|
|
Cancer metabolism and its role in the sensitivity to ASNase of leukemic cells to L-asparaginase
Alquezar Artieda, Natividad ; Starková, Júlia (vedoucí práce) ; Procházka, Vít (oponent) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Cancer metabolism and its role in the sensitivity of leukemic cells to L- asparaginase ABSTRACT No ultimate treatment strategy exists for relapsed or non-responsive (15-20%) children with acute lymphoblastic leukemia (ALL). In this study, we aimed to elucidate the impact of metabolic rewiring in leukemic cells on poor therapy response and the emergence of resistance. This dissertation focuses on l-asparaginase (ASNase), a crucial chemotherapeutic agent and its effect on leukemia, using models of leukemic cell lines and primary cells of ALL patients. Cell metabolism was assessed by measuring metabolic pathways and nutrient influx using a Seahorse analyzer and stable isotope tracing. Main findings of the study demonstrated that the ASNase- therapy response was mitigated by the activity of the mechanistic target of rapamycin (mTOR)- regulated biosynthetic pathways. This phenomenon was induced by the bone marrow environment, which enabled the activation of the resistant mechanism in leukemic cells. We next found a correlation between the following metabolic features and lower sensitivity to ASNase: low ATP- linked respiration, high mitochondrial membrane potential and high glycolytic flux before therapy. The latter was shown to have prognostic implications. Moreover, high glycolytic flux was detected in T-ALL...
|
|
|
The role of iron in the regulation of proteins connected with tamoxifen-resistance
Potomová, Petra ; Truksa, Jaroslav (vedoucí práce) ; Balušíková, Kamila (oponent)
Nádorové buňky jsou vysoce závislé na přísunu živin pro udržení jejich zvýšené proliferace, jedním z těchto živin je i železo. V posledních letech byla v nádorových buňkách pozorována zvýšená závislost na železe, umožňující správnou funkci mnoha enzymů, DNA syntézy a mitochondriální respirace. Zde se dále pouštíme do metabolismu železa malignantních buněk ve snaze pochopit rozdíly mezi tamoxifen citlivými a rezistentními (Tam5R) buňkami nádoru prsu luminálního A typu, MCF7 a T47D. Tyto buňky vykazují četné změny v metabolismu železa a mechanismech závislých na železe. Na základě rozdílů v proteomu Tam5R jsme se zaměřili na železnou regulaci proteinů, které jsou deregulované při rezistenci k tamoxifenu - vyhodnocením jejich regulace na transkripční (mRNA) a post-transkripční úrovni (protein) jakož i porovnáním jejich schopnosti odpovídat v citlivé buněčné linii. Zhodnotili jsme dva hlavní typy regulace - interakci sekvencí regulovaných železem s proteiny odpovídajícími na železo (IRE-IRP dráha) a tristetraprolinem (TTP) řízenou degradací mRNA přes oblasti bohaté na AU páry (ARE). Použitím přidávání a chelace železa jsme otestovaly buňky - za potvrzení IRE-IRP regulace těžkého řetězce ferritinu (FTH), transferinového receptoru 1 (TfR1), akonitázy 2 (ACO2) a za identifikace nových cílů IRE-IRP dráhy...
|
|
|
Inhibice mnohočetné lékové rezistence mediované P-glykoproteinem a STAT3 signální dráhy polymerními konjugáty nesoucími deriváty proteasových inhibitorů
Starenko, Daniil ; Kovář, Marek (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Nádorové buňky exprimující zvýšené hladiny některých ABC transportérů (hlavně P- glykoproteinu) se stávají rezistentními vůči mnoha často i strukturně a funkčně odlišným léčivům. Tato tzv. mnohočetná léková rezistence může být významnou překážkou pro úspěšnou chemoterapii maligních onemocnění. V současné době je známo značné množství nízkomolekulárních látek schopných potentně inhibovat P-glykoprotein, ale žádná z nich se zatím neuplatňuje v klinické praxi. STAT3 je transkripčním faktorem důležitým pro mnohé fyziologické procesy, nicméně jeho trvalá aktivace může vést k maligní transformaci a v nádorových buňkách se podílet na snížení citlivosti k chemoterapii. STAT3 je tudíž jedním z potenciálních cílů pro nově vyvíjená protinádorová léčiva. Inhibice STAT3 signální dráhy vede ke snížení proliferace nádorových buněk a jejich zvýšené citlivosti k indukci apoptózy. Ve výzkumu nových přístupů k léčbě nádorových onemocnění je věnována velká pozornost zvýšení efektivity a snížení nežádoucích účinků konvenčních cytostatik použitím nanomateriálů a systémů pro dopravu léčiv do nádorové tkáně. Jedním z nich jsou nosiče založené na kopolymerech N-(2- hydroxypropyl)methakrylamidu (HPMA kopolymery). V rámci této diplomové práce bylo hlavním cílem vyhodnotit efektivitu derivátů několika vybraných inhibitorů HIV...
