|
| |
|
|
Cellular and molecular mechanisms of immunoregulatory action of stem cells and their effect on adaptive immune cells
Boháčová, Pavla ; Holáň, Vladimír (vedoucí práce) ; Hrdý, Jiří (oponent) ; Kalina, Tomáš (oponent)
Regulace imunitní odpovědi představuje komplexní systém, který slouží k udržení homeostázy, imunologické tolerance a obrany proti patogenům. Znalosti týkající se regulace imunitních reakcí však navzdory intenzivnímu výzkumu zůstávají omezené a nedostatečné. Proto jsme se zaměřili na studium různých možností indukce, expanze a aktivace immunoregulačních buněk. První studie sledovala na spolupůsobení mesenchymálních kmenových/stromálních buněk (MSC) a imunosupresivních léků na podíl jednotlivých populací T lymfocytů. Zjistili jsme, že nežádoucí účinky imunosupresiv na aktivaci T lymfocytů byly pomocí MSC sníženy a došlo ke změně poměru mezi jednotlivými populacemi T lymfocytů během jejich vývoje. Byl utlumen rozvoj pomocných T (Th) lymfocytů typu 1, Th2 a Th17 lymfocytů, naopak došlo k podpoře vývoje protizánětlivých regulačních T lymfocytů. Následně jsme se zabývali imunomodulačními vlastnostmi MSC a jejich vlivem na B lymfocyty se zaměřením na efekt MSC ovlivněných cytokiny na B lymfocyty produkující interleukin (IL)-10. Výsledky ukázaly, že MSC, které byly ovlivněny interferonem (IFN)-γ a IL-4, signifikantně potlačovaly produkci IL-10 pomocí aktivovaných B lymfocytů, přičemž tota suprese byla závislá na přímém kontaktu mezi buňkami. V případě MSC ovlivněných IFN-γ byla inhibice sekrece IL-10 B...
|
|
|
Mechanismy patogeneze experimentální autoimunitní uveitidy a možnosti jejich ovlivnění.
Klímová, Aneta ; Heissigerová, Jarmila (vedoucí práce) ; Pitrová, Šárka (oponent) ; Holáň, Vladimír (oponent)
Úvod: Autoimunitní uveitida postihuje zejména střední věkovou kategorii a přes stále se rozvíjející terapeutické možnosti způsobuje těžké postižení zraku. Vzhledem k široké klinické variabilitě je studium autoimunitní uveitidy v humánní medicíně limitované, proto byly vyvinuty experimentální modely. Cílem naší práce bylo zavést reprodukovatelný model experimentální autoimunitní uveitidy v České republice a dále na tomto modelu sledovat zastoupení CD3+ a F4/80+ buněk v sítnici, zhodnotit vliv mikrobiálního prostředí na intenzitu nitroočního zánětu a testovat terapeutické možnosti. Materiál a metody: Myším kmene C57BL/6J byl aplikován sítnicový antigen (IRBP 1-20, interphotoreceptor retinoid binding protein) potencovaný kompletním Freundovým adjuvans a pertusovým toxinem, který vyvolá mírnou zadní autoimunitní uveitidu. Myši pocházely z konvenčního a gnotobiotického (bezmikrobního) chovu. Intenzita uveitidy byla hodnocena podle standardizovaných protokolů in vivo biomikroskopicky a post mortem histologicky na řezech barvených hematoxylin eozinem. Vzorky tkání byly analyzovány také imunohistochemicky a průtokovou cytometrií. Standardní sledovací doba experimentu byla 35 dnů. Myši s uveitidou z konvenčního chovu byly léčeny perorálními antibiotiky (metronidazol a ciprofloxacin) podávanými profylakticky...
|
|
|
Využití proteinů tepelného šoku v diagnostice a prognostice těhotenských komplikací
Dvořáková, Lenka ; Hromadníková, Ilona (vedoucí práce) ; Holáň, Vladimír (oponent) ; Lipoldová, Marie (oponent)
Proteiny tepelného šoku zajišťují univerzální stresovou odpověď buněk, například při vystavení buněk vysoké teplotě, těžkým kovům, extrémnímu pH, infekci, zánětu, kyslíkovým radikálům nebo nedostatku živin a kyslíku. Předpokládali jsme, že se stresové podmínky spojené s těhotenskými komplikacemi projeví změnou profilu genové exprese proteinů tepelného šoku, které jsme testovali. Hladiny mRNA proteinů tepelného šoku (Hsp27, Hsp60, Hsp70, Hsp90α a HspBP1) byly testovány v placentární tkáni, plné periferní žilní krvi a mateřské krevní plazmě u žen s následujícími těhotenskými komplikacemi - preeklampsie (PE), fetální růstová restrikce (FGR), gestační hypertenze (GH), spontánní předčasný porod (PTB), předčasný odtok plodové vody (PPROM) a u fyziologických gravidit. Dále jsme zjišťovali, zda má závažnost daného onemocnění vliv na genovou expresi jednotlivých hsp v příslušném biologickém materiálu. V placentární tkáni byla zjištěna zvýšená genová exprese Hsp27, Hsp90α a HspBP1 u pacientek s mírnou preeklampsií (stavu, který nevyžaduje okamžité ukončení těhotenství, pokud je řádně léčen) a u žen s pozdní preeklampsií s klinickou manifestací až po 34. týdnu těhotenství. Co se týče předčasných porodů, byla pozorována zvýšená exprese Hsp27 a Hsp60 u obou skupin (PTB a PPROM). Navíc byla pozorována...
