|
|
Membránové vlastnosti gliových buněk po ischemii in vivo
Pivoňková, Helena ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
V rámci své dizertační práce jsem měla za cíl charakterizovat membránové vlastnosti astrocytů a NG2 glií během akutní a chronické fáze ischemického poškození centrální nervové soustavy se zaměřením na expresi a aktivitu K+ iontových kanálů. Pro experimenty jsme použili dva modely ischemie u potkanů - globální mozkovou ischemii, která způsobuje selektivní poškození neuronů a vznik astrogliózy v CA1 oblasti hipokampu, a inkubaci míšního segmentu v roztoku se zvýšenou koncentrací K+. Zjistili jsme, že hipokampální astrocyty jsou od třetího dne po ischemii 4 depolarizované a 1 měsíc po ischemii vykazují vyšší podíl dovnitř usměrněných proudů. Exprese Kir4.1 kanálů byla snížena od třetího dne po ischemii, zatímco exprese Kir2.1, Kir5.1 a TREK1 kanálů byla silně zvýšena u reaktivních astrocytů 1 měsíc po ischemii. U NG2 glií jsme zjistili signifikantní zvýšení vně usměrněných zpožděných a A-typu K+ (KDR a KA) proudů 2 hodiny a 3 dni po ischemii a snížení dovnitř usměrněných K+ proudů 3 dni po ischemii, což je typické pro proliferující buňky. Komplexní astrocyty v míše vystavené zvýšené koncentraci K+ vykazovaly větší změny ve srovnání s dalšími druhy astrocytů, tzn detekovali jsme u nich zvýšení KDR and KA proudů. Navíc, inkubace míchy v roztoku se zvýšenou koncentrací K+ vedla ke změnám v objemové regulaci u...
|
|
|
Molekulární mechanizmy aktivace a modulace TRPV3 receptoru
Chvojka, Štěpán ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Novotný, Jiří (oponent)
TRPV3 receptor je teplotně citlivý iontový kanál patřící do rodiny TRP (transient receptor potential) vaniloidních receptorů. Tento kanál je exprimován v keratinocytech kůže, kde se společně s receptorem pro epidermální růstový faktor (EGFR) podílí na růstu a morfogenezi chlupů, tvorbě kožní bariéry, detekci teplotních změn, vzniku bolesti a pruritu. TRPV3 je aktivován řadou rostlinných produktů, jako je karvakrol z oregána, tymol z tymiánu nebo eugenol z hřebíčku. Jeho unikátní vlastností je senzitizace, postupné zvyšování proudové odpovědi při opakované aplikaci agonisty, molekulární podstata tohoto děje však není dosud objasněna. Jednou ze zvažovaných možností je přímá fosforylace TRPV3 proteinu prostřednictvím signální dráhy zahrnující EGFR a mitogenem aktivovanou protein kinázu MAPK1/MAPK3 (také zvanou ERK2/ERK1). V předložené diplomové práci jsme pomocí elektrofyziologické techniky patch-clamp zjišťovali, zda senzitizace TRPV3 receptoru exprimovaného v buněčné linii lidských imortalizovaných keratinocytů může být ovlivněna mutacemi na predikovaných konsensuálních místech pro fosforylaci MAPK1/MAPK3. Z osmi testovaných mutantů, ve kterých byl zaměněn treonin nebo serin za kyselinu asparagovou mimikující fosforylaci, jsme určili 6 míst, jejichž mutace ovlivnila alespoň jeden z testovaných...
