|
Výzkum epigenetických aspektů kmenových buněk krvetvorby a spermatogeneze.
Hybešová, Michaela ; Pimková, Kristýna (vedoucí práce) ; Děd, Lukáš (oponent)
Diferenciace kmenových buněk je řízená koordinovanou regulací genové transkripce. Jedním z regulačních faktorů je rozvolnění chromatinu a zpřístupnění DNA k transkripčním faktorům. Remodelace chromatinu je zajišťována remodelačními komplexy. ISWI chromatin remodelující ATPáza Smarca5 (S5) je významným faktorem remodelačních komplexů. Jedná se o vysoce konzervovaný chromatin-remodelační faktor, který se nachází v několika komplexech oligopodjednotek a tvoří zde katalytickou podjednotku. V těchto komplexech aktivně reguluje strukturu a přestavbu nukleozomu během replikace, oprav a transkripce DNA. Bylo zjištěno, že S5 je klíčový protein pro embryonální vývoj. Jeho nedostatek vede k poruchám krvetvorby a vývoji samčích pohlavních orgánů. V této práci jsme se zaměřili na roli S5 v hematopoéze a spermatogenezi. Pomocí myšího modelu s transgenní expresí S5, ko-imunoprecipitace a hmotnostní spektrometrie jsme identifikovali komplexy, v nichž se S5 nachází v hematopoetických orgánech a v buňkách v testes. Studovali jsme také fenotypové následky deficitu S5 v myších testes a zjistili, že vede k poruše vývoje spermií a samčí sterilitě. Pomocí transkriptomické a proteomické analýzy jsme identifikovali, některé molekulární programy, které by mohly k poruchám reprodukce vést. Naše práce naznačuje, že S5 je...
|
|
Stimulation of mesenchymal stem cells osteogenic differentiation using perfusion bioreactor
Šljivnjak, Erna ; Rampichová, Michala (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
Kostní buňky jsou in vivo vystaveny neustálým chemickým a mechanickým podnětům, způsobených prouděním intersticiální tekutiny. V in vitro prostředí je možné napodobit účinky intersticiální tekutiny a podmínky tvorby kostní tkáně pomocí perfúzního bioreaktoru. Perfuze média přes tkáňový nosič zlepšuje transport živin a současně vytváří smykové tření, napodobující in vivo podmínky. Tato práce zkoumala účinky rychlostí perfuzního toku na buněčnou životaschopnost, proliferaci, migraci a osteogenní diferenciaci lidských mezenchymálních kmenových buněk kultivovaných v 3D vlákenných nosičích připravených z poly-ε-kaprolaktonu. Nosiče byly vystaveny perfuzi po dobu 21 dnů při průtokových rychlostech 1, 3 a 5 ml/min a byly porovnány s nosiči kultivovanými ve statických podmínkách. Buňky kultivované při průtoku 1 ml/min vykazovaly ve srovnání se statickou kulturou vyšší životaschopnost, měly zvýšenou expresi osteogenního markeru kolagenu typu I a nejvyšší aktivitu alkalické fosfatázy. Nejvyšší buněčná proliferace ve srovnání se statickou kulturou byla sledována při průtoku 3 ml/min. Buňky kultivované v bioreaktoru pod průtokem 5 ml/min se v žádném ze zkoumaných parametrů významně nelišily od statické kultury. Migrace buněk do nosičů po vystavení perfuznímu proudění nebyla sledována. Tato data potvrzují, že...
