|
|
Buněčná a molekulární podstata regenerace kůže u obojživelníků a savců
Hybešová, Michaela ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Hojení poraněné kůže u savců a její regenerace u obojživelníků patří mezi významná biomedicínská témata v rámci posledních pár desetiletí. Nejdůležitějším aspektem u člověka je tvorba jizvy a snaha o její nahrazení funkční diferencovanou tkání. K modulaci mechanismů tvorby jizvy je třeba porovnat tento proces s regeneračními mechanismy u obojživelníků, kde dochází k obnově původní tkáně a funkčnosti. Hlavním modelem pro studium regenerace jsou mloci, kteří si tuto schopnost zachovávají po celý život. Na druhou stranu žáby o tuto vlastnost přicházejí s metamorfózou, i když ne zcela. Imunitní systém žab po metamorfóze se shoduje s tím u savců. Podobně přechod z časného embryonálního vývoje u savců, kde byl plod schopen kompletní regenerace poškozené tkáně, na dospělý typ hojení, jde také ruku v ruce s rozvojem imunitního systému a strukturní diferenciace poškozené tkáně. Klíčovými faktory, které rozlišují proces hojení s jizvou a bez jizvy, jsou tak zánětlivé buňky a jejich regulace, tvorba ECM včetně proliferace fibroblastů, a produkce příslušných cytokinů.
|
|
|
Effect of iron oxide nanoparticles with ascorbic acid on neural stem cells
Jiráková, Klára ; Moskvin, Maksym ; Horák, Daniel ; Jendelová, Pavla
Cells labelled with iron oxide nanoparticles (ION) can be tracked by magnetic resonance imaging (MRI) in several applications. However, various studies demonstrated toxicity and oxidative stress induction associated with nanoparticles exposure. We analysed biologic effects after the exposure of two types of iron oxide nanoparticles (with and without an antioxidative agent, an ascorbic acid) on human neural stem cells. The labelled cells in gel phantoms were detected in MRI and they showed decreased relaxation rates in comparison with control. ION slightly decreased cell proliferation in comparison with unlabelled cells, which was dependent on concentration and presence of ascorbic acid. None of the nanoparticle type showed negative effect on cell viability and both demonstrated minor effect on reactive oxygen species (ROS) formation. Unfortunately, ascorbic acid bound to nanoparticles did not show any effect on ROS attenuation. Cells exposed to both types of nanoparticles showed increased positivity for a phosphorylated form of H2AX a marker of double strand breaks. We showed that ION in low concentrations do not affect cell viability, but have negative effect on cells on DNA level. Their potential use for oxidative stress reduction is dependent on the concentration of ascorbic acid bound to the nanoparticles and this should be further increased.
|
|
|
Anti-inflammatory compounds and stem cells in treatment of spinal cord injury
Kárová, Kristýna ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Sameš, Martin (oponent) ; Chvátal, Alexandr (oponent)
Navzdory intenzivnímu vědeckému úsilí zůstává poranění míchy těžkým neurologickým stavem, které nemá žádnou léčbu. V současné době je terapie založena na zmírnění tlaku chirurgickou dekompresí míchy, podávání methylprednisolonu a fyzioterapie. Tato práce se zabývá terapeutickými účinky protizánětlivých sloučenin a tří typů kmenových buněk v modelu balónkové kompresní léze míchy u potkanů. Přírodní sloučeniny epigallocatechin-3-galát (EGCG) nebo kurkumin jsme aplikovali in situ a poté intraperitoneálně každý den až po dobu 28 dnů. Lidské mesenchymální kmenové buňky z kostní dřeně (MSC), lidské spinální neurální prekurzory (SPC-01) a neurální prekurzory derivované z lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPS-NP) jsme transplantovali intratekálně (MSCs) nebo pomocí spinální injekce potkanům 7 dní po indukci míšního poranění. Změny motoriky a citlivosti zadních končetin jsme hodnotili behaviorálními testy. Sledovali jsme rovněž míru zachování šedé/bílé hmoty a velikost kavity léze. Přežití a diferenciaci transplantovaných buněk, aktivaci klasické dráhy NFκB, gliovou jizvu (GFAP+) a růst axonálních kolaterál (GAP43+) jsme studovali pomocí imunohistochemie. Pro stanovení hladin sekretovaných cytokinů a chemokinů (MIP1α, IL-4, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-12p70, TNFα, RANTES) jsme použili analýzu...
