|
Mitochondriální respirace u chladově adaptovaných potkanů. Srovnání tkání.
Flégrová, Eliška ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Nováková, Olga (oponent)
Adaptace na chlad neboli otužování je známo po mnoho desetiletí svými blahodárnými účinky na zdraví člověka. Naproti tomu náhlá expozice chladu, chladový šok, je velkým rizikem vzniku mozkových a srdečních příhod, zvláště u starších jedinců. Existuje velmi málo literárních údajů o buněčných a molekulárních mechanismech chladové adaptace na srdci a mozku. Cílem této práce bylo postihnout a srovnat rozdílné vlastnosti mitochondrií srdeční, jaterní, mozkové a hnědé tukové tkáně potkanů chovaných ve 25 ± 1 řC a po mírné chladové adaptaci (9 ± 1 řC, 5 týdnů). K analýze byla použita oxygrafická a spektrofotometrická měření a metoda Western blottingu. Podařilo se nám postihnout charakteristické tkáňové rozdíly v souvislosti s jejich úlohou v kontextu celého organismu. Zjistili jsme rozdíly v respirační kontrole u srdce a jater. Adaptace na chlad snížila aktivitu enzymů Krebsova cyklu. Příspěvek mastných kyselin k respiraci je maximální u hnědého tuku a minimální v hipokampu. Další studium je však nezbytné.
|
|
Vliv chladové adaptace na ischemicko-reperfúzní poškození srdce
Marvanová, Aneta ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Čížková, Dana (oponent) ; Králová Lesná, Ivana (oponent)
Kardiovaskulární onemocnění, mezi které patří ischemická choroba srdeční, její akutní forma infarkt myokardu, a následné srdeční selhání, se stále řadí mezi nejčastější příčinu úmrtí na světě. Již desítky let si vědci kladou za cíl najít klinicky využitelné kardioprotektivní intervence, které by účinně předcházely tomuto onemocnění, a tak zmenšovaly následky tohoto onemocnění a zlepšily kvalitu života pacientů. Je známo, že k ochraně srdce významně přispívá zdravý životní styl, jehož součástí je i dlouhodobé otužování. Benefiční účinky otužování na posílení organismu jsou známy již dvě sta let, zatím však nikdo před námi nezkoumal vliv chladného prostředí na velikost ischemicko-reperfúzního poškození (I/R). Před 10 lety jsme zavedli model mírné chladové expozice (8 ± 1 řC) (MCE), který byl protektivní na velikost infarktu myokardu a zároveň se neprokázaly negativní vedlejší účinky jako je hypertenze a hypertrofie myokardu. Naším cílem tedy bylo zkoumání mechanismu kardioprotekce vyvolané MCE. Položili jsme si následující otázky. Jaký je metabolický profil potkanů vystavených MCE? Jaký je vliv MCE na velikost I/R poškození v krátkodobém a dlouhodobém časovém horizontu? Kdy dozrává hnědá tuková tkáň v průběhu MCE? Které signální dráhy jsou zapojeny v kardioprotekci vyvolané MCE? Naše práce ukázala,...
|
|
Chladová percepce a receptory chladu
Kužílková, Johana Abigail ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Ptáková, Alexandra (oponent)
Chladová percepce je pro přežití většiny organismů klíčovým smyslem. Usnadňuje výběr vhodných termoregulačních reakcí nezbytných pro zachování integrity organismu a pomáhá při prostorové orientaci. Mechanismy, které jsou základem vnímání chladu, však stále nejsou zcela objasněny. Ústředním prvkem tohoto procesu jsou chladové receptory, proteiny schopné depolarizovat buňky a vyvolat akční potenciály v reakci na chladové podněty. Cílem této práce je přezkoumat a pochopit současnou literaturu týkající se dvou klíčových aspektů souvisejících s vnímáním chladu. Za prvé se snaží objasnit, jak současné poznatky vysvětlují schopnost organismu rozeznávat širokou škálu chladných teplot. A za druhé se snaží prozkoumat identifikované nebo hypotetické receptory chladu a rozsah našich znalostí o jejich funkční roli při vnímání chladu. Klíčová slova: Chladová percepce, chladem aktivované receptory, TRPM8, TRPA1, TRPC5
|
|
Functions of Neuregulin 4
Majerčáková, Eva ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Haasová, Eliška (oponent)
Táto práca sa zameriava na prehľad funkcií Neuregulínu 4 (Nrg4) a jeho receptora ErbB4 pri zápale, rakovine, metabolických ochoreniach a ochoreniach pečene. Pri metabolických ochoreniach, ako je diabetes, môže Nrg4 ovplyvňovať metabolizmus glukózy a homeostázu lipidov, avšak presný mechanizmus pôsobenia ešte nie je dobre známy. Zdá sa, že Nrg4 a ErbB4 sú kľúčovými faktormi pri regulácii zápalu a podpore prežitia buniek. Pri ochoreniach pečene, ako sú nealkoholová tuková choroba pečene a nealkoholový steatohepatitída, sa zase ukazuje ich protektívna úloha. Celkovo tieto zistenia zdôrazňujú, že Nrg4 a ErbB4 majú komplexnú úlohu v množstve biologických procesov a chorobných stavov. Na úplne pochopenie týchto vzťahov a ich potenciálu ako diagnostických alebo terapeutických cieľov je potrebný ďalší výskum.