|
|
The effect of carbon nanostructures on human cell behavior and the role of fetal bovine serum in cell adhesion
Verdánová, Martina ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Smetana, Karel (oponent)
Uhlíkové alotropy - grafen (G) a nanokrystalický diamant (NCD) - patří mezi nadějné nanomateriály vynikající výjimečnou kombinací vlastností jako jsou vysoká mechanická pevnost, elektrická a tepelná vodivost, možnost funkcionalizace a velký poměr povrchu k objemu. Z těchto důvodů jsou G and NCD využívány kromě elektroniky také v biomedicínských aplikacích zahrnujících potahování implantátů, dopravu léčiv a genů do buněk a biosenzory. Za účelem základní charakterizace chování buněk na G a NCD byla studována adheze a proliferace osteoblastů na těchto materiálech, které byly různě upravené. Obecně lze říci, že G a NCD sloužily jako lepší substrát pro kultivaci osteoblastů než kontrolní polystyren speciálně upravený pro kultivaci buněk. Lepší adheze buněk, ale nižší proliferace, byla pozorována na NCD ve srovnání s G. Nejvíce překvapivé bylo zjištění, že hydrofobní G s nanostrukturovaným povrchem výrazně více podporoval proliferaci buněk ve srovnání s hydrofilním a plochým G a s oběma NCD (hydrofobním i hydrofilním), které měly mírně drsnější povrch. Díky zvýšené proliferaci buněk může dojít k rychlejšímu osídlení G a NCD buňkami a díky tomu k rychlejší tvorbě nové tkáně, což je žádoucí v biomedicínských aplikacích. Dále bylo ukázáno, že adheze osteoblastů byla zvýšena za počáteční nepřítomnosti...
|
|
Diferenciace kmenových buněk na beta buňky, které produkují insulin
Leontovyč, Ivan ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Lukšan, Ondřej (oponent)
Kmenové buňky slinivky břišní jsou schopné se diferencovat na -buňky produkující inzulín. Tyto buňky by tudíž mohli být vhodným zdrojem pro buněčnou terapii diabetu. Cílem této diplomové práce byl výzkum účinků čtyř různých růstových faktorů (LIF, noggin, TGF- a BMP-2) na diferenciaci kmenových buněk slinivky břišní směrem k -buňkám. Pro analýzu buněk vzniklých diferenciací byly použity průkazné metody (RT-PCR, nepřímá imunofluorescence a statické inkubace).
|
|
Mesenchymal stem cells for treatment of spinal cord injury
Dubišová, Jana ; Kubinová, Šárka (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Poranenie miechy a jeho terapia pomocou mezenchymálnych kmeňových buniek Abstrakt Pacienti s vážnym poranením miechy (SCI - spinal cord injury) majú malú šancu na plnohodnotný návrat do ich pôvodného života. Tento druh zranení necháva doživotné následky ako na samotnom pacientovi, tak aj na jeho najbližšom okolí, rodine a celosvetovo sú vydávané nemalé finančné prostriedky pre znovuzačlenenie týchto pacientov do spoločnosti. Táto práca sa zameriava na popis poranenia miechy, jeho komplikovanosť a možnosť liečby pomocou novej terapeutickej metódy mezenchymálnymi bunkami. Prvá časť pojednáva o závažnosti poranenia miechy a jeho patofyziológii s predstavením následných klinických fáz. Druhá časť je venovaná novým liečebným metódam a prístupom s dôrazom na bunkovú terapiu. Tretia časť predstaví liečebnú metódu pomocou mezenchymálnych kmeňových buniek (MSCs - mesenchymal stem cells), ktorých imunomodulačné a protizápalové vlastnosti, tak ako ich schopnosť migrácie do miesta poranenia a možnosť ich genetickej modifikácie z nich urobili skvelých kandidátov na liečbu tohto závažného poranenia. Kľúčové slová: Poranenie miechy, kmeňové bunky, mezenchymálne kmeňové bunky, bunečná terapia, regeneratívna medicína
|
|
Experimentální modely přenosu kmenových buněk pro léčebné účely
Faltýsková, Helena ; Krulová, Magdaléna (vedoucí práce) ; Indrová, Marie (oponent)