|
|
|
Modulační mechanizmy nociceptivních TRP kanálů
Maršáková, Lenka ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Novotný, Jiří (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
Detekce bolestivých podnětů na periferii a jejich transdukce do CNS je zprostředkována některými zástupci teplotně citlivých transient receptor potential (TRP) kanálů, kteří se exprimují na volných zakončeních primárních aferentních senzorických neuronů nazývaných nociceptory. Prostřednictvím TRP kanálů nociceptory vnímají nejen teplotní stimuly, ale také podněty mechanické a chemické. Ze sedmi v současnosti identifikovaných teplotně citlivých TRP kanálů jsou za detekci bolestivých teplotních podnětů zodpovědní dva teplem aktivovaní zástupci vaniloidních receptorů: TRPV1 (≥ 42 řC), TRPV2 (≥ 52 řC) a jeden chladem aktivovaný zástupce ankyrinových receptorů TRPA1 (≤ 17 řC). Tyto kanály jsou typické složitým a dosud neznámým mechanizmem působení, jejichž poznání je nezbytné k pochopení jejich komplexních funkcí v organizmu a následně pro navrhování potenciálních analgetik. Nové poznatky, které jsou náplní této studie, směřují k objasnění mechanizmů působení dvou výše zmíněných nociceptivních receptorů TRPV1 a TRPA1, se zaměřením na kafrovou a napěťovou citlivost TRPV1 a vápníkovou modulaci TRPA1 receptoru. Prvním tématem, které je v této práci diskutováno, je modulační mechanizmus kafru na TRPV1 receptor. Kafr je účinnou, v přírodě se vyskytující látkou používanou díky svým analgetickým účinkům od nepaměti....
|
|
|
Vliv nových derivátů chinazolinu na signální dráhy muskarinových receptorů
Nelic, Dominik ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Podtypy muskarinových receptorů M2 a M3 se podílí na přenosu signálu při kontrakci hladkého svalstva v dýchacích cestách a plicích. Nadměrná aktivace muskarinových receptorů je spojována se závažnými onemocněními jako je astma nebo chronická obstrukční plicní nemoc. Proto látky blokující muskarinové receptory již nacházejí využití v léčbě těchto onemocnění, především muskarinoví antagonisté, které mají dlouhodobý účinek v kombinaci s kortikoidy tlumícími zánět a agonisty β2-adrenergních receptorů, které vyvolávají relaxaci hladkého svalstva. Přírodní látky vasicin a vasicinon izolované z hluchavkovité rostliny Adatoda léčivá (Justicia adhatoda), která je historicky používána pro léčbu plicních onemocnění, podporují relaxaci hladké svaloviny. Byla připravena série látek s modifikovaným chinazolinovým skeletem původní struktury vasicinonu, které vykazovaly bronchodilatační aktivitu na izolované průdušnici hlodavců. Cílem této diplomové práce bylo potvrdit, že bronchodilatační účinek čtyř chinazolinových derivátů je zprostředkován blokací muskarinových receptorů, a blíže objasnit mechanismus účinku na muskarinové receptory, provedením vazebné a funkční farmakologické analýzy. Byla potvrzena vazba testovaných chinazolinových derivátů na všechny podtypy muskarinových receptorů M1 až M5. Chinazolinové...
|
|
|
Výskyt a vlastnosti teplotně aktivovaných TRP iontových kanálů v buněčných modelech senzorických neuronů
Loudová, Leona ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Boušová, Kristýna (oponent)
Primární aferentní senzorické neurony umožňují živým organismům reagovat na vnější podněty, které je ohrožují, včetně škodlivých chemických látek, teploty a tlaku. Tyto pseudo- unipolární neurony představují heterologní populaci, která v závislosti na funkčních vlastnostech, morfologii, receptorové výbavě, stupni myelinizace a rychlosti vedení určuje, s jakou intenzitou bude podnět převeden na elektrický signál, který je následně veden do centrálního nervového systému tak, aby vyvolal obrannou reakci. Těla periferních senzorických neuronů jsou lokalizována v gangliích zadních míšních kořenů (DRG) a buněčné linie odvozené z těchto neuronů jsou intenzivně využívány nejen pro studium mechanismů bolesti, ale také pro racionální vyhledávání látek s potenciálním analgetickým účinkem. Hlavním cílem této bakalářské práce je shrnutí současného výzkumu molekulárních mechanismů nocicepce za využití buněčných linií odvozených z DRG neuronů se zaměřením na specifickou skupinu teplotně citlivých transientních receptorových potenciálových (termoTRP) iontových kanálů. Cílem je vypracování rešerše dostupných studií zaměřených na buněčné a molekulární rozdíly, které vyplývají z odlišných metodických přístupů přípravy a pěstování buněčných kultur, zejména v souvislosti s výskytem charakteristických znaků typických...
