|
|
Notch Interaction with Glycogen Synthase Kinase-3β in Neurodegenerative Disease
Traub, Teodor ; Mašek, Jan (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent)
Glykogensyntázakináza-3β (GSK-3β) je serin/threoninová proteinkinása účastnící se řady signálních procesů. Farmakologická inhibice GSK-3β má neuroprotektivní a neuroregenerativní účinky a a její dysregulace se vyskytuje u řady neurodegenerativních, neuromuskulárních, vývojových a psychiatrických poruch. GSKB3 je základní součástí kanonické dráhy Wnt, která se podílí na vývoji nervové soustavy. Signalizace Notch, stejně jako Wnt, hraje klíčovou roli ve vývoji, ale její vztah ke GSK-3β zůstává nejasný. Existující literatura uvádí, že GSK-3 fosforyluje intracelulární doménu Notch, ale rozchází se v tom, zda GSK3β ovlivňuje signalizaci Notch pozitivně nebo negativně. Takový molekulární "cross-talk" je velmi komplexní a kromě prosté fosforylace mohou interakce existovat na více úrovních za účasti dalších proteinů. Myotonická dystrofie je genetické nervosvalové onemocnění, které způsobuje dysregulovanou expresi mnoha proteinů, včetně GSK-3β, a vyznačuje se vývojovými, svalovými a neurologickými příznaky. Studium molekulárních interakcí v kontextu myotonické dystrofie může pomoci odhalit účinky, které mají GSK-3β a Notch na vývoj a onemocnění nervové a svalové soustavy. Tato práce představuje přehled předchozích studií týkajících se vztahu mezi GSK-3 a Notch a uvádí mé pokusy o rozšíření předchozího...
|
|
|
Protein tau se kooperativně sdružuje do kohezních obálek, které chrání mikrotubuly před štěpícími enzymy
Siahaan, Valerie ; Braun, Marcus (vedoucí práce) ; Middelkoop, Teije Corneel (oponent) ; Piliarik, Marek (oponent)
Tau protein se přednostně se nachází v neuronálních axonech, navázaný na mikrotubuly. U neu- rodegenerativních onemocnění, souhrnně nazývaných tauopatie, je nesprávná funkce tau často spojována s abnormální fosforylací tau a koreluje s axonální degenerací a ztrátou celkového množství mikrotubulů (Kneynsberg et al., 2017). Tau může chránit mikrotubuly před enzymy štěpícími mikrotubuly, jako je katanin (Qiang et al., 2006) a regulovat transport molekulárními motory podél mikrotubulu (Vershinin et al., 2007; Dixit et al., 2008). Nicméně je stále nejasné, jak tau tyto regulační funkce provádí. Pomocí in vitro rekonstituce a TIRF mikroskopie jsme ukázali, že molekuly tau se mohou vázat na mikrotubuly dvěma odlišnými způsoby: buď jako (i) jednotlivé molekuly tau nezávisle difundující na povrchu mikrotubulů, nebo jako (ii) kooperativně vázané tau, které tvoří kohezivní tau "obálky" obklopující povrch mikrotubulu (Siahaan et al., 2019; Tan et al., 2019; Siahaan et al., 2022). Zjistili jsme, že tvorba tau obálky mění rozmístění tubulinových dimerů v rámci mikrotubulu, a to tak, že zhutňuje mikrotubul pod vznikající tau obálkou. Extenze mikrotubulu naopak indukuje rozložení tau obálky (Siahaan et al., 2022). Tau obálky tvoří selektivně propustnou bariéru, která inhibuje motory kinesinu-1 a zároveň umožňuje...