|
|
|
Molecular mechanisms of checkpoint signalling and termination
Benada, Jan ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Pro udržení integrity genomu využívají buňky extensivní signální síť nazývanou buněčná odpověď na poškození DNA (DNA damage response). DDR je schopná aktivovat kontrolní body buněčného cyklu (checkpoints), které brání dalšímu průchodu buněčným cyklem a umožňují buňce opravit poškozenou DNA. Poruchy těchto ochranných mechanismů se projevují závažnými lidskými onemocněními, především rozvojem rakoviny. Cílem teto práce je přispět k porozumění toho jak buňky negativně regulují DDR a signalizaci kontrolních bodu buněčného cyklu. Zaměřili jsme se zejména na fosfatázu Wip1 (PPM1D), která je hlavním negativním regulátorem DDR a je nezbytná pro zotavení z kontrolních bodu. Nejprve jsme ukázali, že Wip1 je degradovaná během mitózy APC- Cdc20-dependetním mechanismem. Wip1 je dále v průběhu mitózy fosforylována na několika aminokyselinách, což vede k inhibici její enzymatické aktivity. Navrhujeme, že inhibice Wip1 umožňuje buňkám adekvátně reagovat i na nízkou hladinu poškození DNA, ke kterému dochází i při nenarušené mitóze. V následující publikaci jsme se zabývali tím, proč mitotické buňky spouštějí pouze časnou DDR a nepokračují k akumulaci opravných faktoru jako je 53BP1. Ukázali jsme, že 53BP1 je fosforylován kinázami CDK1 a Plk1 uvnitř motivu, který je zodpovědný za jeho vazbu na ubiquitin. Tyto...
|
|
|
Mitochondrie jako cíl protinádorových léčiv
Monschizadeh Tehrany, Shahin ; Truksa, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Rakovina je komplexní onemocnění vyznačující se velkou heterogenitou ve svých formách a projevech. Tato rozmanitost je zapříčiněna především různými kombinacemi mutací v onkogenech a tumor supresorových genech, jež z nádorů dělají nejasný a nesourodý cíl. Nicméně řada nádorově změněných metabolických drah souvisí s funkcí mitochondrií, které se tak stávají středem zájmu nádorového výzkumu. Mezi tyto změny patří přechod do metabolismu aerobní glykolýzy, jenž se vyznačuje zvýšenou spotřebou glukózy, podpořením biosyntetických drah a sníženou oxidační schopností mitochondrií. Další změnou je zvýšená tvorba reaktivních forem kyslíku, jako zdroj nových mutací a faktor podporující buněčnou proliferaci. Vyšší transmembránový potenciál na vnitřní mitochondriální membráně je mimo jiné také velmi častým znakem, který rovněž podporuje buněčné dělení a přímo koreluje se zhoubností nádorů. V této souvislosti byla popsána skupina látek nazývaných mitokany, jež svůj protinádorový účinek směřují na nádorově změněné mitochondrie. Spektrum účinků mitokanů sahá od obnovení vlastnosti proapoptotických molekul po oxidační poškození nádorově změněných mitochondrií a vynucení apoptotické smrti. Tyto látky ukazují svoje protinádorové účinky nejen na buněčných kulturách, ale často i v živých modelech a nabízejí se tak jako...