|
|
|
Molecular mechanisms of polymodal regulation of TRPA1 receptor
Sinica, Viktor ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Vondrášek, Jiří (oponent) ; Holendová, Blanka (oponent)
TRPA1 kanál je univerzální buněčný nociceptivní senzor, který je aktivován celou řadou vnějších podnětů potenciálně škodlivých modalit a různých endogenních mediátorů produkovanými v důsledku patofyziologických procesů. Polymodalita TRPA1 kanálu umožňuje zesílit či zeslabit účinek aktivačního podnětu přítomností dalšího stimulu. Tento modulační efekt je zásadní pro aktivizaci ochranných buněčných a behaviorálních mechanismů, může však také vést k nežádoucím účinkům v případě chronických patofyziologických stavů způsobených nadměrnou aktivací TRPA1 kanálu. Aby bylo možné účinně a selektivně zacílit mechanismy synergických účinků TRPA1 aktivátorů a zároveň zachovat fyziologickou úlohu iontového kanálu, je nezbytné poznat mechanismy polymodální regulace TRPA1 na molekulární úrovni. Předložená disertační práce se zabývá třemi důležitými mechanismy regulace TRPA1 kanálu: 1) regulací buněčnými signálními kaskádami a fosforylací, 2) interakcí s membránovými fosfolipidy a 3) regulací aktivity změnami okolní teploty. Výsledky uvedené v disertační práci ukazují, že účinek mediátoru zánětu bradykininu je snížen stimulací nízkofrekvenčním vysoko-indukčním elektromagnetickým polem užívaným při magnetoterapii. Identifikovali jsme serin 602, jehož fosforylace může potenciálně inhibovat aktivitu TRPA1 kanálu. Dále...
|
|
|
Identification of changes in membrane properties of astrocytes in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis
Vaňátko, Ondřej ; Turečková, Jana (vedoucí práce) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
Amyotrofická laterální skleróza (ALS) je progresivní neurodegenerativní onemocnění nervové soustavy. Toto onemocnění je charakteristické ztrátou motorických neuronů a odumíráním kosterního svalstva. Astrocyty hrají roli v regulaci nástupu a progresi onemocnění díky jejich asociaci s neurony. Jednou z klíčových funkcí astrocytů je regulace iontové homeostázy. Deregulace tohoto procesu je spojená s řadou neurologických onemocnění. Cílem této práce bylo prozkoumat rozdíly v membránových vlastnostech astrocytů v ALS. Za tímto účelem jsme vygenerovali dvojitě-transgenní myší model s fenotypem podobným průběhu ALS a specifickou expresí zeleného fluorescenčního proteinu v astrocytech. K charakterizaci fenotypu toho modelu jsme použili dva sensorimotorické testy: wire grid hang test a rotarod test. Pomocí imunohistochemických metod jsme dále charakterizovali tento model na buněčné úrovni a prozkoumali expresi konkrétního iontového kanálu. Elektrofyziologické vlastnosti astrocytů jsme charakterizovali pomocí metody terčíkového zámku. Námi vygenerovaný dvojitě-transgenní model má charakteristický ALS fenotyp na úrovni celého organismu a je srovnatelný s původním ALS modelem, nicméně s rozdíly v nástupu a průběhu onemocnění. Tento model má charakteristický ALS fenotyp také na buněčné úrovni, kde dochází ke...
|
|
|
Buněčné mechanizmy regulace kanálu TRPA1
Barvíková, Kristýna ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Hudeček, Jiří (oponent)
TRPA1 je teplotně citlivý iontový kanál z ankyrinové podrodiny Tranzientních Receptorových Potenciálových (TRP) receptorů. Tyto proteiny hrají významnou roli v převodu širokého spektra vnějších a vnitřních signálů. Kanál TRPA1, který je hojně exprimován v primárních aferentních neuronech, je významný převodník různých škodlivých a dráždivých podnětů a účastní se také detekce změn teploty. Podobně jako ostatní TRP kanály je TRPA1 tvořen čtyřmi podjednotkami, přičemž každá podjednotka obsahuje šest transmembránových segmentů (S1-S6) ohraničených cytoplazmatickým N- a C-koncem. V nativních tkáních je receptor TRPA1 regulován několika fosforylačními místy, která jsou významná z hlediska aktivity TRPA1 za fyziologických a různých patofyziologických podmínek. Za použití mutační metody jsme predikovali a prozkoumali roli potenciálních fosforylačních míst pro proteinkinasu C ve funkci TRPA1, která zvyšuje aktivitu tohoto receptoru. Naše výsledky identifikují rezidua, u kterých fosfomimikující mutace ovlivnila schopnost kanálu reagovat na napěťové a chemické podněty, zatímco mutace za alanin nebo glycin, která znemožňuje fosforylaci na daném místě, funkci kanálu neovlivnila. Identifikovali jsme serin 602 v rámci šestnácté N-koncové ankyrinové repetice, jehož substituce za aspartát překvapivě zcela blokovala...