|
|
|
Automatizovaná diagnóza poruch spánku využívající nositelná zařízení
Sigmund, Jan ; Mekyska, Jiří (oponent) ; Mikulec, Marek (vedoucí práce)
Spánkové poruchy způsobují mnoho negativních následků a stále více se zkoumá jejich spojitost s kognitivním zdravím člověka. Tato práce se zabývá detekcí nízké spánkové kvality pomocí aktigrafického měření. Zvolila se existující metoda pro určení spánkových oken a její výkonnost se ověřila na datech polysomnografie, čítajících 27 pacientů. Algoritmus prostřednictvím změn úhlu, vypočtených z časových řad akcelerometru, určil binární stavy spánek/bdění. Dosáhlo se odlišného výsledku oproti původní studii, průměrně 81 % citlivosti, 62 % specificity a 78 % správnosti. Provedl se rozbor spánkových parametrů, a ozkoušely se dva způsoby jak s jejich pomocí rozhodnout o nízké kvalitě spánku – na základě porovnání s doporučeními organizace National Sleep Foundation a na základě porovnání s daty kontrolní skupiny bez poruch spánku (poč. 7). Cílem bylo označit zbylých 19 pacientů s diagnózou. Doporučení mezí parametrů SOL, WASO, NA>5 a SE vycházelo s větší citlivostí (75 %), menší specificitou (71 %) a identickou správností (74 %). Na závěr se metoda použila na 7denním měření aktigrafie, o 27 pacientech s podezřením na prodromální fázi demence s Lewyho tělísky. Stejným postupem se zhodnotil pokus o zachycení tohoto podezření a prohloubení možné souvislosti neurodegenerace s nekvalitním spánkem. Způsob řešení se prokázal citlivostí 86 %, specificitou 38 % a správností 63 %. Vzhledem k dosažení solidní citlivosti ve všech případech a dobré správnosti by se dalo uvažovat o indikátoru spánkové kvality.
|
|
|
Mechanizmy uplatňující se při vzniku neurodegenerativních onemocnění a jejich odezva v neurobiologických interakcích.
Červinková, Monika ; Kulišťák, Petr (vedoucí práce) ; Šivicová, Gabriela (oponent)
Nerodegenerativní onemocnění představují dnes pro stále stoupající trend závažným problémem nejen medicínským, ale i socioekonomickým. K nejčastěji se vyskytujícím onemocněním v lidské populaci patří Alzheimerova nemoc, Parkinsonova nemoc, Huntingtonova choroba a Amyotrofická laterální skleróza. Etiopatogenetické mechanizmy pro vznik onemocnění nejsou dosud detailně objasněny. Je uváděna možná souvislost mezi neurodegenerativními onemocněními a stresem. Předpokládaný vztah mezi neurodegenerativními chorobami a stresem je založen na poznatcích o vzájemné provázanosti funkcí nervového, endokrinního a imunitního systému. Pro výzkum v této oblasti jsou velmi užitečné zvířecí modely, které mohou přispět k objasnění účastnících se biologických mechanizmů. Znalost těchto procesů by mohla v budoucnu umožnit rozvoj nových diagnostických a terapeutických přístupů.
|
|
|
Mechanismy komorbidity metabolických a neurodegenerativních onemocnění
Tauchman, Martin ; Telenský, Petr (vedoucí práce) ; Brožka, Hana (oponent)
Populace osob s neurodegenerativními onemocněními je v Česku v řádech statisíců, přičemž celoživotní náklady spojené s léčbou a sociálními dopady onemocnění daného pacienta se pohybují v řádech stovek tisíc eur, a přitom mohou být sníženy včasnou a účinnou intervencí. Jejímu správnému provedení by mohla napomoci znalost příčinných souvislostí mezi metabolickými a neurodegenerativními onemocněními, jejichž výskyt v populaci koreluje. Jedním z důležitých faktorů je zvýšená prozánětlivá imunitní reakce. U osob s obezitou a diabetem mellitus typu 2 dochází k systémové zánětu, který přeroste v neuroinflamaci a ta následně vede k neurodegeneraci. Dalším mechanismem je hyperglykémie, která je následkem inzulinové rezistence. Hyperinzulemie a hyperglykémie vedou k narušení exprese glukózových transportérů a inzulín degradujícího enzymu, což vede ke snížení clearance amyloidu beta. Genetické pozadí je také považováno za velmi vlivný faktor, ovlivňujíc různé mechanismy, a to jak prospěšně, tak škodlivě. Důležitým faktorem je také životní styl. Obecně je zdraví škodlivé kouření a konzumace alkoholu. Jak zvýšená konzumace alkoholických nápojů, tak kouření tabákových výrobků mohou vést k metabolickým poruchám a zároveň i neurodegeneraci. Zdraví prospěšná je naopak fyzická aktivita, která mimo jiné zlepšuje senzitivitu...
