondriální onemocnění, terapie, cvičení, ketogenní dieta, hypoxie
|
|
|
Mitochondriální dysfunkce u deprese
Javorská, Jana ; Stuchlík, Aleš (vedoucí práce) ; Kolář, David (oponent)
Deprese (angl. major depressive disorder; MDD) je časté a chronické psychiatrické onemocnění. Způsobuje výrazné snížení kvality života, snižuje práceschopnost a tím způsobuje zátěž pro postižené pacienty, zdravotnictví, i celou společnost. Patofyziologické znaky deprese jsou často nejednoznačné, a proto je současná léčba deprese nedostatečná. Důležitou roli v patogenezi deprese hraje chronický stres způsobující dysregulaci osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny (HPA osa) řídící uvolňování kortizolu, porucha rovnováhy neuropřenašečů a neuromodulátorů a nerovnováha mezi prozánětlivými a protizánětlivými cytokiny. Dalším neurobiologickým znakem deprese je narušení energetického metabolismu v mozku, za který jsou zodpovědné mitochondrie. Mitochondrie tvoří kromě ATP i volné kyslíkové radikály (angl. reactive oxygen species; ROS). ROS jsou při chronickém stresu v nadbytečném množství a narušují buněčnou energetiku. Proto se aktuálně zkoumají látky související s mitochondriální energetikou a antioxidačními účinky. Na mitochondriální metabolismus účinně působí zejména ketamin, dizocilpin a fencyklidin. Avšak klinické užití těchto látek komplikují jejich halucinogenní a neurotoxické účinky. Obnově mitochondriální funkce napomáhají antioxidanty a tím prokazují antidepresivní účinky. Při léčbě deprese by se...
|
|
| |
host ::
RSS.