|
|
|
Buněčné a molekulární mechanizmy aktivace teplotně citlivých TRP iontových kanálů
Máčiková, Lucie ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Anděrová, Miroslava (oponent) ; Jakubík, Jan (oponent)
Tranzientní receptorové potenciálové receptory (TRP) jsou kationtové kanály propustné pro jednomocné i dvojmocné ionty. Speciální skupina označovaná jako termoTRP zahrnuje TRP kanály aktivované přímo změnou teploty. TRPV3, vaniloidní termoTRP kanál typu 3, hojně exprimovaný v keratinocytech, je zapojen do regulace kožní homeostázy, detekce tepla, nocicepce a rozvoje pruritu. Výsledky předložené dizertační práce prokazují důležitou úlohu oblasti cytoplazmatického rozhraní, nacházejícího se mezi podjednotkami, v teplotní aktivaci TRPV3. Vzhledem k výrazné strukturní podobnosti vaniloidních receptorů vyslovujeme hypotézu, že identifikovaná oblast je důležitá pro teplotní citlivost i ostatních vaniloidních termoTRP receptorů (TRPV1, TRPV2 a TRPV4). Podařilo se prokázat, že TRPV3 může být substrátem pro ERK1/2 proteinkinázy (kinázy regulované mimobuněčným signálem 1 a 2) a identifikovat fosforylační místa TRPV3, která jsou cílem ERK1/2. Z nich byl klíčovým fosforylačním místem pro senzitizaci zprostředkovanou ERK kinázou určen threonin 264. Toto místo může mít fyziologický/patofyziologický význam v procesech senzitizace TRPV3 v lidských keratinocytech prostřednictvím MAPK signální kaskády. Tranzientní receptorový potenciálový kanál ankyrinového typu 1 (TRPA1) je polymodální senzor chladu, endogenních...
|
|
|
Mechanisms of Activation and Modulation of Ion Channels Specific for Nociceptive Neurones
Touška, Filip ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Paleček, Jiří (oponent) ; Tureček, Rostislav (oponent)
Lidský organizmus detekuje potencionální škodlivé podněty z okolí pomocí specializovaných volných nervových zakončení v kůži, nociceptorů. Buněčné membrány těchto neuronů jsou vybaveny iontovými kanály, molekulárními senzory, které kódují vnější podněty ve formě akčních potenciálů a vedou je z periferie do vyšších mozkových center. Jedna z významných skupin těchto iontových kanálů je specifická podskupina teplotně citlivých TRP (transient receptor potential) receptorů následovaná iontovými kanály, které generují a vedou akční potenciály: napětově řízenými sodíkovými kanály. Porozumění molekulárním mechanizmům, které se na procesech aktivace těchto iontových kanálů podílejí, je zásadním předpokladem pro nalezení nových terapeutických přístupů pro léčbu bolesti. Charakterizovali jsme vlastnosti sodíkových kanálů podtypu NaV1.9 a NaV1.8 při působení vysokých (nociceptivních) teplot. Ukázali jsme, že aktivita NaV1.9 kanálů zesílená se stoupající teplotou významně přispívá ke vzniku a vedení akčního potenciálu v neuronech zadních kořenů míšních (DRG). Ciguatoxiny (CTX) jsou aktivační toxiny sodíkových kanálů, které způsobují závažné onemocnění ciguatera projevující se poruchami senzorických vjemů. Objasnili jsme mechanizmus CTX-indukované chladové alodynie, což je patologický jev, při kterém dochází ke...
|
host ::
RSS.