Experimentální modely přenosu kmenových buněk pro léčebné účely Abstrakt Terapie využívající kmenové buňky je v současné době brána již jako standardní postup při léčbě některých vrozených onemocnění a závažných poranění. Hledání nejvhodnějšího způsobu přenosu kmenových buněk do těla pacienta však nadále zůstává důležitou otázkou spojenou s tímto typem terapie. V našich experimentech jsme pro kultivaci kmenových buněk a jejich následný přenos využívali nanovlákenných nosičů připravených technologií NanospiderTM . Myším kmene BALB/c jsme transplantovali alogenní kožní štěpy nebo rohovku pocházející z myší kmene B6 a transplantáty jsme překryli nanovlákny s nakultivovanými kmenovými buňkami. Transplantované kmenové buňky jsme předem obarvili imunofluorescenční značkou a měli jsme tak možnost sledovat jejich migraci z nanovláken do tkání, následnou distribuci v organismu i změny této distribuce v čase. S využitím metod ELISA a PCR jsme ověřili, že mezenchymální kmenové buňky podporují produkci protizánětlivých cytokinů IL-4 a IL-10 a přispívají k potlačení produkce prozánětlivých cytokinů IL-1, IFNγ a inducibilní NO-syntázy. Podařilo se nám prokázat významný přínos nanovlákenných nosičů při transplantaci mezenchymálních kmenových buněk. Nanovlákenné nosiče totiž umožňují bezprostřední kontakt těchto...
|
|
Možnosti a význam prodloužené kultivace embryí
Uher, Petr ; Rokyta, Zdeněk (vedoucí práce) ; Slípka, Jaroslav (oponent) ; Pilka, Ladislav (oponent)
Cílem dizertační práce je zdůraznit význam prodloužené kultivace embryií do stadia blastocyst a její vliv na úspěšnost asistované reprodukce, umožnění praeimplantační diagnostiky, analýzy kultivačních medií a derivace lidských embryonálních kmenových buněk. Autor shrnuje současné literární poznatky v asistované reprodukci a rozebírá současné metody. Předkládá vlastní experimentální práce, ve kterých srovnává vlastní výsledky léčby neplodnosti s použitím prodloužené kultivace do blastocyst s výsledky jiných technik. Dále předkládá vlastní experimentální publikované práce využívající prodloužené kultivace pro preimplantační diagnostiku a její zdokonalení. Další experimenální práce se dotýkají možnosti derivace kmenových buněk. Použití prodloužené kultivace do blastocyst přesvědčivě vede jak na základě vlastních experimentů, tak dle literárních poznatků k vyšší úspěšnosti léčby neplodnosti. Tato skutečnost je zvláště výrazná u matek vyššího věku. Dostatečná doba kultivace umožňuje nejenom jeho selekci, ale také biopsii a její genetické vyšetření. Dlouhodobá kultivace umožňuje též analýzu kultivačních medií - ta ale pro zvýšení úspěšnosti léčby nesplnila očekávání. Současná sofistikovanost analýzy embryí vnesla do asisitované reprodukce značné zvýšení úspěšnosti, stále však je neuspokojivé a...
|
|
Možnosti využití kmenových buněk pro léčbu diabetické retinopatie
Palacká, Kateřina ; Holáň, Vladimír (vedoucí práce) ; Tlapáková, Tereza (oponent)
Diabetická retinopatie je onemocnění sítnice způsobující nevratné poškození buněk a tím i postupnou ztrátu zraku. Současná léčba je velice omezená a spojená s četnými vedlejšími účinky. Nadějnou možností léčby degenerativních onemocnění sítnice je použití kmenových buněk. Existují různé typy kmenových buněk. Patří mezi ně embryonální kmenové buňky, indukované pluripotentní kmenové buňky a buňky z dospělého organismu, mezi které můžeme zařadit mesenchymální kmenové buňky (MSC, mesenchymal stem cells). MSC jsou buňky nacházející se téměř ve všech tkáních dospělého organismu. Mohou migrovat do místa poškození, regulovat v sítnici průběh zánětu, potlačit vznik fibrovaskulátních jizev a nahradit poškozené buňky, jako jsou například nervové buňky, fotoreceptory a epiteliální pigmentové buňky. Aplikace MSC by tak mohla být slibnou léčbou pro degenerativní onemocnění sítnice.
