|
Oxidativní stres jako možný důsledek působení opioidů
Böhmová, Barbora ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Volné radikály a reaktivní formy kyslíku jsou neustále vytvářeny ve všech aerobních organismech. Mohou být zapojeny v etiologii některých nemocí, jako je rakovina, ateroskleróza, revmatoidní artritida, nemoci jater, ledvin, kardiovaskulární, neurodegenerativní onemocnění či předčasné stárnutí. Volné radikály a reaktivní formy kyslíku také mohou způsobit oxidativní poškození důležitých buněčných komponent-proteinů, lipidů a DNA. V buňkách existují antioxidační systémy, které neutralizují tyto radikály. Patří mezi ně některé vitamíny (kyselina askorbová, α-tokoferol, β-karoten) a enzymy, např. superoxiddismutasa přeměňující superoxidový radikál na peroxid vodíku a molekulární kyslík, či katalasa odstraňující peroxid vodíku. Dalším důležitým enzymem odstraňující peroxid vodíku v lidských buňkách je glutathionperoxidasa. Při snížené aktivitě antioxidantů dochází k nadměrné produkci volných radikálů vedoucí k oxidativnímu stresu. Mezi prooxidanty (látky vyvolávající oxidativní stres) patří i opioidy. Opioidy svými účinky snižují aktivitu antioxidačních enzymů a mohou vytvářet reaktivní formy kyslíku. Cílem této práce je shromáždit poznatky týkající se potenciální schopnosti opioidů vyvolávat oxidativní stres. Jsou zde stručně shrnuty informace o opioidech, oxidativním stresu, volných radikálech a...
|
| |
|
Iniciace pohybu byčíku, signalizace a regulace pohyblivosti spermií ryb: fyzikální a biochemické řízení
PROKOPCHUK, Galina
Tato studie se pokouší vrhnout světlo na regulační procesy a uspořádání odezvy rybích spermií v průběhu zrání a iniciace motility. Prvním záměrem této studie bylo zlepšit porozumění mechanismům odpovědných za akvizici potenciálu pro motilitu spermatu u jeseterů. Fyziologické procesy, kterým podléhá dozrávání spermatu, nebyly dosud vůbec u tohoto druhu popsány. Naše výsledky ukazují, že dozrávání spermatu u jesetera nastává mimo testes kvůli zředění spermatu močí a zahrnuje účast sloučenin s vysokou molekulární hmotností stejně jako přítomnost iontů vápníku v seminální tekutině a/nebo moči. Druhým cílem této práce studium vyrovnávacího mechanismu u rybího spermatu s osmotickým a iontovým modem aktivace, stejně jako u spermatu euryhalinních druhů ryb, při různých podmínkách prostředí. Ukázali jsme, že změna osmolality prostředí může ovlivnit rybí sperma různými způsoby, což závisí na druhu ryby a módu aktivace motility spermatu - buď osmotickém či iontovém. V odpovědi na osmotický stres způsobený hypotonicitou, sperma kapra reguluje tok vody napříč buněčnou membránou a zvyšuje svůj cytoplasmatický objem během své krátké periody motility. V kontrastu, nebyla pozorována žádná indikace změn v objemu ani u jesetera malého ani u sivena amerického, oba mající iontový mód aktivace motility. V této studii jsme se zabývali mechanismem, kterým lze přizpůsobit spuštění motility spermatu euryhalinních ryb v odlišném rozsahu salinity prostředí. Naše výsledky ukazují, že sperma euryhalinní tilápie (Sarotherodon melanotheron heudelotii) odchované v sladké, slané i hypersalinní vodě může být aktivováno v hypotonickém, isotonickém i hypertonickém prostředí za předpokladu, že ionty Ca2+ jsou přítomny na různých úrovních. Bylo zjištěno, že čím vyšší salinita při odchovu ryb nebo čím hypertoničtější okolní medium při aktivaci spermatu, tím vyšší extracelulární koncentrace iontů Ca2+ je vyžadována. Zjistili jsme také, že bez ohledu na salinitu při odchovu