|
|
Functional and structural study of thermally activated TRP ion channels: The role evolutionarily conserved motifs in the TRPA1 modulation
Kádková, Anna ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Hudeček, Jiří (oponent) ; Obšilová, Veronika (oponent)
Ankyrinový receptor TRPA1 je iontový kanál exprimovaný převážně na primárních aferentních senzorických neuronech, kde působí jako polymodální senzor pro bolestivé a dráždivé podněty. Kromě chemických látek (např. isothiokyanáty, skořicový aldehyd a jeho deriváty, akrolein, menthol) může být aktivován chladem, depolarizací membránového potenciálu nebo vápenatými ionty z intracelulární strany. Iontový kanál TRPA1 je homotetramerem podjednotek, jež jsou topologicky uspořádány do transmembránové oblasti a cytoplazmaticky orientovaných N- a C-konců. Transmembránová oblast je tvořena šesti alfa-helixy propojenými intra- a extracelulárními kličkami. N-konec receptoru se vyznačuje přítomností 16 až 17 ankyrinových repetic (AR), zatímco C-konec je výrazně kratší a má převážně helikální strukturu. Přesná struktura TRPA1 byla částečně rozřešena roku 2015 pomocí kryo-elektronové mikroskopie, avšak funkční úloha jednotlivých oblastí v polymodální aktivaci receptoru není prozatím plně objasněna. Předkládaná disertační práce se zabývá úlohou mezidruhově konzervovaných strukturních a sekvenčních motivů v cytoplazmatických koncích a v S4-S5 oblasti TRPA1 v napěťové a chemické citlivosti receptoru. Pomocí homologního modelování, molekulárně-dynamických simulací, bodové mutageneze a elektrofyziologických technik bylo...
|
|
|
Úloha regulačního proteinu SGIP1 v nociceptivním synaptickém přenosu na míšní úrovni.
Mužík, David ; Špicarová, Diana (vedoucí práce) ; Lindovský, Jiří (oponent)
V CNS hojně exprimovaný kanabinoidní receptor 1 (CB1) je díky své funkci inhibitoru výlevu neurotransmiterů z presynaptického neuronu perspektivním cílem pro farmakologickou léčbu patologických bolestivých stavů. V nedávné době bylo zjištěno, že protein SGIP1 interaguje s CB1 receptorem a podílí se na modulaci nocicepce. Dosud však není známo, zda SGIP1 moduluje signalizaci míšních CB1 receptorů na míšní úrovni. K zodpovězení této otázky byla použita elektrofyziologická metoda terčíkového zámku snímání excitačních postsynaptických proudů (EPSC) z povrchových neuronů zadního rohu míšního wild-type (WT) a knockout (KO) SGIP1 myší. Výsledky naivních jedinců byly porovnány s výsledky jedinců s modelem periferního zánětu navozeného intraplantární injekcí karagenanu. Z výsledků vyplývá, že účinnost agonisty CB1 receptorů WIN 55,212-2 na první nociceptivní synapsi v míše je u naivních myší shodná u obou fenotypů SGIP1 WT a KO. Kontrolní frekvence obou kohort neuronů se u naivních myší ani v modelu periferního zánětu nelišily. Naopak aplikace WIN 55,212-2 měla při zánětu větší účinnost u SGIP1 KO myší. Tato práce se dále zaměřila na otázku, jakým způsobem ovlivňuje aktivita CB1 receptorů míšní inhibiční synaptický přenos. Pro stimulaci inhibičních interneuronů v míšním řezu byly využity VGAT- ChR2-eYFP...