|
|
Mechanismy imunomodulačního působení kmenových buněk a jejich využití k léčbě onemocnění oka
Heřmánková, Barbora ; Holáň, Vladimír (vedoucí práce) ; Heissigerová, Jarmila (oponent) ; Indrová, Marie (oponent)
Kmenové buňky představují perspektivu pro léčbu řady doposud neléčitelných onemocnění. V současnosti mezi nejvíce studované kmenové buňky patří mezenchymální kmenové buňky (MSC). Tyto buňky jsou schopné diferenciace v různé buněčné typy, produkovat růstové a trofické faktory a prostřednictvím imunomodulačních molekul regulovat funkce buněk imunitního systému. Při studiu imunomodulačních vlastností MSC jsme se zaměřili na jejich vliv na B buňky a na studium mechanismu působení MSC ovlivněných interferonem-γ (IFN-γ) na produkci interleukinu 10 (IL-10) B buňkami. Prokázali jsme, že MSC ovlivněné IFN-γ inhibují produkci IL-10 aktivovanými B buňkami prostřednictvím dráhy cyklooxygenázy-2. Vzhledem ke svým regenerativním a imunomodulačním vlastnostem nacházejí MSC uplatnění v léčbě řady onemocnění. V této práci jsme se zabývali možností využití MSC k léčbě onemocnění a poškození oka. Při léčbě poškozeného povrchu oka jsou používány limbální kmenové buňky (LSC), ale jejich izolace je obtížná a nemohou být použity ve všech případech poškození. Vhodným kandidátem v těchto případech mohou být MSC. Proto jsme srovnávali terapeutický potenciál LSC a MSC izolovaných z kostní dřeně a tukové tkáně. Studie ukázala, že MSC izolované z kostní dřeně mají srovnatelný regenerativní vliv na hojení poškozeného povrchu...
|
|
Úloha buněčného metabolismu v karcinogenezi. Molekulární patofyziologie chemorezistence karcinomu močového měchýře
Kripnerová, Michaela ; Kuncová, Jitka (vedoucí práce) ; Nevoral, Jan (oponent) ; Chovanec, Miroslav (oponent)
Terapeutická rezistence nádor p edstavuje závažný klinický problém. Z hlediska klinického pr b hu vzniku rezistentního fenotypu rozlišujeme primární rezistenci, kdy nádor v bec nereaguje na aplikovanou terapii, a rezistenci získanou neboli sekundární, kdy po po áte ní klinické odpov di terapie p estává p sobit a nádor se stává chemo,- radio- i imunorezistentní. Z hlediska mechanismu terapeutické rezistence m žeme rozlišit bun n autonomní rezistentní fenotypy od p ípad rezistence založené na komplexních interakcích v rámci nádorového mikroprost edí. Experimentální modely terapeutické rezistence nádor vychází asto ze vstupního modelu senzitivních nádorových bun ných linií a selekce dce iné chemo- i radiorezistentní bun né linie po aplikaci p íslušného cytostatika, pop . experimentální radioterapie. V rámci p edkládané dizerta ní práce jsme odvodili dva unikátní modely terapeutické rezistence urotheliálního karcinomu. První model vychází z námi odvozené bun né linie BC44 a dce iné bun né linie BC44DoxoR, která byla odvozena prolongovanou expozicí mate ské bun né linie BC44 doxorubicinu. Tato dce iná chemorezistentní linie vykazuje bun n autonomní fenotyp mnoho etné lékové rezistence, s rezistencí v i ty em dalším cytostatik m (cisplatina, metotrexát, vinblastin a gemcitabin). BC44DoxoR vykazuje...
|