|
|
Vliv endokanabinoidního systému na světelnou synchronizaci cirkadiánního systému potkana
Filipovská, Eva ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Cirkadiánní systém savců je řízen suprachiasmatickými jádry v hypotalamu. Tento systém je synchronizován se světelnými podmínkami pomocí fázových posunů, které nastávají po expozici světlu v subjektivní noci. Nedávné výzkumy ukázaly, že aktivace receptorů endokanabinoidního systému potlačuje světlem indukované fázové posuny a ovlivňuje tak schopnost cirkadiánního systému ke světelné synchronizaci. Tato práce má za cíl prozkoumat tento vliv na behaviorální úrovni a na úrovni světloreaktivních buněčných procesů v neuronech suprachiasmatických jader. Naše výsledky ukazují, že aktivace kanabinoidního systému pomocí agonisty CB1 receptorů moduluje světlem indukovanou fosforylaci extracelulárním signálem regulované kinázy 1/2 (ERK1/2) a expresi proteinu c-Fos v neuronech suprachiasmatických jader v mozku potkana, což koreluje s potlačením světelné synchronizace cirkadiánního systému pozorované na behaviorální úrovni. Klíčová slova: cirkadiánní systém, suprachiasmatická jádra, světelná synchronizace, endokanabinoidní systém, CB1 receptory, extracelulárním signálem regulovaná kináza 1/2, ERK1/2, c-Fos
|
|
|
Mechanismy mateřské synchronizace fetálních cirkadiánních hodin
Černá, Barbora ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Balaštík, Martin (oponent)
Naše tělo je vystavené velkému množství cyklických změn ve svém okolí, jako je například střídání dne a noci nebo ročních období. Aby mohl organismus tyto změny předvídat a včas na ně reagovat, je vybaven vnitřními hodinami, které rytmicky ovlivňují fyziologické procesy, jako jsou spánek nebo metabolické rytmy. Vzhledem k tomu, že narušení naší vnitřní rytmicity na molekulární i behaviorální úrovni přispívá k mnoha závažným onemocněním, je nezbytné, aby byly všechny mechanismy těchto vnitřních hodin správně vyvinuty a seřízeny. Za prvotní nastavení našich cirkadiánních hodin je odpovědná matka, která za pomoci nejrůznějších signálů předává embryu rytmickou informaci o střídání dne a noci. Ačkoliv je tato synchronizace mezi matkou a mládětem tématem, kterému se věnuje čím dál více pozornosti, dosud není znám její přesný mechanismus. Tato práce si klade za cíl přispět k aktuálnímu poznání této problematiky. Experimenty, realizované v této práci, se týkají zkoumání schopnosti mateřských signálů synchronizovat centrální cirkadiánní hodiny embrya s okolními podmínkami. Březím samicím bylo manipulováno se světelným i potravním režimem a následně byl pozorován efekt těchto změn na neuronální aktivitu v suprachiasmatických jádrech 19ti denních embryí, měřený pomocí exprese genu c-fos.
|
|
|
Cirkadiánní regulace proteinu STAT3 v SCN a vliv leptinu na jeho aktivaci v SCN, v jiných částech hypotalamu a epifýze
Moníková, Veronika ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Signální dráha JAK/STAT je jedna z nejlépe prostudovaných intracelulárních kaskád přenášejících signály z extracelulárního prostředí do buněčného jádra s cílem ovlivnit expresi cílových genů. Cirkadiánní hodiny lokalizované v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu jsou citlivé zejména ke světlu, mohou však reagovat na nesvětelné signály jako jsou růstové faktory, opioidy, cytokiny a leptin, u kterých bylo prokázáno, že vykonávají svoji funkci prostřednictvím JAK/STAT signální dráhy. Nedávné výsledky naší laboratoře ukázaly, že protein STAT3 je silně produkován SCN potkana. Naše experimenty měly primárně za cíl otestovat cirkadiánní regulaci produkce STAT3 v SCN a popsat vliv exogenně podaného leptinu na fosforylaci STAT3 v SCN, epifýze a strukturách hypotalamu zodpovědných za regulaci potravního chování a energetický metabolismus. Protože aktivace leptinových receptorů může stimulovat i řadu jiných signálních kaskád, zvolili jsme fosforylované formy kináz ERK1/2 a GSK-3β jako další markery intracelulárních změn po aplikaci leptinu ve studovaných strukturách. Naše výsledky prokázaly rytmickou produkci proteinu STAT3 v SCN potkana a naznačily cirkadiánní regulaci citlivosti hypotalamických struktur k leptinu. Získaná data také naznačila, že aktivita buněk SCN a epifýzy měřená zvolenými markery...