|
|
|
Buněčná smrt jako důsledek železem indukovaného buněčného poškození
Běhounek, Matěj ; Balušíková, Kamila (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Železo je esenciální stopový prvek pro většinu známých organismů. Nadbytek železa v buňkách a tkáních však vede k jejich poškozování. Nejčastěji dochází k poškození parenchymatických orgánů, jako jsou játra, pankreas či srdce. Náplní této diplomové práce bylo vytvořit buněčné in vitro modely pro zkoumání vlivu nadbytku železa u hepatocytů a pankreatických beta buněk a na těchto modelech zkoumat děje, které při nadbytku železa vedou k buněčnému poškození. Zaměřili jsme se na zkoumání přítomnosti oxidativního stresu a stresu endoplasmatického retikula a aktivaci apoptotické buněčné smrti. K experimentům jsme používali buňky buněčné linie HEP-G2 zastupující lidské hepatocyty a linie NES2Y zastupující lidské pankreatické beta buňky. Pro studium mechanismů buněčného poškození v důsledku nadbytku železa jsme použili dva přístupy, pomocí nichž jsme sledovali jak akutní, tak dlouhodobý vliv vysokých hladin železa na poškození vybraných buněčných linií. Při studiu akutního vlivu nadbytku železa jsme na buňky aplikovali vysoké dávky železa (za použití 15 mM citrátu železitého v médiu), které vedly k aktivaci buněčné smrti během kultivace buněk v řádu hodin. Dlouhodobý vliv nadbytku železa jsme sledovali u buněk pravidelně kultivovaných v přítomnosti 50 µM a 100 µM citrátu železitého po dobu několika měsíců....
|
|
|
The role of autophagy in apoptosis induction by fatty acids in pancreatic beta cells.
Žigová, Ivana ; Němcová, Vlasta (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Diabetes mellitus 2. typu predstavuje metabolickú chorobu, ktorá v 21. storočí dosiahla epidemický charakter. K jej vzniku významne prispieva apoptóza pankreatických β buniek indukovaná mastnými kyselinami (MK). Zatiaľ čo nasýtené MK sú pre β bunky silno cytoxické, nenasýtené MK sú β bunkami lepšie tolerovateľné, a dokonca pri spoluinkubácii s nasýtenými MK sú schopné inhibovať ich proapoptotický účinok. Štúdie z poslednej doby naznačujú, že na regulácii apoptózy indukovanej MK sa u pankreatických β buniek podieľa aj autofágia, katabolická dráha uplaňujúca sa pri degradácii a recyklácii bunkových komponent v lyzozómoch. Cieľom tejto diplomovej práce bolo prispieť k objasneniu úlohy autofágie v regulácii apoptózy indukovanej MK. Na modeli ľudských pankreatických β buniek línie NES2Y sme indukovali apoptózu pôsobením 1 mM nasýtenej kyseliny stearovej (SA) a inhibovali účinkom 0,2 mM nenasýtenej kyseliny olejovej (OA) pri ich spoločnej inkubácii. Zistili sme, že nasýtená SA v koncentrácii indukujúcej u β buniek línie NES2Y apoptózu zároveň spôsobuje autofagický blok. Pri spoluinkubácii SA s nenasýtenou OA, v koncentrácii dostatočnej pre inhibíciu proapoptotického účinku SA, je OA tiež schopná inhibovať autofagický blok vyvolaný účinkom SA. Pôsobenie samotnej nenasýtenej OA v takejto koncentrácii nemá...