|
|
|
The role of nociceptive synaptic transmission modulation
Heleš, Mário ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Rokyta, Richard (oponent) ; Krůšek, Jan (oponent)
Bolest je hlavním příznakem mnoha onemocnění a často se může stát hlavním negativním faktorem nízké kvality života pacienta. Komplexní problematiku léčby bolesti dále podtrhuje snížená účinnost konvenčních analgetik např. u neuropatické bolesti. Neuropatická bolest na rozdíl od akutní nociceptivní bolesti vzniká v důsledku poškození periferního nebo centrálního nervového systému a často přechází v syndrom chronické bolesti. Většina dnes dostupných analgetik poskytuje u chronické neuropatické bolesti pouze omezenou a neuspokojivou analgezii, která je často spojena se závažnými nežádoucími účinky. Modulace nociceptivního přenosu v zadním rohu míchy (SCDH) je považována za klíčový mechanismus při vzniku a udržování zejména chronické bolesti. Hlavním cílem této disertační práce bylo studovat, jak modulační procesy synaptického přenosu v zadním rohu míšním ovlivňují analgezii navozenou opioidy. Práce byla zaměřena zejména na interakci mezi CCL2 (z angl. chemokine (C-C motif) ligand 2), TRPV1 (z angl. transient receptor potential vanilloid type 1) a μ-opioidním receptorem (MOR). Pro pochopení modulačních vlivů opioidní signalizace v SCDH jsme si položili následující otázky: (I.) Jak CCL2 moduluje účinky aktivace MOR na nociceptivní synaptický přenos v neuronech SCDH in vitro a in vivo během opioidy...
|
|
|
Stavy patologické bolesti, úloha modulace míšního synaptického přenosu
Nerandžič, Vladimír ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v nociceptivní signalizaci. Studie z poslední doby naznačují velký význam míšních presynaptických TRPV1 (transient receptor potential vanilloid) receptorů, které na periferii působí jako integrátory nociceptivních podnětů. Mechanismy jejich aktivace a jejich vliv na modulaci synaptického přenosu ale nejsou dosud zcela známy. Předchozí studie také ukázaly vliv řady mediátorů zánětu a cytokinů na funkci TRPV1 receptorů. Cílem naší studie bylo proto ukázat, jak se mění aktivace presynaptických TRPV1 receptorů v míše po aplikaci endogenního agonisty N-oleoyldopaminu (OLDA) u modelu periferní neuropatie, po inkubaci s cytokinemTNFα a jaký je účinek prekurzoru anandamidu N-acylfosfatidylethanolaminu (NAPE). V experimentech byly snímány miniaturní excitační postsynaptické proudy (mEPSC) na neuronech akutních míšních řezů metodou patch clamp. V první sérii experimentů byla testována citlivost na aplikaci endogenního agonisty OLDA 5 dnů po navození modelu periferní neuropatie. Aplikace již nízké koncentrace OLDA (0,2 μM) výrazně zvýšila frekvenci mEPSC na 250 % kontrolní hodnoty, na rozdíl od snímání u kontrolních experimentů kde je ke zvýšení potřeba vysoké koncentrace OLDA (10 μM). Inkubace řezů s TNFα ve druhé řadě pokusů u stejného...
|
|
|
Změny prahu tlakově-algické citlivosti svalu v závislosti na kloubní konfiguraci - centrované vs. decentrované postavení
Jevič, Filip ; Čech, Zdeněk (vedoucí práce) ; Vaculín, Šimon (oponent)
Pojem centrované postavení v kloubu je zatím chápán především v biomechanických souvislostech. Možný neurofyziologický pohled nabízí tato práce, která zkoumá vliv centrovaného, resp. decentrovaného postavení na práh tlakové citlivosti (PPT) tří svalů (m. temporalis, m. tibialis anterior, m. interosseus dorsalis I) v polohách vsedě a vleže u zdravých dobrovolníků. U 49 lidí (21 žen, 28 mužů) jsme změřili PPT celkem ve čtyřech polohách, pořadí poloh bylo randomizováno. Signifikantně vyšší PPT v centrované poloze jsme zaznamenali u všech tří svalů (p=0,001; 0,0016; 0,00009). Procentuálně vyjádřená změna PPT je srovnatelná s částí studií využívajících léčebné techniky (mobilizace, manipulace, cvičení). Neprokázali jsme vliv polohy těla (sedu vs. lehu) na PPT. V centrovaném postavení je vyšší PPT svalů u zdravých mladých jedinců oproti postavení decentrovanému. Tento nově potvrzený fakt otvírá nové možnosti uchopení klíčového pojmu fyzioterapie "centrované postavení".