|
|
|
Cellular Reprogramming as a Tool for Harvesting Patient-specific Stem Cells
Pisal, Rishikaysh ; Mokrý, Jaroslav (vedoucí práce) ; Hampl, Aleš (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Cellular reprogramming as a tool for harvesting patient specific stem cells In the year 2006, Dr. Yamanaka surprised the entire field of medicine, by reporting a technique of inducing pluripotency in somatic cells. In his article, he had displayed that fibroblasts could be reprogrammed to pluripotent stem cell state, by ectopic expression of four transcription factors namely OCT4, SOX2, c-MYC and KLF4. His discovery made a paradigm shift in the field of reprogramming because previous methods of reprogramming were dependent on use of human oocytes and this raised ethical concerns. Moreover, his technique of cellular reprograming broadened the spectrum of application of somatic cells in regenerative medicine. Objectives of my research were focused on; development of an optimised protocol for detection of mycoplasma that commonly infects animal tissue culture; detailed characterization of reprogrammed clones; targeted differentiation of iPSC towards myogenic lineage, and construction of an expression vector, optimised for miRNA expression. For detecting mycoplasma infection, we adapted the protocol of Uphoff et al. (2002). By skipping the DNA extraction step (reported in the original protocol) and instead directly using cell culture supernatant and a robust polymerase enzyme for performing PCR, we...
|
|
|
Studium interakce buněk s biomimetickým materiálem a jeho využití v biomedicíně
Sauerová, Pavla ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Vandrovcová, Marta (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Biomateriály jsou považovány za velmi slibné nástroje pro regenerativní medicínu. Mají kompenzační nebo podpůrnou funkci v organismu a jsou často vyvíjeny k podpoře specifických konvenčních léčebných postupů. Takzvané biomimetické materiály jsou vyvíjeny tak, aby napodobily přirozené prostředí organismu a indukovaly pozitivní přirozené reakce vlastní organismu. Podstatnou součástí vývoje biomateriálu je in vitro biologické hodnocení, které charakterizuje (často poprvé) potenciál vytvořeného materiálu pro klinické využití. Tato Ph.D. práce se zabývá in vitro biologickým hodnocením tří různých biomimetických materiálů. Ve všech třech případech bylo komplexní hodnocení nedílnou součástí procesů vývoje a optimalizace materiálu. Každý materiál byl in vitro charakterizována na úrovni interakce buňka-materiál s ohledem na zamýšlenou specifickou aplikaci. V první části práce je charakterizována reakce buněk na potenciální "drug delivery" systém založený na bázi koloidních komplexů kationických surfaktantů s kyselinou hyaluronovou (HyA). Práce popisuje protektivní účinek HyA, ale také jeho limity, a potvrzuje úlohu fetálního bovinního séra (FBS) v buněčné odezvě na stresové stimuly. Výsledky ukázaly, že komplexy surfaktantů a HyA jsou slibné "drug delivery" systémy. Ve druhé části práce jsou hodnoceny...
|
|
|
Ovlivnění plasticity centrálního nervového systému v dospělosti a po poškození.
