|
|
Cirkadiánní systém laboratorního potkana kmene SHR
Pačesová, Dominika ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Švandová, Ivana (oponent)
Suprachiasmatická jádra (SCN) jsou sídlem centrálního oscilátoru savců. Kontrolují a koordinují cirkadiánní rytmy v těle a tím zajišťují optimální chod organismu v měnících se podmínkách okolního prostředí. SCN jsou heterogenní strukturou, jak ve své morfologii, tak funkci. Předkládaná práce se zaměřuje na porovnání SCN a jejich vlastností u animálního modelu patologického stavu hypertenze, tj. u spontánně hypertenzního potkana (SHR) a zdravého normotenzního potkana Wistar. Pro sledování vybraných morfologických a funkčních markerů v SCN potkanů obou kmenů byly použity metody hybridizace in situ a imunohistochemie. Pro porovnání funkčních vlastností SCN u SHR a Wistar byl také sledován vliv aplikace světelných pulzů na expresi genů c-fos a Per1 a vliv těchto pulzů na pohybovou aktivitu obou kmenů. Výsledky naznačují morfologické odlišnosti v počtu neuronů a v expresi genů Avp a Vip v SCN s trendem vyšších hladin daných proteinů u SHR oproti Wistar. Dále ukazují na rozdílné fungování SCN mezi SHR a Wistar, na základě odlišných odpovědí na světelné pulzy v první oproti druhé polovině subjektivní noci, v rozdílné expresi c-fos a Per1 a ve změně rytmu v pohybové aktivitě. Tyto poznatky přispívají k pochopení souvislostí mezi změnami v cirkadiánním systému a patofyziologickým stavem hypertenze. Klíčová...
|
|
|
Cirkadiánní systém laboratorního potkana během ontogeneze
Olejníková, Lucie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Mareš, Pavel (oponent)
Jednou z vlastností společných téměř všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržovat endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Rytmy opakující se v neperiodickém prostředí s periodou přiblížně 24 hodin nazýváme rytmy cirkadiánní. Mezi cirkadiánní rytmy patří např. rytmus ve spánku a bdění, v pohybové aktivitě, tělesné teplotě a sekreci hormonů. U savců se cirkadiánní systém skládá z centrálního oscilátoru, který je uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypothalamu, a dalších oscilátorů v různých částech mozku, periferních orgánech a tkáních. Ontogenetický vývoj cirkadiánního systému probíhá postupně a prodělává největší změny během pozdně embryonálního a raně postnatálního vývoje. Cirkadiánní hodiny jsou v přirozených podmínkách seřizovány k 24 hodinovému cyklu především střídáním světla a tmy. V podmínkách, kdy je pravidelné střídání světla a tmy narušeno, a také během ontogenetického vývoje, se však uplatňují i jiné vlivy, umožňující synchronizaci centrálních hodin v SCN. Všechny mechanismy této synchronizace nejsou ještě plně známy, ale zahrnují nejrůznější behaviorální, hormonální i metabolické signály. Cílem této diplomové práce bylo sledovat synchronizaci mláďat potkana mateřskými vlivy v průběhu časné ontogeneze a srovnat vývoj rytmické exprese vybraných hodinových genů u...
|
|
|
Význam časového systému pro zdraví člověka
Pospíšilová, Lucie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Cirkadiánní systém vznikl jako adaptace na cyklicky se opakující změny podmínek pro život na Zemi, především střídání světla a tmy s periodou solárního dne. Rytmický signál vzniká v organismu na buněčné úrovni díky rytmickému spínání hodinových genů a jejich proteinových produktů. Suprachiasmatická jádra (SCN) v hypothalamu jsou hlavním cirkadiánním oscilátorem savců a řídí denní cykly fyziologických a behaviorálních procesů. V periferních tkáních fungují lokální oscilátory, které jsou neuroendokrinními signály ze SCN synchronizovány k denní době a k sobě navzájem. Pro správnou funkci organismu je nutná vzájemná synchronizace všech složek cirkadiánního systému. Nejdůležitějším synchronizátorem systému s denní dobou je světlo působící na SCN přes retinu. U některých nevidomých je vnímání světla v retině narušeno a proto nemohou být světlem synchronizováni. SCN řídí rytmické uvolňování hormonu melatoninu z epifýzy. Tento hormon zprostředkovává informaci o denní době dalším tkáním, které nejsou na světlo citlivé. Cirkadiánní systém časově řídí řadu dalších procesů, včetně cyklu buněčného dělení. Zdá se, že jednou z příčin některých nádorových onemocnění může být narušení této časové regulace. V lidské populaci byla zjištěna různá exprese a polymorfismy hodinových genů. Na základě rozšiřujících se poznatků o...
