|
|
Vliv probiotik na imunologické vlastnosti buněk obranného systému
Šustrová, Tereza
Předkládaná disertační práce si klade za cíl stanovit vliv probiotik na buňky obranného systému, neutrofily a makrofágy prasete, potkana a člověka. Imunitní buňky byly vystaveny vlivu 3 druhů probiotik: Bifodobacterium bifidum, Lactobacillus rhamnosus a Enterococcus faecium, které běžně tvoří mikroflóru GIT. Prvním cílem práce bylo zvolit nejvhodnější metodu izolace humánních a porcinních neutrofilů a PBMC z periferní krve. Dalšími cíli bylo zjistit, zdali interakce probiotik s neutrofily a makrofágy ovlivňuje jejich životnost a vede k jejich strukturálním změnám a zdali vede intraperitoneální aplikace probiotik u potkana k zánětlivé odpovědi, k ovlivnění životnosti buněk a k prozánětlivé polarizaci makrofágů. Strukturální změny buněk byly sledovány světelnou a transmisní elektronovou mikroskopií. Pro detekci časné a pozdní apoptózy byla použita průtoková cytometrie, pro detekci cytolýzy aktivita LDH. Pro zjištění vlivu probiotik na polarizaci makrofágů potkana byla využita metoda qRT PCR. Výsledky disertační práce naznačují, že všechna testovaná probiotika vedla k signifikantnímu zvýšení zejména časné apoptózy u porcinních neutrofilů a pozdní apoptózy a cytolýzy (LDH) u humánních neutrofilů in vitro.
|
|
|
Analýza tvorby buněk sekundárního xylému a floému borovice lesní (Pinus sylvestris L.) v reakci na stres suchem
Fajstavr, Marek
Borovice lesní (Pinus sylvestris L.) je dlouhodobě hospodářsky preferovanou dřevinou nejen z hlediska svojí dřevní produkce, ale i díky její toleranci k extrémním klimatickým faktorům, ekologické nenáročnosti a rezistenci vůči stresu suchem. V posledních letech vlivem působení měnících se klimatických podmínek dochází k chřadnutí této hospodářsky významné dřeviny. Její přírůst v přirozeném ekotypu je ovlivněn adaptabilitou ke zvyšující se intenzitě teplotních extrémů (horkých vln). Kombinace nedostatku srážek s extrémně vysokými teplotami vzduchu (i v jarním období) výrazně ovlivňuje rezistenci této dřeviny vůči stresu suchem. Tato práce je zaměřena na analýzu fází tvorby buněk sekundárního xylému a floému borovice lesní v závislosti na fyziologických a morfologických změnách vlivem působícího stresu suchem. V rámci tvořícího se radiálního buněčného přírůstu v jednotlivých vegetačních obdobích v letech 2013–2016 bylo vyhodnoceno, jak se na tvorbě, diferenciaci a celkové struktuře buněk projevila synergie konkrétních faktorů ovlivňujících celkovou anatomickou stavbu letokruhu a vitalitu zkoumané dřeviny. Během čtyř vegetačních období 2013–2016 byly na výzkumné ploše v Soběšicích v týdenních intervalech odebírány mikrovývrty (průměr 1,8 mm) dřeva a lýka (včetně kambiální zóny) pomocí raznicového přírůstoměru Trephor. Z těchto mikrovývrtů byly vyrobeny trvalé mikroskopické preparáty příčného řezu, na kterých byla provedena analýza kambiální aktivity, buněčné tvorby, buněčné diferenciace v čase a vyhodnocení morfometrických parametrů vytvořených buněk xylému a floému. Zjistili jsme, že v každém monitorovaném vegetačním období se projevil stres suchem, který byl reflektován poklesem půdního vodního potenciálu (pod -1 MPa) i intenzitou transpirace, což vedlo ke stresové reakci kambia. Reakce kambiální zóny na stres suchem se projevila sníženou aktivitou (náhlé snížení počtu dělivých buněk) a následně během opětovného výskytu srážek reaktivací, kdy bylo opět pozorováno zvýšení počtu dělivých buněk. Tento faktor inicioval tvorbu intra-annual density fluctuations (IADF), tj. tvorbu tzv. nepravého letokruhu. Citlivá reakce kambia na stres suchem ovlivnila dobu buněčné produkce, počet vytvořených buněk a rovněž i dobu diferenciace jednotlivých tracheid, což se projevilo na redukci radiálních rozměrů a tloušťce buněčné stěny tracheid. Uměle vyvolaný stres kmenovým kroužkováním zintenzivnil spolupůsobící faktor sucha a v oblasti pod kroužkováním se do dvou týdnů po provedeném zásahu zastavila kambiální aktivita. Vytvořené buňky nebyly plně diferencovány, a tak v letokruhu chyběla zóna typicky tlustostěnných buněk letního dřeva. Následující vegetační období se vytvořil radiální přírůst pouze v oblasti nad kroužkováním (bez zóny