ryb, mechanismus aktivace spermatu u této euryhalinní tilápie zůstává stejný. Výsledky získané v této studii umožňují domněnku, že osmolalita není hlavní faktor inhibující motilitu uvnitř testes u S. melanotheron heudelotii. Třetím cílem této studie bylo zjištění iniciačního procesu regulace motility a popis iniciace pohybu bičíku u spermatu chrupavčitých ryb. U lososovitých a jeseterů, regulace aktivace motility spermatu je zejména přičítána snížení extracelulární koncentrace K+ při přechodu spermatu ze seminální tekutiny do sladké vody, kde osmolalita stejně jako koncentrace K+ je mnohem nižší. Zjistili jsme, že u spermatu jesetera inhibice K+ může být překlenuta díky pre-expozici buněk spermatu vyššímu osmotickému šoku před jeho přechodem do K+ bohatého prostředí plavacího media. Navíc, po tomto ošetření, motilita spermatu jesetera se stává necitlivá k vysoké koncentraci extracelulárního K+. Proto se domníváme, že sperma jesetera může být aktivováno užitím neočekáváné signální dráhy, nezávisle na pravidelné stimulaci iontů. Postupné aktivační kroky u spermatu jesetera byly zaznamenávány vysokorychlostní kamerou s užitím specifické experimentální situace, kdy iniciace motility spermatu byla zpožděna v čase až o několik sekund. Při iniciaci motility, prvních pár vlnění vznikajících v bazálním regionu se začíná šířit i směrem ke špičce bičíku, ale postupně slábne směrem ke středu bičíku. Toto chování se několikrát opakuje až do stavu, kde amplitudy vlnění postupně dosáhnou podobných hodnot, což eventuálně vede k progresivnímu posunu spermie. Celkový čas potřebný pro přechod bičíku z imobilního stavu s rigidním tvarem do plné aktivity s pravidelně šířeným vlněním se pohybuje v rozmezí 0.4 až 1.2 sek. Závěrem, výsledky této studie přinášejí cenné kousky informací do obecného porozumění procesu dozrávání rybího spermatu, jeho schopnosti přizpůsobit se rozdílným fyzikálním a biochemickým okolnostem, extra i intra celulární signalizaci stejně jako regulačním mechanismům aktivace motility rybího spermatu
|
|
Molecular mechanisms of apoptosis induced by photodynamic activation in cancer cells
Moserová, Irena ; Králová, Jarmila (vedoucí práce) ; Kuželová, Kateřina (oponent) ; Kovář, Jan (oponent)
Fotodynamická terapie (PDT) je terapeutický prostředek používaný při léčbě nádorů. Tato metoda je založena na aplikaci fotosenzitivní látky, která se hromadí v nádorových buňkách a po ozáření světlem způsobuje jejich usmrcení. Hlavním cílem této disertační práce bylo studium nových fotosenzitivních látek - porfyrinů s glykolovou substitucí. Porfyriny obsahující jeden až čtyři nízkomolekulární glykolové řetězce vázané éterovou vazbou v pozici meta na meso-tetrafenylporfyrin (mTPP(EG)1-4) byly porovnány s fluorinovanými (pTPPF(EG)4) a nefluorinovanými (pTPP(EG)4) deriváty majícími glykolový řetězec v para pozici. Vstup do buněk a fotodynamická aktivita byly výrazně závislé na koncových skupinách glykolových substituentů. Porfyriny s hydroxyglykolovou substitucí, na rozdíl od porfyrinů s methoxyglykolovou substitucí, byly účinněji transportovány do buněk a způsobovaly hojně apoptózu v nádorových buňkách in vitro. Po počátečním otestování byly vybrány a detailně analyzovány prototypy hydroxy etylenglykolových derivátů. Para deriváty pTPP(EG)4 a pTPPF(EG)4 se akumulují především v lysozomech, zatímco meta deriváty mTPP(EG)1-4 v endoplazmatickém retikulu (ER). Pozice etylenglykolového řetězce na porfyrinovém kruhu má vliv nejen na nitrobuněčnou lokalizaci ale i na účinnost fotodynamické terapie in vivo....