|
|
|
Analyzing the role of the p130Cas SH3 domain in p130Cas-mediated signaling
Gemperle, Jakub ; Rösel, Daniel (vedoucí práce) ; Vomastek, Tomáš (oponent) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
IN CZECH Adaptorový protein p130Cas (CAS, BCAR1) propojuje signalizaci od integrinových receptorů s receptory růstových faktorů a ovlivňuje správný embryonální vývoj a tkáňovou homeostázu. Jeho změněná exprese může vyvolat mnoho patologických stavů, včetně nádorového bujení, metastazování a rezistence vůči různým protinádorovým lékům. Molekulární mechanismy, jakými p130Cas přispívá k různým patologickým stavům nejsou zatím jednoznačně popsány. Cílem mé doktorské práce bylo tedy poskytnout nové poznatky o signalizaci p130Cas a o její regulaci. Doména SH3 je nepostradatelná pro signalizaci proteinu p130Cas, ale její vazebné preference/regulace nebyly dosud přesně charakterizovány ani strukturně popsány. Proto jsme začali spolupracovat se skupinou Dr. Veverky (Strukturní biologie) a Dr. Lepšíkem (Výpočetní biochemie, AV ČR). S jejich pomocí jsme pak připravili fúzní chiméry SH3 domény proteinu p130Cas se svými ligandy a provedli strukturní analýzu NMR, která nám pomohla strukturně popsat atypický vazebný motiv SH3 domény proteinu p130Cas. Díky této spolupráci jsem se navíc naučil, jak tyto struktury vizualizovat a analyzovat. Tato práce rozšířila naše znalosti o regulaci vazby mezi p130Cas SH3 a jejími ligandy a dále vedla k vylepšenému modelu vazby mezi Src-p130Cas-FAK. Naše snaha sledovat aktivitu...
|
|
|
Charakterizace vlivu senescence na indukci a regulaci smrti nádorových buněk
Nováková, Gita ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
5 Abstrakt Senescence je stav, kdy se bu ka p estane d lit, m ní expresi n kterých gen a je trvale zastavena v ur ité fázi bun ného cyklu. Nenádorové bu ky vystupují z cyklu po ur itém po tu bun ných d lení, nebo jsou-li poškozeny natolik, že jejich další d lení již není žádoucí. U nádorových bun k m že být senescence indukována podprahovým stresem nap . subletálními dávkami chemoterapeutik. Nádorové bu ky tak neumírají, ale z stávají v tkáni a m ní sv j fenotyp na fenotyp charakteristický sekrecí faktor , které tká dále ovliv ují. Stav senescence tedy m že m nit odpov nádorových bun k na lé bu pomocí apoptózu indukujících terapeutik. V této práci jsme se sout edili na analýzu rozdíl v apoptotické signalizaci mezi proliferujícími a senescentními nádorovými bu kami indukované r znými proapoptotickými látkami. Pomocí bromodeoxyuridinu (BrdU) jsme u nádorových pankreatických (PANC-1) a mesoteliálních (H28) bun k indukovali replika ní stres, jehož vlivem se bu ky p estaly d lit a získaly fenotyp senescentních bun k. U t chto bun k jsme pozorovali zvýšenou rezistenci v i apoptóze indukované ligandem TRAILem v kombinaci s homoharringtoninem (HHT) a zvýšenou senzitivitu senescentních bun k v i Fas ligandu, camptothecinu a mVESu. Tyto bu ky take vykazovaly zvýšenou expresi antiapoptotického proteinu c-FLIP a zm ny...
|
|
|
Iron metabolism in cancer cells
Beranová, Lea Marie ; Truksa, Jaroslav (vedoucí práce) ; Čermák, Vladimír (oponent)
1Abstrakt: Rakovina je jednou z nejčastějších příčin úmrtí na světě. Vědecký výzkum se tedy mimo jiné zaměřil na metabolismus železa a možné využití cílů souvisejících s metabolismem železa jako prostředku k zastavení nekontrolovaného množení a šíření těchto rakovinných buněk. Tato práce by měla sloužit jako stručná literární rešerše zabývající se metabol- ickými procesy železa od jeho absorpce z výživy a recyklace odumřelých buněk po jeho využití v proteinech obsahujících hem či železo-sirná centra nebo jeho uskladnění v podobě ferritinu. Zároveň pak podtrhává odlišnosti v těchto reakcích, které vykazují právě rakovinné buňky, a stručně se zmiňuje o poruchách metabolismu ústících ve vyčerpání železa v těle či naopak přetížení organismu tímto esenciálním prvkem. Také se snaží naznačit možné odchylky, které mohou nebo nemohou být využity pro léčbu a v neposlední řadě zmiňuje vyhlídky tohoto výzkumu a budoucí práci, která může přinést nový přístup a metody v tomto oboru. Klíčová slova: železo, rakovina, metabolismus železa, hepcidin
|
host ::
RSS.