|
|
|
ADP-ribosylation in ARH3-deficient cells and its impact on cellular functions
Kuttichová, Barbora ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Valihrach, Lukáš (oponent)
ADP-ribosylace je běžná postranslační modifikace, která reguluje různé buněčné procesy, včetně oprav poškozené DNA. Tento proces je katalyzován poly-ADP-ribóza polymerázami (PARP) a zahrnuje přenos ADP-ribózových jednotek z redoxního kofaktoru NAD+ na proteiny, včetně histonů. Pro udržení buněčné homeostázy musí být řetězce ADP- ribózy rychle odbourávány ADP-ribosyl glykohydrolázami. Ačkoliv je poly-ADP-ribóza glykohydroláza (PARG) vysoce účinná, nedokáže odštěpit poslední ADP-ribózovou jednotku. Proto se na odstranění terminální mono-ADP-ribózy podílejí dvě glykohydrolázy TARG1 a ARH3. Tento proces odstranění je nezbytný, protože umožňuje přístup opravných faktorů na poškozené místo DNA. Hlavním cílem této práce je charakterizovat buňky získané od pacientů s homozygotními mutacemi ARH3 a vyvinout vhodné nástroje pro lepší pochopení molekulárního mechanismu, kterým mutace ARH3 ovlivňují ADP-ribosylaci, a jak přispívají ke vzniku souvisejícího neurologického onemocnění. Za tímto účelem jsem měřila hladiny proteinu ARH3 a detekovala zvýšenou mono-ADP-ribosylaci ve fibroblastech získaných od pacientů s mutací v ARH3. Dále jsem hodnotila citlivost těchto buněk k různým inhibitorům PARP, které mají potenciál pro terapeutickou léčbu. Pro získání hlubšího vhledu do toho, jak přesně dysregulovaná...
|
|
|
Functional and Pathophysiological-morphological Correlates of Neurodegenerative Diseases
Dušek, Pavel ; Roth, Jan (vedoucí práce) ; Baláž, Marek (oponent) ; Menšíková, Kateřina (oponent)
Tato dizertační práce vykresluje neurodegenerativní onemocnění jako víceúrovňový pro- ces, popisuje různé koreláty na jednotlivých patofyziologických úrovních a prezentuje vybrané koreláty na příkladu Huntingtonovy nemoci a neurodegenerace asociované s mi- tochondriálním membránovým proteinem (MPAN). Pro tyto účely používá různé me- todologické přístupy jako základní laboratorní výzkum, klinickou práci, zobrazování a vytvoření databáze s databázovými výstupy. Popisuje změny množství komplexu I a komplexu IV dýchacího řetězce v buňkách bukálního epitelu pacientů s Huntingtonovou nemocí. Demonstruje nedostatečnou diagnostickou sílu optické koherenční tomografie při použití jako biomarkeru u Huntingtonovy nemoci. Shrnuje různé fenotypy MPAN a potvrzuje asociaci mutace genu pro C19orf12 a poruchy zraku. Dále prezentuje dobře dokumentovaný případ pacienta s MPAN. Klíčová slova: akumulace železa; barevná diskriminace; huntingtin; Huntingtonova nemoc; komplex dýchacího řetězce; kontrastní senzitivita; mutace C19orf12; neurode- generace; neurodegenerace asociovaná s mitochondriálním membránovým proteinem; optická koherenční tomografie; parkinsonismus; tloušťka vrstvy nervových vláken sít- nice;...