|
|
Možnosti průtokové cytometrie v analýze reakce buněk na genotoxický stres
Havelek, Radim ; Řezáčová, Martina (vedoucí práce) ; Bílková, Zuzana (oponent) ; Štětina, Rudolf (oponent)
Možnosti průtokové cytometrie v analýze reakce buněk na genotoxický stres Průtoková cytometrie je moderní metoda analýzy imunofenotypu a funkčních charakteristik buněk. Je to technika kvantitativní analýzy jedné buňky, která k detekci využívá optických vlastností buněk unášených v proudu nosné kapaliny stanovených paprskem laseru. Analýza a rozlišení buněk je založena na jejich velikosti, granularitě, a zdali buňka nese fluorescenční molekulu ve formě konjugované protilátky, nebo fluorescenčního barviva. Buňky mohou být značeny fluorescenčními barvivy, inkubovány s fluorogeními substráty, označeny fluorochromy konjugovanými protilátkami specifickými k molekulám na povrchu nebo uvnitř buňky. Průtokové cytometry jsou multiparametrické, zaznamenávající několik měření z jedné buňky. Z tohoto důvodu jsme schopni identifikovat homogenní subpopulaci v heterogenní populaci buněk. Buňky vystaveny působení genotoxických agens reagují kvantitativně a kvalitativně v závislosti na absorbované dávce a buněčném typu. S cílem vypořádat se s poškozením buněčné DNA dojde k aktivaci dočasné zástavy buněčné cyklu a mechanismů odpovědi na poškození DNA, jež poskytnou nezbytný čas k její účinné opravě. Za situace kdy tyto mechanismy selžou, nebo poškození DNA je neopravitelné, dojde k buněčné smrti apoptózou, nebo je...
|
|
Stres endoplazmatického retikula a jeho význam pro rozvoj zánětu tukové tkáně
Zemánková, Kateřina ; Rossmeislová, Lenka (vedoucí práce) ; Janovská, Petra (oponent)
Endoplazmatické retikulum (ER) je buněčnou organelou, kde dochází ke skládání proteinů, které jsou poté transportovány do různých míst v buňce nebo sekretovány. Je také zodpovědné za syntézu triglyceridů. Porucha metabolické rovnováhy vede ke stresu ER a k následnému spuštění signální dráhy, která se nazývá unfolded-protein response (UPR). Cílem této dráhy je zmírnit stres endoplazmatického retikula, obnovit přirozenou homeostázu a předejít buněčné smrti. Současně ale dochází k aktivaci stresových kináz a dalších faktorů, které mohou způsobit poruchy inzulinové signalizace a zvýšit expresi prozánětlivých cytokinů. Tyto jevy jsou charakteristické pro lidskou obezitu, která je spojena se sníženou citlivostí tkání k inzulinu a je považována za onemocnění s nízkou hladinou zánětu. Nedávné studie označily za původce zánětu stresované adipocyty a makrofágy infiltrované do tukové tkáně, které produkují převážně zánětlivé cytokiny. Skutečně bylo prokázáno, že stres endoplazmatického retikula je výrazně zvýšen v tukové tkáni obézních jedinců. Pokles váhy daný zmenšením tukové tkáně tento stres snižuje za současného snížení produkce prozánětlivých cytokinů i inzulinové rezistence. Předkládaná práce má za cíl shromáždit a diskutovat tyto nové poznatky, které poukazují na to, že stres ER by mohl mít zásadní...
|
|
Toxicita hlinitých iontů v rostlinné buňce
Schiebertová, Lucie ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Hliník je třetí nejhojnější kov v zemské kůře a jeho toxické formy představují vážnou hrozbu pro produkci plodin v kyselých půdách, které tvoří téměř polovinu orné půdy. Za nejtoxičtější pro rostliny je považována iontová forma, Al3+ , která působí na apikální zóny kořenů a zastavuje kořenový růst ve velmi krátkém čase a v mikromolárních koncentracích. Na buněčné a molekulární úrovni hliník negativně působí na mnoho dějů a látek, mezi jinými například na buněčnou stěnu, cytoplazmatickou membránu, signální dráhy buněk, DNA, homeostázu vápníku a na četné enzymy v cytoplazmě. Ačkoliv je obtížné odlišit primární cíle hliníkové toxicity od jejích sekundárních efektů, právě porozumění primárnímu působení hliníku nám může objasnit jím působené zastavování růstu kořenů. Na druhou stranu, některé druhy rostlin vyvinuly mechanismy, které jim umožňují vyrovnat se s toxickým hliníkem v půdě. V budoucnu bude nutné se zaměřit na pochopení základních mechanismů toxicity hliníku a zároveň sjednotit naše vědění/poznatky a výzkumy tohoto tématu. Klíčová slova: Al toxicita, Al resistence/tolerance, fytotoxicita, Al stres, kyselá půda, růst kořenů
|
|
Význam AMP-aktivované proteinové kinázy v řízení energetického metabolizmu u savců
Hansíková, Jana ; Janovská, Petra (vedoucí práce) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Enzym AMP-aktivovaná proteinová kináza (AMPK) je serin/threoninová proteinová kináza s hlavní úlohou energetické regulace jak na buněčné tak na celotělové úrovni. Jako senzor stresu kontroluje oxidaci mastných kyselin, transport a vstup glukózy do buňky, glukoneogenezi a další metabolické dráhy ve tkáních jako jsou játra, kosterní sval a tuk včetně centrální regulace příjmu potravy a výdeje energie v hypothalamu. Regulace AMPK na celotělové úrovni je koordinována řadou hormonů (adipokinů) sekretovaných tukovou tkání. Jedním z hlavních adipokinů spojovaných s účinkem AMPK je leptin, jehož účinky jsou spojovány jak s naprogramováním metabolizmu organizmu v perinatálním období tak s významnými regulacemi metabolizmu v dospělosti. Studie vývoje AMPK v hypothalamu a periferních tkáních v perinatálním období jsou však vzácné. S ohledem na klíčovou roli AMPK ve zprostředkování centrální regulace leptinu v hypothalamu a metabolických účinků leptinu ve svalu je další zkoumání s cílem rozšířit poznání v této oblasti nezbytné.