|
|
|
Určení dárcovsky specifické T buněčné aloreaktivity u pacientů po transplantaci ledviny s diagnózou hraničních změn
Šilhová, Markéta ; Hrubá, Petra (vedoucí práce) ; Holáň, Vladimír (oponent)
Po transplantaci ledviny imunitní systém příjemce reaguje na antigeny dárce a dochází k odhojování štěpu (rejekci). Častým bioptickým nálezem po transplantaci ledviny jsou hraniční změny, považované za předstupeň rejekce. U části pacientů s hraničními změnami dojde k progresi do rejekce. Identifikace těchto rizikových pacientů pomocí biomarkerů by umožnila úpravu léčby a pomohla zabránit rozvoji rejekce. Cílem mé práce bylo ověřit biomarkery rozvoje rejekce u pacientů s diagnózou hraničních změn. ELISOU jsme stanovili chemokiny CXCL9, CXCL10 a CCL17 v moči/séru u pacientů s diagnózou subklinických hraničních změn ve 3. měsíci (n=40) a u pacientů s časnými hraničními změnami (n=25). Ve 3. měsíci, vyšší hladina CXCL10 predikovala rejekci s AUC=0,749, p=0,024. Vysoká hladina CXCL10 byla zjištěna také u pacientů s BKV infekcí. U CXCL9 a CCL17 jsme vztah k rejekci nepotvrdili. U časných hraničních změn byla hladina CXCL10 i CXCL9 zvýšena u pacientů, kteří rozvinuli rejekci, i u pacientů bez rejekce, proto je nelze použít k predikci rejekce. Alloreaktivita u pacientů byla stanovena testem IFN-γ ELISPOT (n=38). Nepodařilo se nám prokázat souvislost mezi frekvencí buněk produkujících IFN-γ po stimulaci buňkami dárce či CMV peptidy na rozvoj rejekce. CXCL10 v moči je nadějným biomarkerem rizika rozvoje...
|
|
|
Use of the nanofiber scaffold for transfer of stem cells onto the injured ocular surface in mouse experimental model
Kössl, Jan ; Zajícová, Alena ; Heřmánková, Barbora ; Javorková, Eliška ; Boháčová, Pavla ; Holáň, Vladimír
Corneal damage is one of the most common causes of impaired vision or even blindness. When the injury is more extensive and the limbal region is involved, the natural regeneration of the cornea is not sufficient. Such damage can lead to the limbal stem cell deficiency (LSCD). The only option for LSCD treatment is transplantation of the limbal tissue or a transfer of limbal stem cells (LSCs) cultured from the healthy eye. The allogenic transplantation of the limbus or cultivated LSCs with a systemic administration of immunosuppressive drugs is needed in the case of bilateral LSCD. Nevertheless, the cell therapy is very promising approach for LSCD treatment. Transplantation of mesenchymal stem cells (MSCs) seeded on an appropriate scaffold turned out to be a suitable therapy of the LSCD. In our experimental model of LSCD we use nanofiber scaffold for MSC and LSC cultivation and for transplantation of these cells onto the chemically injured mouse eye. MSCs have immunosuppressive and immunomodulatory properties. We showed that MSCs have the ability to inhibit production of molecules associated with the inflammation and support epithelial regeneration in the damaged cornea. These inhibitory properties were confirmed in both in vitro and in vivo mouse model. Results thus showed beneficial effects of stem cell transplantation for murine corneal healing and for suppression of a local immune reaction which can impede the healing process. Such similarity of in vivo and in vitro results allows us further experiments to clarify mechanisms of MSC regenerative and healing properties after the transplantation onto the injured cornea.