|
|
|
Cirkadiánní regulace spánku během ontogeneze člověka
Grieblová, Adéla ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Soták, Matúš (oponent)
Cirkadiánní systém se vyvinul jako systém umožňující přizpůsobit se periodicky se měnícím podmínkám na Zemi. U savců, a tedy i u člověka, je cirkadiánní systém složen z centrálního a periferních oscilátorů generujících cirkadiánní rytmus. Jedním z nejvýraznějších procesů s cir- kadiánním rytmem je cyklus spánku a bdění. Spánek je regulován součinností cirkadiánního a homeostatického procesu. Cirkadiánní regulace spánku se během ontogeneze člověka mění. Změny se týkají hlavně chronotypu, tedy diurnálních preferencí k době spánku a aktivity v ur- čitou denní dobu. V prvních letech života je typický ranní chronotyp. Koncem první dekády života se cirkadiánní fáze začíná opožd'ovat a během adolescence dosahuje maximálního zpož- dění. V dospělosti se preference znovu mění směrem k rannímu chronotypu a ve stáří dosahují extrémního ranního choronotypu. Změny v cirkadiánní regulaci spánku během ontogeneze jsou v některých obdobích života závislé také na pohlaví. 1
|
|
|
Vliv endotoxinu lipopolysacharidu na cirkadiánní systém
Štěrbová, Petra ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Svobodová, Irena (oponent)
Biologické hodiny jsou zodpovědné za řízení cirkadiánních rytmů v řadě fyziologických a behaviorálních funkcí, včetně aktivity imunitního systému. U savců jsou tyto hodiny uloženy v suprachiasmatických jádrech hypothalamu a vyskytují se také na periferii. Hlavní oscilátor v SCN synchronizuje fáze periferních oscilátorů v tkáních a jiných částech mozku, a řídí také syntézu melatoninu v epifýze. Jeho vnitřní perioda Tau (τ) je v přirozených podmínkách synchonizována s vnějším 24hodinovým dnem, zejména střídáním světla a tmy během dne a noci, ale také nesvětelnými stimuly. Narušení přirozených vnitřních podmínek organismu podáním endotoxinu způsobuje aktivaci imunitní odpovědi, behaviorální změny a fázové změny cirkadiánních rytmů. Tato práce zkoumá vliv akutně podaného endotoxinu lipopolysacharidu na buněčné signální kaskády v buňkách suprachiasmatických jader a epifýzy. Naše výsledky ukazují, že hladiny fosforylovaných forem kináz GSK3β, a ERK1/2, a hladiny fosforylovaných forem transkripčních faktorů STAT3 jsou po podání LPS výrazně modifikovány jak v suprachiasmatických jádrech, tak zejména v epifýze potkana. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Exprese podjednotek AMPA glutamátových receptorů v suprachiasmatickém jádře potkana
Červená, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Zemková, Hana (oponent)
Hlavní cirkadiánní pacemaker savců uložený v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN), je adaptován ke změnám ve vnějším prostředí synchronizací své endogenní periody střídáním světla a tmy během dne a noci. Informace o světle putuje glutamátergním retinohypotalamickým traktem do ventrolaterální části SCN. Aktivace ionotropních glutamátových receptorů v této oblasti prokazatelně zprostředkovává přenos informace o světle na transkripční aparát světloreaktivních buněk. Hojně prozkoumané jsou receptory typu NMDA, jejichž některé podjednotky vykazují v SCN cirkadiánní rytmus a zvýšenou expresi po světelném pulzu. AMPA signalizace v SCN je daleko méně prozkoumaná. Cílem této práce bylo určit, které podjednotky AMPA receptorů jsou exprimovány v SCN potkana, zda tyto podjednotky vykazují denní rytmus a reaktivitu na světelný pulz a nastínit, jaké různé úlohy mohou jednotlivé receptory typu AMPA v SCN plnit. Klíčová slova: cirkadiánní rytmy, suprachiasmatická jádra, glutamátové receptory, AMPA
|
|
|
Suprachiasmatická jádra jako denní hodiny a kalendář
Pačesová, Dominika ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Suprachiasmatická jádra (SCN) jsou sídlem centrálního oscilátoru savců, zodpovědného za kontrolu a koordinaci cirkadiánních rytmů v celém těle. Jedná se o párovou strukturu v hypotalamu, umístěnou těsně nad křížením optických nervů a sestávající z cca 20 000 neuronů. SCN mají díky svým specifickým vlastnostem výjimečné postavení v rámci cirkadiánního systému. Jsou spojena přímou drahou s retinou a přijímají tak informace o světelných změnách v okolním prostředí. Jednotlivé SCN neurony jsou nezávislými autonomními oscilátory, které jsou propojeny v komunikační síť. Díky této síti dochází k vzájemné synchronizaci mezi neurony uvnitř SCN, což umožňuje zvýšení přesnosti a robustnosti oscilátoru. Cílem práce je shrnout poznatky o struktuře a funkci SCN, a to jak na úrovni jednotlivých buněk, subpopulací buněk, až na úroveň celého jádra. Specifickým cílem práce je souhrn faktorů, které determinují jejich centrální úlohu v cirkadiánním systému.