|
|
Modulace exprese alfa-synukleinu pomocí působení 5-S-cysteinyldopaminu na buňky lidského neuroblastonu SH-SY5Y: možná úloha katecholthioetherů při neurodegeneraci
Hrabáková, Rita ; Štaud, František (vedoucí práce) ; Mladěnka, Přemysl (oponent)
Souhrn -Synuklein je presynaptický protein, který hraje důležitou roli v etiopatogenezi Parkinsonovy choroby (Parkinson's disease - PD). Jeho přirozenou funkcí je udržování homeostázy dopaminu prostřednictvím inhibice tyrosinhydroxylázy, regulací dopaminového transportéru a potencionální rolí v uskladnění dopaminu do vezikul. Tento přirozeně rozvinutý protein může být vlivem toxických působků a oxidativního stresu více exprimován a agregován. Jeho agregace vede ke ztrátě funkce způsobující dysregulaci dopaminových drah s následným vzestupem dopaminu v cytosolu, který ještě zesiluje neurotoxický efekt synukleinových agregátů. 5-S-Cysteinyl-dopamin (Cys-DA), katecholthioetherový metabolit dopaminu, který byl nedávno objeven v dopaminergních oblastech mozku (zvláště v Substantia nigra), se zdá být pravděpodobným ukazatelem oxidativního stresu během stárnutí a neurodegenerace. Protože Cys-DA a jeho metabolity mohou být endogenními neurotoxiny zodpovědnými za neurodegeneraci u PD, cílem naší práce bylo určit, zda Cys-DA způsobuje overexpresi -synukleinu na translační i transkripční úrovni v buněčném modelu PD - buněčná linie lidského neuroblastomu SH-SY5Y. Buňky byly vystaveny toxickému působení Cys-DA a poté byla hodnocena exprese -synukleinu pomocí Western blotu a Real-time PCR. Cys- DA indukoval...
|
|
Role of the tumour suppressor PML in DNA damage response and cellular senescence after genotoxic stress
Knoblochová, Lucie ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Horníková, Lenka (oponent)
Promyelocytický leukemický protein (PML) je nádorovým supresorem. Důležitým aspektem je jeho interakce s proteinem p53, která může způsobit aktivaci kontrolních bodů buněčného cyklu a při dlouhodobé signalizaci i rozvoj předčasné buněčné senescence. Buněčná senescence je stav trvalé zástavy růstu, který je spojen s morfologickými a metabolickými změnami a permanentní signalizací odpovědi na poškození DNA. Role proteinu PML při asociaci s lézemi poškození DNA a ve vývoji senescence je zatím nejasná. Cílem mé práce bylo charakterizovat protein PML v souvislosti s odpovědí na poškození DNA (DDR) a rozvojem senescence po genotoxickém stresu, a to rentgenovém záření, díky využití deplece PML pomocí technik siRNA-zprostředkovaného "knock-downu" a pomocí kompletního "knock-outu" (PML KO) PML v lidských buňkách. Dynamika lézí DNA, hladiny proteinů souvisejících s DDR a proliferační křivka byly měřeny pomocí metod imunoblotu a nepřímé imunofluorescence. Nebyly pozorovány žádné významné změny ve vytváření lézí DNA, aktivaci DDR (p53 a Chk2), aktivaci inhibitoru cyklin dependentních kináz p21CIP1/WAF1 , senescentní morfologii a aktivitě SA-β-galaktozidázy u PML KO buněk. Na druhou stranu, PML KO buňky vykazovaly vyšší hladinu retinoblastomového proteinu (Rb) a pomalejší proliferaci. Závěrem, PML protein hraje...
|
host ::
