|
|
Ověření vlivu umělého osvětlení simulujícího přirozenou fotoperiodu a spektrum na parametry cirkadiánních rytmů zdravých dobrovolníků
Gesztesová, Kristina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Střídáním světla a tmy na planetě Zemi došlo k vývoji endogenních systémů, které fungují s periodou zhruba 24 hodin. Tyto systémy označujeme jako cirkadiánní. Pro optimální fungování lidského cirkadiánního systému je zapotřebí pravidelné synchronizace pomocí vnějšího stimulu. Silným stimulem pro synchronizaci je pro člověka světlo, je však třeba podotknout, že výsledek této světelné synchronizace kriticky závisí na celé řadě faktorů. Mezi tyto faktory patří časování a doba trvání světelného pulzu, dále jsou zásadní parametry světla, jako je spektrum a intenzita. Běžně používané interiérové osvětlení často není pro lidský endogenní cirkadiánní systém optimální, proto se postupně začíná využívat alternativa tzv. biodynamického osvětlení (osvětlení adekvátně stimulující lidský organismus). V rámci experimentu jsme ověřovali vliv nově vytvořeného biodynamického osvětlení na parametry cirkadiánního rytmu zdravých dobrovolníků. Pomocí metod analýzy melatoninového profilu, analýzy teplotních záznamů a aktigrafie jsme vliv experimentálního osvětlení potvrdili.
|
|
|
Fyzická a mentální výkonnost ranních a večerních chronotypů v závislosti na denní době
Červená, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent) ; Větrovský, Tomáš (oponent)
Cirkadiánní rytmicita, která se vyvinula v souladu s rytmicitou vnějšího prostředí vázanou na zemskou rotaci, řídí pravidelné rytmy naší fyzologie a chování. Centrální cirkadiánní hodiny v suprachiasmatických jádrech hypotalamu řídí zhruba 24 hodinovou rytmicitu mnoha periferních hodin většiny buněk těla, která je měřitená od molekulární po behaviorální úroveň. Vrozená cirkadiánní perioda (τ) je u člověka v průměru mírně delší než 24 h, ale může být i mírně kratší. Jedinci s krátkou τ bývají označováni jako ranní chronotypy, zatímco jedinci s dlouhou τ bývají označováni jako večerní chronotypy. Většina populace však náleží k tzv. nevyhraněnému chronotypu. Bylo prokázáno, že molekulární mechanismus cirkadiánních oscilací řízený cirkadiánními hodinami je úzce propojen s buněčným metabolismem. Cirkadiánním systémem je také regulováno mnoho fyziologických procesů důležitých pro fyzickou i kognitivní výkonnost. Hlavním cílem obou studií bylo kvantifikovat míru rozdílu ve výkonnosti při ranním a večerním testování u jedinců vyhraněného večerního a ranního chronotypu. Zatímco motivace pro realizaci studie A byla praktická, s cílem identifikovat možné zkreslení výsledků neuropsychologického testování způsobené testováním vyhraněných chronotypů v suboptimální čas, studie B byla rozšířením existujících...
|
|
|
Vliv melatoninu na rytmické uvolňování ATP z organotypických kultur SCN potkana
Dvořáková, Barbora ; Svobodová, Irena (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Rytmus v akumulaci extracelulárního ATP je jeden z projevů cirkadiánní rytmicity, kterou se řídí fyziologické funkce napříč živočišnou říší. Probíhá v suprachiasmatickém jádře hypotalamu (SCN), které představuje centrum cirkadiánních hodin a závisí na něm rytmicita celého organismu. V této diplomové práci byl studován ATP rytmus v organotypické kultuře a účinek melatoninu, hormonu, jehož syntéza je řízena aktivitou jádra a který je zde schopen zpětnovazebně ovlivnit aktivitu buněk. Ukázalo se, že pod vlivem kontinuální přítomnosti melatoninu je výlev ATP do extracelulárního prostoru statisticky významně snížen, a že velikost této inhibice závisí s přímou úměrou na dávce aplikovaného melatoninu v rozmezí 0,1-10 nM. V případě jednorázové aplikace melatoninu v 16:00 dochází ke zpoždění fáze ATP, nicméně bez výrazného snížení celkového výlevu ATP. Bylo také ukázáno, že pod vlivem tetrodotoxinu, který inhibuje elektrickou aktivitu neuronů, je ATP rytmus inhibován i desynchronizován zároveň, což ukazuje na roli neuronů v regulaci výlevu ATP. Tyto výsledky ukazují, že melatonin je schopen vyvolat zpoždění fáze ATP rytmu v SCN, snížit množství akumulovaného ATP, dále že účinek melatoninu je pravděpodobně zprostředkován specifickými melatoninovými receptory, a že ATP rytmus je pravděpodobně výsledkem...