|
|
Mechanism of cardioprotection elicited by cold acclimation
Csomová, Martina ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Infarkt myokardu je celosvětově nejčastější příčinou úmrtí a invalidity. Pojem infarkt myokardu vyjadřuje odumírání srdečních buněk, kardiomyocytů, způsobené ischémií, která je důsledkem perfuzní nerovnováhy mezi nabídkou a poptávkou po kyslíku a živinách. Nedávno bylo zjištěno, že aklimatizace chladem zmenšuje velikost infarktu po ischemicko-reperfuzním (I/R) poškození, ale mechanismus není zcela objasněn. Aklimatizace chladem vyvolává termoregulační odpověď aktivací netřesové termogeneze spojené s aktivací hnědé tukové tkáně (BAT). Adrenergní signalizace stimulovaná chladem zvyšuje expresi mitochondriálního uncoupling proteinu 1 (UCP1), klíčového faktoru pro produkci tepla. Aktivovaná BAT zvyšuje metabolický obrat, a tím pravděpodobně přispívá k ochraně srdce před infarktem myokardu. V této práci napodobuji I/R poškození zavedením protokolu hypoxicko-reoxygenační (H/R) na izolovaných dospělých kardiomyocytech. Cílem této práce bylo představit různé přístupy k hodnocení životaschopnosti izolovaných kardiomyocytů a porovnat jejich využitelnost, prozkoumat vliv různých chladových adaptací na životaschopnost kardiomyocytů během H/R protokolu pomocí multireaderu Cytation 5 a následně určit účinek inhibitorů kandidátních kardioprotektivních signálních drah. Klíčová slova: aklimatizace chladem,...
|
|
Úloha proteinkinázy C v kardioprotekci vyvolané mírným chladem
Lážnovská, Lucie ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Hlaváčková, Markéta (oponent)
Tato diplomová práce zkoumá úlohu proteinkinázy C (PKC) v kardioprotekci vyvolané mírným chladem. PKC je klíčovým signálním transdukčním enzymem, který reguluje buněčný růst, diferenciaci a přežití buňky. Mírný chlad, jako potenciální terapeutická strategie, chrání tkáně před ischemickým poškozením. Studie od Yang et al. naznačuje, že hypothermie aktivuje PKC v kardiomyocytech, kde spouští kaskádu signálních drah s protektivními účinky. PKC fosforyluje a aktivuje proteiny, které jsou klíčové pro přežití a obnovu buněk po ischemii, a také inhibuje apoptózu a omezuje tvorbu reaktivních kyslíkových forem, které přispívají k poškození buněk během ischemie a reperfúzního poškození. Tato práce se zaměřuje na pochopení molekulárních mechanismů a signalizačních drah spojených s úlohou izoforem PKCε a δ v kardioprotekci vyvolané mírným chladem, což by mohlo přispět k vývoji nových terapeutických strategií pro ochranu srdce před ischemickým poškozením. Klíčová slova: proteinkináza C, PKCε, PKCδ, mírný chlad, kardioprotekce
|
|
The influence of creatine kinase system during the development of a cardioprotective phenotype in a rat adapted to a mild cold
Dzobová, Tereza ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Alánová, Petra (oponent)
Kardiovaskulárne choroby sú stále jednou z najčastejších príčin úmrtí a zhoršenej kvality života na celom svete. Preto je stále väčšie množstvo výskumov zameriavajúcich sa práve na ich možnú prevenciu či liečbu. Jednou z možných intervencií, ktoré by mohli v tejto oblasti pomôcť je pomerne nový model miernej chladovej adaptácie, zavedený v našom laboratóriu, pri ktorom už boli dokázané kardioprotektívne účinky, ktoré znížili veľkosť ischemicko-reperfúzneho poškodenia bez negatívnych vedľajších účinkov. Jednou zo skúmaných oblastí myokardu je kreatinkinázový systém, ktorý predstavuje dynamický vnútrobunečný systém početných izoenzýmov uložených špecificky v miestach tvorby ale aj spotreby energie. Jeho primárna funkcia spočíva v metabolizme srdečnej energie a v celkovej energetickej homeostáze vo svaloch, mozgu a ostatných orgánoch s vysokými a rýchlo sa meniacimi nárokmi na dodávku energie. Avšak, molekulárna podstata týchto metabolických dejov a ich priebeh vyvolaný chladovou adaptáciou nie sú zatiaľ úplne známe. Preto cieľom tejto práce bolo zistiť zmeny v expresii troch CK izoforiem (CKB, CKM, mtCKs) pôsobením mierneho chladu (8±1 řC) v priebehu akútnej fázy (1, 3, 10 dní) a počas chronického chladu (5 týždňov) a následnej regresie. Kľúčové slová: potkan, myokard, kreatinkinázový systém,...