Procházková, Natálie ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Chmelová, Martina (oponent)
Perineurální sítě jsou strukturou extracelulární matrix centrálního nervového systému, obepínající některé subpopulace neuronů. Jejich vznik souvisí s uzavřením kritické periody a výrazným omezením plasticity. Ve zdravém organismu jsou perineurální sítě důležité pro stabilizaci zralého nervového systému, podporu vysoce aktivních neuronů a jejich ochranu. Při patologických stavech jsou však jedním z faktorů, které zabraňují správné obnově tkáně prostřednictvím tvorby gliové jizvy a zvýšením koncentrace látek s inhibičním efektem na růst neuronů. Rozrušením perineurálních sítí, například enzymaticky, je možné znovu otevřít kritickou periodu a obnovit plasticitu centrálního nervového systému. To vede k potenciaci růstu a větvení neuronů a celkové regeneraci centrálního nervového systému jak po mechanickém poškození, jako je například poranění míchy, tak při neurodegenerativních onemocněních, jako je Alzheimerova choroba. V Alzheimerově chorobě ovlivňují perineurální sítě stejně jako ve stárnoucím organismu zhoršování paměti a obnovení plasticity zde vede ke zlepšení synaptického přenosu, a tím i odstranění paměťového deficitu. Klíčová slova: perineurální sítě, neurodegenerativní onemocnění, poranění CNS, Alzheimerova choroba, chondroitinsulfát proteoglykany
|
|
|
The role of link proteins in the stabilization of the brain extracellular matrix and in formation and maintaining of the perineuronal nets
Suchá, Petra ; Vargová, Lýdia (vedoucí práce) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Extracelulární prostor vyplňují specifické makromolekuly vytvářející extracelulární matrix, která díky obsaženým negativním nábojům může ovlivňovat difuzi vody, iontů a molekul. V určitých oblastech mozku, vytváří molekuly extracelulární matrix komplexní, síťovitou struktury tzv. perineurální sítě, které se poprvé objevují s koncem kritické periody, stabilizují synapse a snižují synaptickou plasticitu. Úlohu Bral2 proteinu v stabilizaci perineurálních sítí jsme studovali pomocí měření difuzních parametrů iontoforetickou TMA+ metodou v reálném čase a pomocí imunohistochemické analýzy GFAP pozitivních buněk a kvantifikace exprese specifických molekul extracelulární matrix u kontrol a Bral2 deficientních myší. Dále byly porovnány změny vzniklé delecí spojovacího proteinu Bral2 se změnami, které nastaly po enzymatickém natrávení extracelulární matrix. U Bral2 deficientních myší jsme ve srovnání s kontrolou nalezli signifikantní snížení tortuosity v jádře trapézovitého tělesa. Tato změna se projevuje až v důsledku stárnutí a u mladých myší nebyla prokázána. Imunohistochemická analýza ukázala, že inferior colliculus neobsahuje perineurální sítě založené na Bral2 a brevikanu a použili jsme ho proto jako negativní kontrolu. V obou jádrech však byli viditelné perineurální sítě založené na Crtl1 a agrekanu....
|
|
|
The biocompatibility and potential cytotoxicity of materials for joint replacement manufacturing and coating
Kopová, Ivana ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Hubálek Kalbáčová, Marie (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
V súčasnosti používané totálne endoprotézy kĺbov majú niekoľko nedostatkov vrátane príliš veľkej tuhosti kovového materiálu, nedostatočnej integrácie implantátu do kosti a vysokej miery opotrebovania či korózie. To má za následok úbytok kostnej hmoty a následné aseptické uvoľnenie protézy s nutnosťou ďalšieho chirurgického zákroku. Nepostačujúce mechanické vlastnosti súčasných ortopedických zliatin rieši táto práca vývojom novej beta-titánovej zliatiny s konečným zložením Ti-35Nb-7Zr-6Ta-2Fe-0,5Si, ktorá má relatívne nízky modul pružnosti (do 85 GPa), vysokú pevnosť v ťahu (850 MPa) a vylepšenú biokompatibilitu, ako aj osteokonduktivitu. Vzhľadom k všeobecne nízkej osteoinduktivite kovových implantátov sa vyvíjajú rôzne povrchové úpravy a vrstvy pre zlepšenie interakcie buniek s materiálmi, ako napríklad vrstvy na báze uhlíka. Fullerénové vrstvy sa zdajú byť sľubným kandidátom na pokrývanie ortopedických implantátov vzhľadom k ich ochranným anti-oxidačným vlastnostiam. Hoci čerstvé C60 vrstvy tlmili adhéziu a rast buniek, žiadne známky bunkovej toxicity ani poškodenia DNA neboli nájdené. Sledovaná biokompatibilita fullerénových C60 filmov sa výrazne zlepšila s pribúdajúcim vekom vrstiev alebo s ko-depozíciou fullerénových molekúl s atómami titánu. Vysvetlenie spočíva v chemicko-fyzikálnych zmenách...