letního dřeva) a v druhé polovině vegetačního období stromy postupně odumřely. Aktivita rostlinného hormonu IAA byla rovněž ovlivněna suchem v letním období, kdy jeho koncentrace klesla pod hranici měřitelnosti (2 µg vzorek-1). V době poklesu koncentrace IAA se začaly tvořit letní tracheidy a byla ukončena tvorba floémových buněk. Syntéza a aktivita rozpustných nízkomolekulárních sacharidů korelovala s průběhem kambiální aktivity a buněčných diferenciačních fází, kdy se dynamika koncentrace shodovala i s načasováním tvorby jednotlivých fází tvorby buněk. U floémových buněk nebyla pozorována významná variabilita v morfologických rozměrech. Fenologie jehlic indikovala fáze tvorby buněčné stěny a iniciaci tvorby letních tracheid. Vzhledem k tomu, že jehlice byly plně vytvořeny v období tvorby jarních tracheid, tak jejich fenologie nereflektovala stres suchem, který byl zaznamenán hlavně v letním období. Stejně tak přírůst floému byl vytvořen v jarním období. Dlouhodobě je prezentováno, že jehličnaté dřeviny vlivem hydraulické bezpečnosti reagují na stres suchem vytvořením tlustějších buněčných stěn letních tracheid. V rámci výzkumu této práce bylo však pozorováno, že vodní deficit ovlivnil kambiální aktivitu, která se projevila na intenzitě tvorby buněk a na době jejich diferenciace. V důsledku tohoto procesu se vytvořily tracheidy s užší buněčnou stěnou a menším radiálním rozměrem. Borovice lesní reaguje na stres suchem spíše menším počtem vytvořených tracheid s užšími buněčnými stěnami v poměru s radiálním rozměrem. Tímto způsobem adaptace tak postupně dochází ke strukturálním změnám vytvořeného letokruhu, kdy typicky jarní a letní tracheidy (klasifikované podle radiálních rozměrů a tlouštěk buněčných stěn) se mohou tvořit nezávisle na sezonalitě růstu. Obzvláště v případech tvorby IADF nebo v kombinaci s případem, kdy ani není vytvořeno letní dřevo, se začíná vyskytovat problém s platností klasifikace podle tzv. Morkova kritéria. Pochopení vlivu konkrétních metabolických a fyziologických změn na tvorbu dřeva a lýka borovice lesní pomáhá objasnit problematiku zalesnění a celkové dřevní produkce této hospodářsky významné dřeviny.
|
|
|
Detekce buněk pomocí konvolučních neuronových sítí
Doskočil, Ondřej ; Chmelík, Jiří (oponent) ; Vičar, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá využitím konvolučních neuronových sítí pro detekci buněk v obrazových datech. Teoretická část obsahuje popis fungování těchto sítí a jejich různých architektur. V praktické části byly tyto sítě implementovány a trénovány na dostupném datasetu. Každá z těchto sítí využívá však jiný přístup k detekci. Nakonec byly jednotlivé sítě statisticky vyhodnoceny a byl provedena diskuse.
|
|
|
Electronic effects at the interface between biomolecules, cells and diamond
Krátká, Marie ; Rezek, Bohuslav (vedoucí práce) ; Cifra, Michal (oponent) ; Skládal, Petr (oponent)
Pro biomedicínské aplikace, jako jsou biosenzory, bioelektronika, tkáňové inženýrství, optimalizace materiálů pro implantáty, monitorování životního prostředí atd., je zásadní interakce mezi biologickým prostředím (buňky, proteiny, tkáně, membrány, elektrolyty apod.) a povrchem pevné látky. Diamant může v tomto směru poskytnout unikátní kombinaci výborných polovodičových, mechanických, chemických, biokompatibilních a dalších vlastností. V této dizertační práci charakterizujeme elektronické vlastnosti rozhraní protein- diamant pomocí polních tranzistorů na bázi diamantu zakončeného vodíkem, jehož hradlo je vystaveno biologickému médiu (SGFET). Objasňujeme roli adsorbované proteinové vrstvy na elektronickou odezvu diamantového tranzistoru. Zkoumáme vliv buněk (převážně osteoblastů jako modelových buněk) na převodní charakteristiky a na svodové proudy diamantových polních tranzistorů. Pro posouzení vlivu hranic zrn a sp2 fáze na bio-elektronickou funkci diamantových SGFETů jsme použili vrstvy nanokrystalického diamantu o různých velikostech zrn (80 nm - 250 nm). Studujeme vliv gamma záření na funkci a stabilitu diamantových polních tranzistorů s proteiny a buňkami, což může být užitečné pro monitorování biochemických procesů během radiační léčby. Vyvinuli a otestovali jsme přenosné zařízení pro měření...