|
|
|
Suprachiasmatická jádra jako denní hodiny a kalendář
Pačesová, Dominika ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Suprachiasmatická jádra (SCN) jsou sídlem centrálního oscilátoru savců, zodpovědného za kontrolu a koordinaci cirkadiánních rytmů v celém těle. Jedná se o párovou strukturu v hypotalamu, umístěnou těsně nad křížením optických nervů a sestávající z cca 20 000 neuronů. SCN mají díky svým specifickým vlastnostem výjimečné postavení v rámci cirkadiánního systému. Jsou spojena přímou drahou s retinou a přijímají tak informace o světelných změnách v okolním prostředí. Jednotlivé SCN neurony jsou nezávislými autonomními oscilátory, které jsou propojeny v komunikační síť. Díky této síti dochází k vzájemné synchronizaci mezi neurony uvnitř SCN, což umožňuje zvýšení přesnosti a robustnosti oscilátoru. Cílem práce je shrnout poznatky o struktuře a funkci SCN, a to jak na úrovni jednotlivých buněk, subpopulací buněk, až na úroveň celého jádra. Specifickým cílem práce je souhrn faktorů, které determinují jejich centrální úlohu v cirkadiánním systému.
|
|
| |
|
|
Cirkadiánní hodiny během ontogeneze
Olejníková, Lucie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Cirkadiánní systém umožňuje organismům adaptovat se na periodicky se měnící podmínky na Zemi. U savců se skládá z centrálního pacemakeru v suprachismatických jádrech (SCN) hypotalamu a dalších oscilátorů, které se nacházejí v jiných částech mozku a v periferních orgánech a tkáních. Ontogenetický vývoj cirkadiánního systému probíhá postupně a největší změny prodělává během pozdně embryonálního a raně postnatálního vývoje. Pro jeho správnou funkci není důležitý pouze morfologický vývoj jeho jednotlivých součástí, ale také vývoj jejich synchronizace jak s vnějším prostředím, tak mezi sebou navzájem. SCN začíná vykazovat oscilace v expresi hodinových genů už před narozením, ale vzhledem k nepřítomnosti detekovatelných hladin jejich proteinových produktů, je schopnost SCN generovat tyto oscilace in vivo před narozením stále diskutována. Po narození jsou již hladiny těchto proteinů prokazatelné a rytmy v expresi hodinových genů dosahují úrovně dospělého organismu v době ukončení synaptogeneze v SCN. Pro vývoj cirkadiánních oscilací není přítomnost funkčního cirkadiánního systému matky bezpodmínečně nutná, protože na SCN mláďat má pouze synchronizační vliv a cirkadiánní oscilace se vyvíjejí i u mláďat arytmických matek. Ostatní oscilátory v těle se vyvíjejí se zpožděním vzhledem k SCN. Jejich ontogeneze je...
|
|
|
Navození cirkadiánního rytmu u hlodavců
Sosniyenko, Serhiy ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Mareš, Jan (oponent) ; Šauman, Ivo (oponent)
The circadian clock located within the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the hypothalamus responds to changes in the duration of day length, i.e. photoperiod, differently in the separate SCN parts. The aim of the study was i) to compare the effect of a long and a short photoperiod with twilight relative to that with rectangular light-to-dark transition on the daily profiles of clock gene expression and their protein levels within the rostral, middle and caudal regions of the mouse SCN; ii) to elucidate the dynamics of adjustment to a change of a long photoperiod to a short photoperiod of clock gene expression rhythms in the mouse SCN and in the peripheral clock in the liver, as well as of the locomotor activity rhythm; iii) to elucidate whether and how swiftly the immature rat fetal and neonatal molecular SCN clocks can be reset by maternal cues and iv) to reveal when and where within the rat SCN the photic sensitivity of clock gene expression develops during the early postnatal ontogenesis and to compare it with development of cfos photoinduction. Mice and rats were used for experiments; their tissues were analyzed by in situ hynridization, immunohistochemistry, RT-PCR. The data indicated that i) the twilight photoperiod provides stronger synchronization among the individual SCN cell subpopulations than the...