|
|
|
Buněčné signální dráhy zapojené v synchronizaci savčích biologických hodin
Červená, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Svobodová, Irena (oponent)
Biologické hodiny savců jsou založeny na endogenních rytmických oscilacích takzvaných hodinových genů, které ovlivňují načasování vnějších projevů, například rytmické střídání spánku a aktivity. Tento vnitřní mechanismus, jehož vrozená perioda se mírně odchyluje od solárního času, je možno seřizovat různými vnějšími synchronizátory na periodu přesně 24 hodin. Tato práce se zabývá vlivem nejvýraznějšího synchronizátoru, jímž je sluneční světlo, na molekulární podstatu změny dynamiky mechanismu vnitřních oscilací v hlavním savčím cirkadiánním pacemakeru, suprachiasmatických jádrech hypotalamu. Existuje nespočet prací, které prokázaly vliv různých buněčných signálních drah na změny cirkadiánních rytmů. Nejčastějšími metodami posuzování fázových změn oscilací je však měření změn ve výstupních rytmech, které ne vždy musí odrážet i změny v mechanismu molekulárním. Cílem je tedy zhodnotit, které komponenty signálních drah prokazatelně ovlivňují dynamiku rytmické exprese hodinových genů.
|
|
|
Cirkadiánní hodiny během ontogeneze
Olejníková, Lucie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Cirkadiánní systém umožňuje organismům adaptovat se na periodicky se měnící podmínky na Zemi. U savců se skládá z centrálního pacemakeru v suprachismatických jádrech (SCN) hypotalamu a dalších oscilátorů, které se nacházejí v jiných částech mozku a v periferních orgánech a tkáních. Ontogenetický vývoj cirkadiánního systému probíhá postupně a největší změny prodělává během pozdně embryonálního a raně postnatálního vývoje. Pro jeho správnou funkci není důležitý pouze morfologický vývoj jeho jednotlivých součástí, ale také vývoj jejich synchronizace jak s vnějším prostředím, tak mezi sebou navzájem. SCN začíná vykazovat oscilace v expresi hodinových genů už před narozením, ale vzhledem k nepřítomnosti detekovatelných hladin jejich proteinových produktů, je schopnost SCN generovat tyto oscilace in vivo před narozením stále diskutována. Po narození jsou již hladiny těchto proteinů prokazatelné a rytmy v expresi hodinových genů dosahují úrovně dospělého organismu v době ukončení synaptogeneze v SCN. Pro vývoj cirkadiánních oscilací není přítomnost funkčního cirkadiánního systému matky bezpodmínečně nutná, protože na SCN mláďat má pouze synchronizační vliv a cirkadiánní oscilace se vyvíjejí i u mláďat arytmických matek. Ostatní oscilátory v těle se vyvíjejí se zpožděním vzhledem k SCN. Jejich ontogeneze je...
|
|
|
Synchronizace cirkadiánního systému během prenatálního a časného postnatálního vývoje
Houdek, Pavel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Jednou z nemnoha vlastností společných takřka všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržet endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Opakují-li se takové děje s periodou přibližně 24 hodin, mluvíme o rytmech cirkadiánních. Cirkadiánní hodiny řídí rytmy molekulárních, fyziologických i behaviorálních dějů a přizpůsobují jejich chod pravidelnému střídání dne a noci a změně roční doby. V případě savců je centrální oscilátor biologických hodin uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu a synchronizuje rytmy periferních oscilátorů uložených v buňkách ostatních tkání. Centrální oscilátor synchronizuje své rytmy s vnějším prostředím především skrze pravidelné střídání světla a tmy, ale mohou na něj působit i jiné podněty. Například, během prenatálního vývoje jsou fetální biologické hodiny v synchronizaci svých rytmů zcela odkázány na nesvětelné podněty vysílané mateřským organismem. Tato studie je zaměřena na zkoumání mechanismů komunikace mezi mateřským a fetálním centrálním oscilátorem. V práci je testována hypotéza, zda mateřský melatonin hraje významnou úlohu při zprostředkování synchronizace cirkadiánních hodin ve fetálních SCN. Navíc se práce zabývá také mechanismem, kterým by k této synchronizaci mohlo docházet na úrovni molekulárního mechanismu hodin v SCN....
|
host ::
RSS.