|
|
|
Mikroskopie atomárních sil ve světě biomakromolekul
Vančura, Martin ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Bednárová, Lucie (oponent)
Mikroskopie atomárních sil (AFM) umožňuje zobrazování objektů na mikrometrové až nanometrové škále a v poslední době se začíná uplatňovat při studiu biomakromolekul. V práci jsme popsali základní principy AFM s důrazem na praktické užití a se zvláštním důrazem na bioaplikace. Testovali jsme experimentální možnosti užití Alpha 300 - Ramanovského mikroskopu s přídavným AFM/SNOM modulem od firmy WITec. Demonstrovali jsme schopnost AFM přístroje studovat objekty buněčné velikosti (s rozměry řádu µm) na erytrocytech a zelené řase Desmodesmus quadricauda. Podařilo se nám pomocí AFM pozorovat postupný růst fibril proteinu lysozymu v průběhu dní - od rozměrů jader (s výškou ~3 nm) až po samotné fibrily (o výšce 3-10 nm a délce 100 nm až několik µm). Následně jsme pozorovali jednotlivé molekuly proteinu thyreoglobulinu (~6 nm) a též γ-globulinu (~3 nm). Z hlediska poměru signál/šum se jeví jako možné zobrazovat daným přístrojem objekty až do velikosti 2 nm.
|
|
|
Biomolecular corona of Si and Au nanoparticles and its impact on interaction with cells
Javorová, Pavlína ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Biologická odpoveď na prítomnosť zlatých a kremíkových nanočastíc je intenzívne študovanou oblasťou. Veľmi málo sa ale vie o vplyve ultramalých a malých nanočastíc. Vďaka unikátnym chemicko-fyzikálnym vlastnostiam, ktoré vo veľkej miere súvisia s ich rozmermi sú nanočastice schopné špecifickej interakcie so živým organizmom až na molekulárnej úrovni. Po vstupe nanočastice do komplexného fyziologického prostredia dochádza k adsorbcii molekúl tohto prostredia, prevažne proteínových, k povrchu nanočastice a vytváraniu polymérneho obalu, biomolekulárnej korony. Predpokladá sa, že prvý kontakt nanočastíc s bunkami je sprostredkovaný práve molekulami biokorony na ich povrchu, ktoré majú významnú úlohu aj v ďalších krokoch interakcie komplexu nanočastica-biokorona s bunkou. Popis vzniku a štruktúry biokorony sú preto rovnako dôležitými ako popis samotnej nanočastice. Nanočastice vstupujú a sú internalizované do vnútra bunky a bunkových kompartmentov rovnakými mechanizmami ako využívajú molekuly a látky prirodzene v organizme. Trocha odlišne sa správajú ultramalé a malé nanočastice, ktorých interakcie s bunkami zatiaľ nie sú dobre preskúmané. Odpoveď cicavčích buniek na prítomnosť ultramalých nanočastíc je rôzna a výskumy zatiaľ neodhalili jednotné pravidlá v tejto oblasti. Dôvodom sú pravdepodobne...
|
|
|
Mechanisms of the cell migration in the early embryonic development of vertebrates
Kováčiková, Petra ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Černý, Robert (oponent)
Migrácia buniek je relatívne dobre preskúmaný fenomén účastniaci sa mnohých aspektov života viacbunkových organizmov. Napriek tomu, že je známa najmä vďaka fyziologickým procesom imunitných odpovedí, hojenia rán či regenerácie, alebo vďaka patologickým procesom vzniku metastáz, jej kľúčová úloha pri formovaní telesného plánu ostáva často nepochopená a prehliadaná. Trojvrstevné embryo, charakteristické pre triblastických stavovcov, vzniká v procese zvanom gastrulácia, počas ktorého sa prekurzory zárodočných vrstiev usporiadajú podľa ich špecifikácie do povrchového ektodermu, vnútorného endodermu a prostredne položeného mesodermu. Začiatok tohto vysoko koordinovaného kroku embryonálneho vývoja je sprevádzaný zvýšenou bunkovou motilitou, ktorá musí byť v dospelých štádiách opäť redukovaná pre zachovanie homeostázy. Kolektívne správanie buniek gastrulujúceho embrya, čiastočne podobné s migráciou buniek in vitro, je integrované do tzv. morfogentických pohybov, ktorých zdieľanie u jednotlivých organizmov prezrádza skrytú homológiu a fylogenetickú príbuznosť. Výskum zameraný na reguláciu a mechanizmy morfogenézy často využíva model Xenopus laevis, aplikujúc získané poznatky na vyššie stavovce, napriek tomu sa ukazuje, že čo platí u obojživelníkov nemusí platiť pre iné taxonomické skupiny. Kľúčové slová:...