|
|
|
Výskyt neurodegenerativních onemocnění u pacientů s achalázií jícnu
Jerie, Martin ; Vojtěch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Šonka, Karel (oponent) ; Bronský, Jiří (oponent)
Úvod: Achalázie je primární motilitní onemocnění jícnu způsobené degenerací neuronů v myenterickém plexu. Přestože přesná patogeneze není známá, předpokládají se autoimunitní a neurodegenerativní procesy, které vedou k neuronální ztrátě. Proto jsme předložili hypotézu, že prevalence neurodegenerativních a/nebo autoimunních demyelinizačních onemocnění centrální nervové soustavy (NDD) by mohla být u pacientů s achalázií vyšší a naopak. Důvodem může být sdílení společných patofyziologických mechanismů. Metody: Naše studie byla prospektivní, průřezová s využitím dotazníků v iniciální fázi. Nábor pacientů s achalázií se uskutečnil v gastroenterologickém centru a pacientů s NDD ve dvou neurologických pracovištích vyššího stupně v České republice. Pacienti s achalázií byli vyšetřeni neurologem a neurologičtí pacienti gastroenterologem včetně následného testování zaměřeného na potvrzení NDD nebo achalázie. V obou skupinách byla stanovena prevalence achalázie a NDD, kterou jsme porovnávali s prevalencí v obecné populaci. Výsledky: Celkem bylo do studie zařazeno 150 pacientů s achalázií a 112 pacientů s NDD. Naše data ukazují zvýšenou prevalenci NDD u pacientů s achalázií (6 % (9/150) při srovnání s odhadovanou prevalencí NDD v obecné populaci (2 %), p=0,003). Ve skupině NDD 32 ze 112 pacientů (28,6 %)...
|
|
|
Role cholesterolu v patogenezi Alzheimerovy choroby
Tax, Martin ; Rudajev, Vladimír (vedoucí práce) ; Randáková, Alena (oponent)
Alzheimerova choroba je neurodegenerativní onemocnění a nejčastější forma demence postihující značnou část stárnoucí populace. Předpokládá se, že hlavní příčinnou této nemoci je akumulace amyloidu β (Aβ). Cholesterol je důležitou složkou plasmatických membrán, kde je základem pro správnou funkci synapsí. Změny jeho koncentrace jsou považovány za rizikový faktor vzniku a rozvoje Alzheimerovy choroby. Data dokazují, že tento lipid má vliv na syntézu Aβ a zároveň má také roli v jeho cytotoxicitě, kdy může negativní vlastnosti Aβ podporovat, nebo naopak vůči nim může být protektivní.
|
|
|
Role of tau phosphorylation in formation of tau envelopes
Karhanová, Adéla ; Lánský, Zdeněk (vedoucí práce) ; Štěpánek, Luděk (oponent)
Tau je nestrukturovaný protein asociovaný s mikrotubuly důležitý pro vývoj axonů a kritický regulátor funkcí mikrotubulů v axonech. Aktivita Tau je řízena fosforylací a její deregulace vedoucí k hyperfosforylaci a agregaci tau je spojena s četnými neurodegenerativními poruchami, souhrnně nazývanými tauopatie. Na mikrotubulech se molekuly tau segregují do dvou kineticky odlišných fází, které se skládají buď z nezávisle difundujících molekul, nebo interagujících molekul, které tvoří soudržné "obálky" kolem mikrotubulů. Tau obálky regulují působení jiných proteinů asociaovaných s mikrotubuly, jako je pohyb molekulárních motorů, a chrání mikrotubuly před degradací enzymy rozdělujícími mikrotubuly. Jak je však formace, dynamika a funkce tau obálek regulována, není známo. Zde ukazujeme, že fosforylace tau brání tvorbě a fungování ochranných tau obálek. Pomocí kombinace rekonstitučních experimentů a zobrazování živých buněk ukazujeme, že fosforylovaný tau se zabudovává do tau obálek a že zpomaluje růst těchto obálek. Důležité je, že demonstrujeme, že fosforylace tau také destabilizuje již existující obálky, což vede k jejich rozpadu. Naše výsledky ukazují, že fosforylace tau interferuje s tvorbou a udržováním ochranných tau obálek in vitro a in vivo, což vede k nestabilitě mikrotubulů. Protože...
|
host ::
RSS.