|
|
|
Synchronizace cirkadiánního systému během prenatálního a časného postnatálního vývoje
Houdek, Pavel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Jednou z nemnoha vlastností společných takřka všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržet endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Opakují-li se takové děje s periodou přibližně 24 hodin, mluvíme o rytmech cirkadiánních. Cirkadiánní hodiny řídí rytmy molekulárních, fyziologických i behaviorálních dějů a přizpůsobují jejich chod pravidelnému střídání dne a noci a změně roční doby. V případě savců je centrální oscilátor biologických hodin uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu a synchronizuje rytmy periferních oscilátorů uložených v buňkách ostatních tkání. Centrální oscilátor synchronizuje své rytmy s vnějším prostředím především skrze pravidelné střídání světla a tmy, ale mohou na něj působit i jiné podněty. Například, během prenatálního vývoje jsou fetální biologické hodiny v synchronizaci svých rytmů zcela odkázány na nesvětelné podněty vysílané mateřským organismem. Tato studie je zaměřena na zkoumání mechanismů komunikace mezi mateřským a fetálním centrálním oscilátorem. V práci je testována hypotéza, zda mateřský melatonin hraje významnou úlohu při zprostředkování synchronizace cirkadiánních hodin ve fetálních SCN. Navíc se práce zabývá také mechanismem, kterým by k této synchronizaci mohlo docházet na úrovni molekulárního mechanismu hodin v SCN....
|
|
|
Periferní cirkadiánní hodiny savců, jejich molekulární mechanismus a synchronizace
Polidarová, Lenka ; Kuthan, Martin (oponent) ; Sumová, Alena (vedoucí práce)
Mammalian circadian clock in peripheral organs, molecular mechanism and entrainment The circadian system controls timing of behavioral and physiological processes in most organisms. In mammals, central oscillator is located in the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the anterior hypothalamus. Apart from the SCN, peripheral oscillators are located in numerous organs like liver, heart, lung, muscle, intestine etc. The central and peripheral oscillators need to be synchronized by external cues (Zeitgeber). The SCN coordinates and entrains the phase of the clocks in numerous peripheral tissues via neuronal and humoral signals. For the SCN, dominant synchronizer is external light-dark cycle. Peripheral oscillators are cell-autonomous, they could work also independently of the SCN as a consequence of a feeding cycle. The basic molecular core clock mechanism responsible for generating circadian rhythms in the central and peripheral clocks is composed of transcriptional/translational feedback loops between the clock genes and their protein products. The aim of the present thesis was to ascertain whether the clock gene and protein expressions exhibit circadian rhythms in the rat intestine and whether the core clock mechanism drives expression of a cell cycle regulator rWee1. Next aim was to reveal how the circadian...
|
|
|
Fotoperiodická synchronizace cirkadiánnich hodin v suprachiasmatických jádrech
Parkanová, Daniela ; Vopálenský, Václav (oponent) ; Sumová, Alena (vedoucí práce)
Most of physiological processes run in the organisms persistently, they begin in a definite rhythm again and again. The greatest attention is paid to the rhythms, whose period is equal to one day - they are called circadian rhythms. In case of mammals, these circadian rhythms are under control of the central circadian clock that resides in the suprachiasmatic nucleus, a part of the anterior hypothalamus. The mechanism of rhythm generation is based on interacting transcriptional-translational feedback loops that control expression of the clock genes in every single cell. Clock-controlled genes transmit these rhythms into the whole organism where they drive many physiological processes. Clock genes are expressed also in the peripheral oscillators (for example in liver, lungs, heart) and are under direct control of the central oscillator. Circadian clock needs to be entrained everyday to the external time to function precisely. The main entraining cue is the light part of the day. The length of the light part of the day, i.e. photoperiod, changes during the year rapidly in our latitudes and the central oscillator has to adapt to the changes all the time. The length of the photoperiod is encoded directly in the central oscillator by the transcriptional-translational relations among the clock genes and...
|
host ::
RSS.