|
|
|
Využití kmenových buněk v experimentálním modelu iktu
Turnovcová, Karolína ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Bojar, Martin (oponent) ; Mazurová, Yvona (oponent)
Kmenové buňky různého původu patří mezi nadějné terapeutické nástroje v léčbě akutního poškození mozku. V této práci jsme se věnovali možnému využití neurálních prekurzorů derivovaných z lidských pluripotentních kmenových buněk v experimentální léčbě iktu, hodnotili jsme růstové vlastnosti a fenotyp lidských mesenchymálních buněk pěstovaných v různých médiích a dále jsme představili nové superparamagnetické nanočástice železa pro intracelulární značení buněk využitelné jako kontrastní látky pro zobrazování magnetickou rezonancí. Naše výsledky potvrdily, že pluripotentní buňky je možno úspěšně diferencovat směrem k transplantabilním neurálním a neuronálním prekurzorům a to jak lidské embryonální kmenové buňky, tak lidské indukované pluripotentní buňky. Tyto buňky potvrzují schopnost kopírování vývoje neuroektodermové linie charakterizované expresí markerů, které jsou obdobně popsané z vývoje neurální tkáně in vivo. Na základě těchto markerů jsme charakterizovali takto in vitro vznikající neurální prekurzory a progenitory a definovali vhodný profil neurálních prekurzorů bezpečný pro transplantaci. Popsali jsme dvojí efekt těchto transplantovaných buněk - jedním efektem je časně nastupující a dočasný parakrinní efekt transplantovaných buněk, druhým efektem je vyzrávání a zapojení transplantovaných...
|
|
|
Léčba míšního poranění s využitím kmenových buněk a modifikovaných biomateriálů
Růžička, Jiří ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Sameš, Martin (oponent) ; Zvěřina, Eduard (oponent)
Souhrn Pokrok v experimentálních terapiích využívajících růstových faktorů, kmenových buněk a biomateriálů v léčbě poškozené míchy, významně přispívá k poznání problematiky míšního poranění a k tvorbě možné budoucí kombinované terapie. Mobilizace kostní dřeně pomocí kombinace Flt3 ligandu a G-CSF snižuje astrogliózu a zvyšuje axonální sprouting, což vede k výraznějšímu zachování míšní tkáně a zlepšení neurologického deficitu ve srovnání s jednotlivými terapiemi. Všechny testované typy kmenových buněk izolovaných z různých zdrojů významně snižují lokomoční deficit způsobený míšním poraněním. Nejvýraznější vliv na navrácení lokomočních schopností byl pozorován u NP-iPS buněk a to především díky jejich dlouhodobému přežívání, interakcí s tkání příjemce, snižováním gliové jizvy a modulací imunitní odpovědi. MSC, přes jejich krátkou dobu přežití, snižují hladiny prozánětlivých cytokinů a modulují gliovou jizvu. Nejmenší vliv na motoriku po míšním poranění vykázaly fetální spinální progenitory, které se i přes dlouhodobé přežití a diferenciaci nebyly schopné dostatečně integrovat do tkáně příjemce. Způsob přípravy hydrogelů na bázi metakrylátu významně ovlivňuje adhezi, růst a přežití MSC in vitro a in vivo. Na hydrogelech připravených vymývaním pevného porogenu s povrchovou modifikací kladným nábojem (MOETACl)...
|
host ::
RSS.