|
|
|
The role of nociceptive synaptic transmission modulation at the spinal cord level in different pain states
Adámek, Pavel ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Vaculín, Šimon (oponent) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
Bolest je běžným příznakem mnoha klinických syndromů a nemocí. Zejména léčba bolestí neuropatického původu představuje závažný medicínský problém, neboť dostupná analgesie je v řadě případů neúčinná, nebo má výrazné nežádoucí účinky. Vývoj nových analgetických postupů a úspěšná léčba bolesti proto vyžaduje podrobnou znalost mechanizmů vzniku akutních i chronických bolestivých stavů. Proces vzniku, kódování a přenosu signálů o bolestivých podnětech zprostředkovává nociceptivní systém, který je klíčový pro vznik vjemu bolesti v mozku. Modulace nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míšním představuje důležitý mechanismus ve vývoji a udržování různých patologických stavů bolesti. Tato disertační práce se zaměřila na zkoumání a objasnění některých mechanismů podílejících se na zpracování a modulaci míšního nociceptivního synaptického přenosu u různých modelů bolestivých stavů. Hlavní pozornost byla věnována studiu následujících otázek: (I.) Jakou úlohu mají TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid type 1) kanály, TLR4 (Toll-Like Receptor 4) a PI3K (fosfatidylinositol 3-kináza) v rozvoji neuropatické bolesti po podání chemoterapeutika paclitaxel (PAC) v akutním in vitro a subchronickém in vivo myším modelu PAC-indukované periferní neuropatie (PIPN)? (II.) Do jaké míry je ovlivněna míšní...
|
|
|
Studium teplotní citlivosti lidského TRPA1 kanálu
Barvíková, Kristýna ; Šulc, Miroslav (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Fyziologická detekce vnějších podnětů na periferních zakončeních primárních aferentních senzorických neuronů je zajišťována prostřednictvím specifické skupiny tzv. tranzientních receptorových potenciálových (TRP) kanálů. Současný rozvoj kryoelektronové mikroskopie a molekulárně-biologických technik umožňuje studovat funkci těchto specializovaných proteinů ve vztahu k jejich struktuře a pochopit tak lépe jejich fyziologickou úlohu a možnosti jejich farmakologického ovlivnění. Cílem předložené bakalářské práce je zpracovat souhrnný přehled současných poznatků o funkčních a strukturních vlastnostech ankyrinového TRP receptoru podtypu 1 (TRPA1), iontového kanálu aktivovaného různými dráždivými látkami a změnami okolní teploty. Experimentální část práce se zaměřuje na prozkoumání úlohy senzorové domény v teplotní citlivosti TRPA1. Výsledky získané pomocí elektrofyziologické techniky whole-cell patch-clamp prokazují, že senzor je důležitou oblastí určující proces otvírání a zavírání iontového kanálu. Mutace konzervovaného tyrosinu uprostřed senzorové domény pozměnila aktivační kinetiku závislou na membránovém potenciálu a zvýšila míru senzitizace chemických odpovědí při zvýšení teploty z 25 řC na 35 řC. (In Czech) Klíčová slova: TRP iontový kanál, ankyrinový receptor, nocicepce, struktura-funkce, karvakrol
|
|
|
Úloha modulace synaptického přenosu při bolestivých stavech.
