|
| |
|
|
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...
|
|
| |
|
|
Computational modelling of mechanical tests of animal cell
Orlová, Lucie ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
The presented Master's thesis deals with the structural arrangement of living animal cells and their mechanical behavior under loading. The generalized aim is to describe mechanical responses of cells under either physiological or pathological conditions. A highly interdisciplinary approach interconnecting the computational methods of solid mechanics (finite element method in particular) with medical research is an inseparable part of the problem solution. A crucial step in proposing a computational model for approximation of a living cell behavior under loading conditions is to establish mechanically significant components to be incorporated into the calculation and to identify their material parameters. A presented computational model incorporates continuum entities such as the nucleus, membrane, and cytoplasm interconnected with a discrete mitochondrial network. This results in a novel hybrid model which is validated through comparison with experimental data and serves as a means to estimate the mitochondrial impact on overall cell stiffness.
|
|
|
Effects of antidepressants and depressive disorders on mitochondrial functions
Hroudová, Jana ; Fišar, Zdeněk (vedoucí práce)
Poruchy nálady jsou závažná onemocnění, přesto jejich patofyziologie nebyla dostatečně objasněna. Biologické markery, které by zlepšily diagnostiku onemocnění nebo predikci úspěšné farmakoterapie, jsou hledány. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou vybrané mitochondriální funkce ovlivněny antidepresivy, stabilizátory nálady a depresivní poruchou. Výzkum vychází z hypotéz poruch nálady a mechanismů účinků antidepresiv, ze zdokonalené monoaminové hypotézy, neurotrofní hypotézy a hypotézy o mitochondriální dysfunkci. Narušená funkce mitochondrií vede k poškození neuronů, které může souviset se vznikem poruch nálady. Účinky antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondriální funkce mohou být vztaženy k jejich terapeutickým či vedlejším účinkům. Byly měřeny účinky farmakologicky odlišných antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondrie izolované ze zvířecích mozků (in vitro model). Aktivita izoforem monoaminooxidasy (MAO) byla stanovena radiochemicky, aktivity dalších mitochondriálních enzymů spektrofotometricky. Celková aktivita systému oxidační fosforylace byla určena respirometrií s vysokým rozlišením. Metody byly modifikovány pro měření stejných parametrů v krevních destičkách u pacientů s depresivní epizodou a u zdravých kontrol. Všechna testovaná antidepresiva inhibovala aktivitu MAO, lišila...
|
|
|
Bacterial proteins in the biogenesis of mitochondria of unicellular eukaryotes.
Petrů, Markéta
v češtině Vznik mitochondrie z bakteriálního endosymbionta se řadí mezi zásadní momenty v evoluci eukaryot. Nedílnou součástí organelogeneze byl přesun genů endosymbionta do jádra hostitele a zároveň probíhající tvorba translokačních drah pro proteiny nově syntetizované v cytoplasmě hostitele. Výsledné komplexy translokáz jsou kombinací původních bakteriálních komponent a proteinů specifických pro eukaryota. Kromě translokáz určených pro import proteinů z cytoplazmy najdeme v současných mitochondriích i některé komponenty původních bakteriálních sekrečních drah. Zatímco funkce široce rozšířeného mitochondriálního homologu YidC, Oxa1, je dobře známá, role ojedinělých mitochondriálních Sec a Tat translokáz nebyla zatím objasněna. Více pozornosti bylo zatím věnováno jejich homologům v plastidech, kde se tyto translokázy podílejí na sestavování fotosyntetických komplexů. V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a funkci prokaryotických YidC, Sec a Tat translokáz a jejich eukaryotických homologů. Na základě porovnání obou organel endosymbiotického původu je navržena hypotéza o příčinách větší "evoluční úspěšnosti" v integraci bakteriálních translokáz do transportních drah plastidu.
|
|
|
Biochemical and molecular studies of cytochrome c oxidase and ATP synthase deficiencies
Fornůsková, Daniela ; Zeman, Jiří (vedoucí práce) ; Hyánek, Josef (oponent) ; Stiborová, Marie (oponent)
Mgr. Daniela Fornůsková Disertační práce Studium poruch cytochrom c oxidasy a ATP synthasy na biochemické a molekulární úrovni ABSTRAKT Savčí organismus je plně závislý na systému oxidativní fosforylace (OXPHOS) jako hlavním zdroji produkce energie (ATP) v buňce. Poruchy OXPHOS mohou být způsobeny mutacemi v genech kódovaných mitochondriální DNA nebo jadernou DNA. Část výzkumné práce je zaměřena na roli raně a pozdně se asemblujících, jaderně kódovaných, strukturních podjednotek cytochrom c oxidasy (CcO) a Oxa1l, lidského homologu kvasinkové mitochondriální Oxa1 translokasy, v biogenezi cytochrom c oxidasy a její funkci s využitím stabilní RNA interference COX4, COX5A, COX6A1 a OXA1L a ektopické exprese epitopově značených podjednotek Cox6a, Cox7a a Cox7b v buněčné linii HEK (lidské embryonální ledviny)-293. Naše výsledky ukazují, že zatímco podjednotky Cox4 a Cox5a jsou nezbytné pro asemblaci funkčního komplexu CcO, Cox6a podjednotka je důležitá pro její stabilitu. V buňkách se sníženou expresí OXA1L byla překvapivě zjištěna normální aktivita i hladina holoenzymu CcO, přestože inaktivace OXA1 u kvasinek vyvolá kompletní ztrátu aktivity CcO. Při studiu poruch OXPHOS v izolovaných mitochondriích kosterního svalu, srdce, jater a frontálního kortexu získaných od pacientů s Leigh syndromem (mtDNA mutace...
|
host ::
RSS.