|
|
Úloha batokinů v kardioprotekci vyvolané mírným chladem
Zvolská, Veronika ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Infarkt myokardu zůstává jedním z nejzávažnějších civilizačních onemocnění v celosvětovém měřítku. Cílem výzkumu je proto hledat nové strategie, jak ochránit srdce před ischemicko- reperfúzním (I/R) poškozením a jeho následky. Nové poznatky mohou být aplikovány v klinické praxi a sloužit k prevenci a léčbě srdečních onemocnění. Tato práce navazuje na studium naší laboratoře, která vyvinula model mírné chladové aklimace (5 týdnů, 8 řC) spojený s výrazným snížením velikosti infarktu po I/R myokardu potkana bez vedlejších účinků. Pro objasnění mechanismu kardioprotektivního účinku je však zapotřebí dalšího studia. Diplomová práce byla zaměřena na potenciální vliv známých batokinů, růstového faktoru fibroblastů (FGF21) a interleukinu 6 (IL-6). Dalším cílem bylo zavést na pracovišti metodu izolace dospělých kardiomyocytů potkana a postupy pro ověření viability a odolnosti buněk myokardu v zátěži hypoxií a oxidativním stresem. V práci byla potvrzena účinná kardioprotekce modelu mírného chladu. Akutní ablace BAT před ischemicko-reperfúzním protokolem neměla vliv na velikost infarktu. Metoda izolace kardiomyocytů byla úspěšně zavedena a byl potvrzen protektivní vliv akutního chladu (10 dní, 8 řC). Klíčová slova: kardioprotekce, chladová aklimace, batokiny, izolované kardiomyocyty
|
|
Úloha antioxidačních enzymů v kardioprotektivních režimech chladové aklimace
Špínová, Šárka ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Účinek chladu na organismus závisí na míře chladu a době trvání. Chladová aklimace vyvolává termoregulační odpověď, třesovou termogenezi a následně rozvoj termogeneze netřesové spojené s aktivací hnědé tukové tkáně. Expozice mírnému chladu ve formě otužování má blahodárné účinky na celý organismus a nedávno bylo zjištěno, že má také kardioprotektivní účinky. Zvýšená antioxidační kapacita byla prokázána v mechanismu kardioprotekce vyvolané aklimací na hypoxii. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, zda je protektivní efekt mírné chladové aklimace (8 ± 1 řC) spojen se změnou kapacity antioxidačního systému. V rámci tohoto cíle byly stanoveny hladiny proteinů hlavních antioxidačních enzymů (superoxiddismutáza, kataláza, glutathionperoxidáza, thioredoxin, thioredoxinreduktáza, akonitáza, hemoxygenáza) v průběhu aklimace na mírný chlad, konkrétně v 1-3-10 dnech, a následně po 5 týdnech a po 2-týdenním zotavení. Výsledky ukázaly změny v expresi většiny zkoumaných antioxidačních proteinů, jejichž vliv na kardioprotekci vyvolanou chladem musí být dále ověřen. Klíčová slova: srdce, chladová aklimace, superoxiddismutáza, kataláza, glutathionperoxidáza, thioredoxin, thioredoxinreduktáza, akonitáza, hemoxygenáza
|
|
Energetický metabolismus srdce při akutní a chronické hypoxii
Kolář, David ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Sotáková, Dita (oponent)
Srdce je vysoce oxidativní tkáň, jejíž spotřeba kyslíku daleko přesahuje spotřebu kyslíku u neuronů. Těžiště produkce ATP tedy leží v oxidativní fosforylaci, do které přispívají různé substráty (glukóza, mastné kyseliny, laktát) v závislosti na metabolických podmínkách. Vysoký podíl mitochondrií v srdeční tkáni sebou současně přináší zvýšené riziko tvorby reaktivních forem kyslíku při narušení jejich metabolismu. Kyslíkové radikály vznikají převážně v komplexu I a III dýchacího řetězce mitochondrií a mohou plnit signální funkci umožňující adaptaci srdce na hypoxii, avšak jejich vysoká koncentrace je vede k nevratnému poškození buněčných struktur. Práce se zabývá energetickým metabolismem srdce v normoxických, hypoxických a ischemických podmínkách s důrazem na využití glukózy, mastných kyselin a řízení oxidativní fosforylace.
|