|
|
|
Vyhodnocení biologické účinnosti pilotní instalace biodynamického osvětlení v domě seniorů
Halászová, Andrea ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
V přírodě lze sledovat mnoho dějů, které se pravidelně s jistou periodou opakují. Děje s periodou přibližně 24 hodin jsou označovány jako cirkadiánní, a v organismu jich existuje celá řada, včetně nejvýraznějšího - rytmu spánku a bdění. Cirkadiánní rytmus je synchronizován zejména světlem a můžeme tak hovořit o vlivu světla na fungování celého organismu. V dnešní době, kdy trávíme velkou část dne pod umělým osvětlením, nám často chybí dostatek přirozeného denního světla, zajišťující správnou synchronizaci. To je ještě patrnější na populaci starších osob, žijících v sociálních zařízeních. V poslední době se však začíná objevovat speciální, tzv. biodynamické osvětlení, které napodobuje přirozené světelné podmínky a do jisté míry tak může kompenzovat nedostatek přirozeného denního světla a omezovat škodlivé účinky nočního světla. V rámci této studie jsme instalovali biodynamické osvětlení v Domově seniorů TGM v Berouně a chtěli jsme, pomocí dotazníků a měření cirkadiánních markerů, zjistit jeho účinnost a vliv na cirkadiánní rytmus klientů Domova seniorů TGM. Zjistili jsme, že instalované biodynamické osvětlení pozitivně ovlivnilo nejen některé cirkadiánní ukazatele, ale také náladu a zajistilo klientům vyšší komfort a bezpečnost pohybu a orientace v noci. Otevřeli jsme tak prostor pro další výzkum...
|
|
|
Vliv stálého světla v rané ontogenezi na cirkadiánní systém v dospělosti
Kubištová, Aneta ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Dlouhodobé vystavování stálému světlu má u dospělého jedince za následek desynchronizaci cirkadiánního systému, spojenou se sníženou efektivitou řady fyziologických funkcí načasovaných na přesnou denní dobu, případně s rozvojem některé z tzv. civilizačních nemocí. U dospělých jedinců na stálém světle dochází také ke zhoršení kognitivních schopností či změně struktury spánku. Vliv nočního světla na zdraví dospělého organismu se studuje zejména v souvislosti s prací ve směnných provozech či se světelným znečištěním. Méně je studována otázka, jaký vliv má zvýšená hladina nočního světla na vývoj organismu, zejména na vývoj nervového systému a samotného cirkadiánního systému. Tato diplomová práce se zaměřila na identifikaci rozsahu změn exprese genů Per2, Nr1d1, Stat3, BDNF, dále genů kódující podjednotky NMDA receptoru a některých tkáňově-specifických genů v sítnici. Naše experimenty byly prováděny na dospělých potkanech kmene Long-Evans, kteří strávili prvních 20 dní svého postnatálního vývoje na stálém světle o nízké intenzitě. Změny v expresi byly determinovány kvantifikací mRNA pomocí RT-qPCR ve strukturách frontálního a parietálního kortexu, čichového laloku, hipokampu, suprachiasmatického jádra a sítnice. Behaviorálními testy byla u těchto zvířat posouzena míra úzkostného chování. Naše výsledky...