|
|
|
Nanofiber scaffolds for local delivery of stem cells and immunosuppressive drugs for therapeutic purposes
Zajícová, Alena ; Kössl, Jan ; Heřmánková, Barbora ; Boháčová, Pavla ; Holáň, Vladimír
Cell-based therapy of local tissue injuries or damages requires application of stem cells and inhibition of harmful inflammatory reaction which could impede the healing process. To increase the effectiveness of this therapy, a local administration of drugs can avoid their side effects associated with a systemic treatment. A local therapy requires suitable carriers, which can transfer the cells and drugs to the site of injury. As a promising carriers turned out nanofiber scaffolds prepared by electrospinning technology from various types of polymers. The main advantage of this technology is a possibility to define properties of nanofiber scaffolds, optimal for the growth and transfer of stem cells, and which could incorporate various types of immunosuppressive drugs. Here we describe the formation and use of nanofiber scaffolds prepared by needleless electrospinning technology from poly (L-lactic acid) (PLA) which are loaded with immunosuppressive drug Cyclosporine A (CsA). We show that CsA-loaded nanofibers effectively and selectively inhibit proliferation of activated T cells and suppress the production of T cell cytokines in vitro. Simultaneously, these nanofiber scaffolds enable growth of mesenchymal stem cells (MSCs) and thus can serve as stem cell carriers. Moreover, using an experimental mouse model of skin transplantation, we showed that covering skin allografts with MSC-seeded and CsA-loaded nanofibers significantly inhibited the local production of pro-inflammatory cytokines IL-2, IL-17 and IFN-gamma, and supported healing. Thus, nanofiber scaffolds seeded with stem cells and loaded with CsA can serve as carriers of cells and drugs for a local cell therapy and for simultaneous effective immunosuppression.
|
|
|
Diferenciace pankreatických kmenových buněk na β-buňky produkující inzulín.
Leontovyč, Ivan ; Saudek, František (vedoucí práce) ; Štechová, Kateřina (oponent) ; Holáň, Vladimír (oponent)
Diabetes mellitus (DM) je závažné a časté metabolické onemocnění s rostoucí prevalencí. Jeho současná léčba nedokáže zabránit pozdním komplikacím, a proto je nutné hledat nové terapeutické postupy. V experimentech zaměřených na buněčnou léčbu DM v rámci disertační práce "Diferenciace pankreatických kmenových buněk na β-buňky produkující inzulín" jsme se zabývali hledáním nových zdrojů pro získání tkáně produkující inzulín, které by mohly být použity k transplantační náhradě. Na základě postupného testování řady postupů jsme nakonec vypracovali definitivní protokol pro transdiferenciaci exokrinních buněk pankreatu na buňky produkující inzulín pomocí třech klíčových transkripčních faktorů, a sice Pdx1, Neurogenin3 a MafA, dodávaných ve formě syntetické mRNA. S podporou růstových a epigenetických faktorů jsme ve 4 nezávislých experimentech získali transdiferenciací 14.3 ± 1.9% inzulín pozitivních buněk. Navíc tyto buňky byly schopné významně reagovat na zvýšení hladiny glukózy (z 2.5 na 20 mmol/l glukózy) sekrecí inzulínu (z 842 ± 72 na 1 157 ± 58 pg inzulín/µg DNA/ml; n=5) a depolarizačního činidla KCl (30 mmol/l) z 863 ± 78 na 1 025 ± 66 pg inzulín/µg DNA/ml (n=5). Originálním transdiferenciačním postupem jsme tedy prokázali, že exokrinních buňky mohou být jedním z možných zdrojů pro buněčnou...
|
|
| |
|
|
GENE EXPRESSION AND IMMUNOLOGICAL RESPONSE IN MICE EXPOSED TO ZnO NANOPARTICLES
Rössner ml., Pavel ; Vrbová, Kristýna ; Strapáčová, S. ; Rössnerová, Andrea ; Ambrož, Antonín ; Brzicová, Táňa ; Líbalová, Helena ; Javorková, Eliška ; Zajícová, Alena ; Holáň, Vladimír ; Kulich, P. ; Večeřa, Zbyněk ; Mikuška, Pavel ; Coufalík, Pavel ; Křůmal, Kamil ; Čapka, Lukáš ; Dočekal, Bohumil ; Šerý, Omar ; Machala, M. ; Topinka, Jan
We analyzed gene expression changes in the lungs and the immunological response in splenocytes of mice exposed by inhalation of ZnO nanoparticles - NP. Adult female ICR mice were treated for three days and three months, respectively. Analysis of differential expression in genes involved in oxidative stress was conducted using quantitative RT-PCR. The potential immunotoxic and immunomodulatory effects of ZnO NP were analyzed by phenotyping and cytokine production by splenocytes after three months exposure. Three days exposure resulted in down-regulation of GCLC, GSR, HMOX-1, NQO-1, NF-kB2, PTGS2 and TXNRD1 mRNA expression, three months exposure increased the expression of these genes. Three months exposure caused a significant decrease in the percentage of granulocytes in the spleen cells, and affected the production of IL-10 and IL-6 by lipopolysaccharide-stimulated leukocytes. In summary, our study revealed changes in the expression of genes involved in the oxidative stress response following acute ZnO NP exposure. Subchronic ZnO NP exposure induced immunomodulatory effects in the spleen.
|
host ::
RSS.