Adámek, Pavel ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
S bolestí se setkal pravděpodobně každý z nás. Podle definice se jedná o nepříjemnou senzorickou a emocionální zkušenost, spojenou se skutečným nebo potenciálním poškozením tkáně. V periferních tkáních akutní bolestivé podněty aktivují specializovaná zakončení aferentních neuronů, zvané nociceptory. Informace z periferie se dostává k tělu buněk těchto neuronů v míšních gangliích nemyelinizovanými, nebo slabě myelinizovanými axony (C, respektive A vlákny). Centrální výběžky těchto neuronů tvoří synapse s neurony v povrchových vrstvách zadního rohu míšního. Informace je předávána na synapsích za pomoci neurotransmiterů, jako je například glutamát, a dalších neuromodulátorů. Důležitá je následná aktivace projekčních neuronů, které předávají informaci o poškozujících podnětech dále do supraspinálních center. Pro modulaci nociceptivní informace na míšní úrovni je důležitá také aktivita excitačních a inhibičních interneuronů, gliových buněk a následně také sestupných drah z vyšších oblastí CNS. Při poškození periferních tkání a při dalších patologických stavech může dojít ke zvýšené citlivosti na periferní podněty. V důsledku toho mohou být pociťovány jako bolestivé i běžně nebolestivé stimuly (alodynie) a vzrůstá odpověď na bolestivé stimuly (hyperalgezie). Podkladem této zvýšené citlivosti mohou být periferní a...
|
|
|
Modulace míšního synaptického přenosu při vzniku bolestivých stavů
Slepička, Jakub ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Má práce uvádí do problematiky nociceptivní signalizace a procesů zapojených do vzniku a formování neuropatické bolesti. Věnuje se studiu mechanizmů nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni a možnostem jeho modulace paclitaxelem, chemoterapeutikem navozujícím neuropatické změny. Pozornost je věnována především možnosti zapojení aktivity gliových buněk při nežádoucím působení tohoto léčiva. Tato hypotéza využívá důkazů funkčního spojení aktivity Toll-like 4 receptorů s aktivitou TRPV1 receptorů důležitých pro vnímání různých chemických a tepelných senzorických podnětů a také v nociceptivním synaptickém přenosu. K blokaci aktivace mikroglií bylo využito antibiotikum minocyklin zamezující vzniku neuroinflamace. Praktická část potom sleduje a porovnává vliv použitých látek na model procesu tachyfylaxe používaný pro sledování změn nociceptivní signalizace vlivem snižování aktivity TRPV1 receptorů. Práce ke zkoumání tohoto jevu využívá elektrofyziologické snímání aktivity miniaturních excitačních postsynaptických proudů neuronů I. a II. Rexedovy laminy zadního míšního rohu. Výsledky měření ukazují, že inkubace míšních řezů v minocyklinu in vitro potlačuje akutní působení paclitaxelu, Toto potlačení aktivace mikroglií naznačuje, že se gliové buňky svou aktivitou podílejí na modulacích...
|
|
|
Fyziologický význam bolesti
Zámostná, Kateřina ; Vaculín, Šimon (vedoucí práce) ; Telenský, Petr (oponent)
Bolest představuje fyziologický proces spojený s negativním emocionálním zážitkem, který varuje naše tělo před hrozícím poškozením, nebo je tak popisován. Vedle bolestí neuropatických, které z definice nemají žádný význam, bolest ve svém výsledku zprostředkovává funkci obrannou. Pro tuto obrannou funkci je však dostačující jiný mechanizmus - obranný reflex, který je evolučně původnější. Můžeme se tedy ptát, zda je bolest pouhým emocionálním prožitkem, který obranný reflex doprovází, nebo má i jiné, své vlastní funkce. Ke zjištění fyziologických významů bolesti využijeme vzácného syndromu kongenitální analgezie, který se vyznačuje absencí bolesti. Na základě srovnání klinických případů tohoto syndromu s populací bez poruch vnímání bolesti popíšeme jednotlivé funkce bolesti, které vztáhneme k jednotlivým složkám bolesti - senzoricko-diskriminační a afektivně-motivační. Senzoricko-diskriminační složka zprostředkovává funkce obrannou, informativní a diagnostickou. Funkce obranná je analogická s funkcí obranného reflexu. Informativní funkce nám podává informace o fyziologickém procesu, při němž hraje bolest důležitou roli - porodu. Diagnostická funkce se uplatňuje v medicíně a jde o slovní popis obranného reflexu. Funkce SD složky se uplatňují v době aplikace podnětu a pro jejich zdárný průběh si vystačíme s...
|
host ::
RSS.