|
|
|
Vliv melatoninu na rytmické uvolňování ATP z organotypických kultur SCN potkana
Dvořáková, Barbora ; Svobodová, Irena (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Rytmus v akumulaci extracelulárního ATP je jeden z projevů cirkadiánní rytmicity, kterou se řídí fyziologické funkce napříč živočišnou říší. Probíhá v suprachiasmatickém jádře hypotalamu (SCN), které představuje centrum cirkadiánních hodin a závisí na něm rytmicita celého organismu. V této diplomové práci byl studován ATP rytmus v organotypické kultuře a účinek melatoninu, hormonu, jehož syntéza je řízena aktivitou jádra a který je zde schopen zpětnovazebně ovlivnit aktivitu buněk. Ukázalo se, že pod vlivem kontinuální přítomnosti melatoninu je výlev ATP do extracelulárního prostoru statisticky významně snížen, a že velikost této inhibice závisí s přímou úměrou na dávce aplikovaného melatoninu v rozmezí 0,1-10 nM. V případě jednorázové aplikace melatoninu v 16:00 dochází ke zpoždění fáze ATP, nicméně bez výrazného snížení celkového výlevu ATP. Bylo také ukázáno, že pod vlivem tetrodotoxinu, který inhibuje elektrickou aktivitu neuronů, je ATP rytmus inhibován i desynchronizován zároveň, což ukazuje na roli neuronů v regulaci výlevu ATP. Tyto výsledky ukazují, že melatonin je schopen vyvolat zpoždění fáze ATP rytmu v SCN, snížit množství akumulovaného ATP, dále že účinek melatoninu je pravděpodobně zprostředkován specifickými melatoninovými receptory, a že ATP rytmus je pravděpodobně výsledkem...
|
|
|
Modulace cirkadiánního rytmu v produkci melatoninu člověka navozenými experimentálními světelnými podmínkami
Skálová, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Cirkadiánní systém řídí načasování většiny fyziologických funkcí a chování s periodou přibližně 24 hodin. Střídání světla/tmy seřizuje cirkadiánní rytmus s přesnou délkou slunečního dne. Informace o světle jsou přenášeny přes ipRGC v sítnici, které majímaximální citlivost na modrou část světla (vlnová délka 460-480 nm). Zachycené informace pokračují k hlavním cirkadiánním hodinám nacházejícím se v suprachiazmatických jádrech. Tyto hodiny regulují syntézu neurohormonu melatoninu v epifýze, jehož vysokou noční hladinu lze v noci rychle potlačit světlem. Hlavním cílem této studie bylo ověřit účinnost emitátorů modrého a zeleného světla potenciálně využitelných v klinické praxi na potlačení hladiny melatoninu v noci, a poskytnout tak základní informaci o tom, jak tato zařízení ovlivňují cirkadiánní systém. Výsledky ukazují, že světlo vyzařované emitátorem má potenciál snížit hladinu melatoninu u většiny subjektů s vyšší účinností v modrém rozsahu. Klíčová slova: cirkadiánní rytmus, melatonin, světelný pulz, oční víčka, modré a zelené světlo
|
|
|
Cirkadiánní systém a jeho změny u myší s mutací Lurcher
Boubín, Josef ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Tématem této diplomové práce jsou změny v cirkadiánních rytmech způsobené poruchou cerebella. Jako animální model byly vybrány myši s mutací Lurcher, které mají specificky degenerovanou vrstvu Purkyňových buněk. Z našich výsledků vyplývá, že mutace glutamátového receptoru GluRδ2, která podmiňuje postupnou degeneraci Purkyňových buněk, vede k poškození cirkadiánního systému. Myši s touto mutací mají sníženou schopnost synchronizace s vnějšími světelnými podmínkami, vykazují zvýšenou variabilitu v délce endogenní periody a nejsou schopny generovat anticipační chování v režimu časově omezeného přístupu k potravě. Na rozdíl od kontrolních myší, u postižených myší jsme nedetekovali významný rytmus v hladině proteinu hodinového genu Bmal1 v suprachiasmatických jádrech, paraventrikulárních jádrech ani v habenule. Hladiny fosforylovaných kináz ERK1/2 a GSK3ß měly také narušený rytmus v suprachiasmatických jádrech. Vzhledem k částečně zachovaným cirkadiánním oscilacím v lokomoční aktivitě patrně nedochází k narušení cirkadiánního systému na molekulární úrovni. Cerebelární mutace spíše narušuje vzájemnou synchronizaci neuronů suprachiasmatických jader a může také ovlivňovat procesy ve ventromediálním hypotalamu regulujícím příjem potravy. Naše poznatky jsou první, které naznačují funkční interakci cerebella...