|
|
|
Studium vlivu inhalačního podání IgY a Fab fragmentů z pohledu iniciace zánětu plic
Majerová, Barbora ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Koblas, Tomáš (oponent)
Respirační systém je v nepřetržitém kontaktu s cizorodými agens z okolního prostředí, která se mohou stát iniciátory zánětlivých procesů. Mechanické bariéry a vzájemná vyváženost přirozené a získané imunity zajišťuje obranu před těmito činiteli bez vyvolání zánětlivé reakce. Za určitých okolností však může dojít k nadměrné aktivaci imunitního systému, která vede k produkci nejrůznějších zánětlivých cytokinů a mediátorů, např. faktorů TNF-α a GM-CSF nebo interleukinů IL-1ß a IL-6. Dýchací systém pacientů trpících cystickou fibrosou není schopen efektivní obrany před bakteriálními infekcemi. Vhodným prostředkem pro ochranu před oportunními patogeny by se mohly stát vaječné slepičí imunoglobuliny (IgY), jejichž zvláštností je to, že po vazbě na antigen neaktivují komplement. Jedním ze způsobů objasnění imunogenicity studované látky je expozice experimentálního zvířete a následné měření koncentrace produkovaných zánětlivých cytokinů. V této práci byl zjišťován potenciální zánětlivý vliv IgY a z nich připravených Fab fragmentů, které byly společně s ovalbuminem použity k dlouhodobé inhalační expozici potkanů kmene Wistar. Správný průběh inhalačního pokusu byl potvrzen imunochemickým stanovením sérových protilátek specifických proti inhalovanému proteinu. V získané plicní laváži a krevním séru byly...
|
|
|
Ověření praktických možností posílení imunitního systému u žen
VRCHOTOVÁ, Nikola
Tato bakalářská práce se zabývá imunitním systémem, komplexně popisuje jeho fungování a faktory, které ho ovlivňují. Teoretická část se zabývá funkcí imunitního systému, představuje jeho buňky a orgány, které jsou přehledně rozděleny. Dále se teoretická část věnuje faktorům, které mají vliv na funkci imunitního systému. Jde o faktory posilující imunitní systém a o faktory oslabující imunitní systém. U každého faktoru je vysvětlen jeho vliv na imunitní systém a také projev jeho nedostatku nebo nadbytku na lidské zdraví. Praktická část bakalářské práce se zabývá imunitním tréninkem podle doktora Hermanna Geesinga (2008). Imunitní trénink je aplikován na osm žen středního věku po dobu osmi měsíců. Týdenní plnění aktivit imunitního tréninku je zaznamenáno do tabulek ve dvou obdobích, a to od května do srpna a od září do prosince. Výsledky jsou hodnoceny dvěma grafy. Jeden graf ukazuje procentuální plnění daných aktivit, druhý graf zobrazuje subjektivní celkový stav žen vystavených imunitnímu tréninku. Výsledky jsou hodnoceny po každém období u každé ženy a na konci je zhodnocen přínos imunitního tréninku pro každou ženu.
|
|
|
Characterisation of the Physical Chemical Processes Using the Fractal and Harmonic Analysis
Haderka, Jan ; Nešpůrek, Stanislav (oponent) ; Mikula,, Milan (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
There are many different ways to characterize the dispersed systems and processes occuring in such systems. This work focuses on use of Fractal properties of such systems to describe the physical and chemical processes occuring in such systems. The Fractal properties are calculated from the image data of the systems under the observation using the Wavelet analysis. Since the Harmonic Fractal Analysis can be relatively easily automated, the work also focuses on algorithmisation of the analysis and the removal all manual steps from the process. The automation have been performed by incorporating all the findings into the software for Harmonic Fractal Analysis HarFA developed at the Faculty of Chemistry, BUT.
|
host ::
RSS.