|
|
|
Změny motorických funkcí u myšího modelu cerebelární degenerace v průběhu ontogeneze
Šalomová, Martina ; Jelínková, Dana (vedoucí práce) ; Kubik-Zahorodna, Agnieszka (oponent)
Mozeček zasahuje do řady důležitých a komplexních procesů v organismu. Zajišťuje koordinaci pohybů, motorické učení a hraje významnou roli v kognitivních a afektivních funkcích. Při cerebelárních degeneracích se tak setkáváme nejen s motorickými poruchami, ale i s behaviorálními abnormalitami, které se souhrnně označují jako kognitivně-afektivní syndrom. Cílem práce bylo, pomocí přístrojů pro kvantitativní analýzu chůze a rotarodu, zkoumat motorické funkce v průběhu ontogeneze u myších modelů hereditární cerebelární degenerace - mutantních myší Lurcher a Purkinje cell degeneration. Dalším cílem bylo sledovat vliv fyzické aktivity na míru ataxie a projevy myší v klasických behaviorálních testech. Výsledky potvrdily významné rozdíly motorických schopností mezi mutanty a zdravými myšmi. Odlišnosti byly pozorované i u některých parametrů chůze, především v rychlosti chůze a parametrech s ní korelujících. Během ontogeneze se motorické funkce u většiny skupin myší nezměnily, s výjimkou myší pcd, které zhoršily svůj výkon na rotarodu. Vliv fyzické aktivity nebyl, vyjma testu nuceného plavání, zjištěn. Fyzická aktivita o námi nastavené intenzitě neměla žádný příznivý účinek na motorické projevy myší.
|
|
|
Exprese a regulace Dexras1 ve strukturách mozku potkana za vývoje.
Kyclerová, Hana ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Gen pro Dexras1 byl objeven po indukci glukokortikoidem dexametazonem v buňkách tumoru hypofýzy. Dexras1 byl nalezen i v jiných oblastech mozku a v periferních orgánech, avšak pouze v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN), kde sídlí hlavní cirkadiánní pacemaker savců, byla jeho exprese rytmická. Exprese Dexras1 byla ovlivněná také stresem, aplikací amfetaminu či prenatální expozicí alkoholu. Jeho úloha v buňkách nebyla zatím zcela objasněna. Bylo zjištěno, že jeho GTPázová aktivita závisí na stimulaci NMDA receptorů a že působí jako aktivátor G-proteinové signalizace v buňkách. Také byla objevena jeho role v homeostáze železa u neuronů či v regulaci citlivosti hlavního cirkadiánního pacemakeru ke světelným i nesvětelným synchronizačním stimulům z prostředí v závislosti na denní době. Cílem naší studie bylo metodou in situ hybridizace popsat expresi Dexras1 mRNA v mozku potkana během ontogeneze a ve vývoji při zrakové senzorické deprivaci. Nejčasněji jsme detekovali expresi Dexras1 v mozku potkana ve 20. embryonálním dni, a to pouze v SCN a ve ventrálním posteromediálním jádře talamu. Až postnatálně se jeho exprese objevovala také v ostatních senzorických strukturách, v motorických strukturách talamu, v hypotalamických strukturách podílejících se na regulaci vodní homeostázy či ve strukturách...
|
host ::
RSS.