|
|
Úloha mitochondrií v kardiprotektivním pusobení hypoxie u potkana
Lomnický, Matouš ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Hlaváčková, Markéta (oponent)
K udržení homeostázy potřebuje aerobní organismus dostatečný přísun kyslíku. Často jsou však tyto organismy přirozeně vystavovány hypoxickému prostředí a stejně tak dochází k hypoxickým stavům za různých patologických podmínek. Již pře více jak 30-ti lety vědci objevili kardioprotektivní působení chronické hypoxie a později objevili i kardioprotektivní působení tzv. "ischemického preconditioningu". Dlouhodobé vystavení středně silné hypoxii aktivuje kardioprotektivní mechanismy snižující následky krátkodobé ischemie myokardu a průběh dalších zdravotních komplikací. Podstata protektivních mechanismů není dosud zcela objasněna. Tato práce pojednává o úloze mitochondrií v adaptaci orgasnismu vedoucí ke kardioprotekci během středně silné hypoxie. Popisuje fyziologické adaptinvní procesy vybraných živočichů na přirozené hypoxické prostředí i molekulární mechanismy studované na experimentálních modelech. Dosud zjištěné molekulární mechanismy vzniku kardiporotektivního účinku ukazují převážně na signální dráhy protein kinázy C přes tyrozinové kinázy a mitogeny aktivované kinázy na aktivaci sarkolemálních a mitochondriálních K+ kanálů závislých na ATP. Otevření těchto kanálů může chránit mitochondrie před vápníkovým přetížením, nebo jejich otevření vede ke zvětšení objemu mitochondrií, které je patrně součástí...
|
|
| |
|
|
Mitochondriální respirace hnědé tukové tkáně v rozvoji chladové aklimace
Galatík, František ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Historické experimenty zabývající se vlivem nízkých teplot prostředí na organismus byly často doprovázeny vývojem nežádoucích účinků. Naše laboratoř nedávno publikovala protokol chladové aklimace (5 týdnů v 8 ± 1 řC), který u potkanů navozuje kardioprotektivní fenotyp. Důležitým mechanismem chladové aklimace je aktivace a nárůst hnědé tukové tkáně. Kromě netřesové termogeneze dokáže hnědá tuková tkáň produkovat řadu autokrinních, parakrinních a endokrinních faktorů, které mohou pozitivně ovlivňovat systémový metabolismus a funkci ostatních důležitých orgánů. Vliv chladové aklimace na metabolismus hnědé tukové tkáně však není příliš dobře prozkoumán. Cílem této práce bylo změřit vybrané parametry respirace izolovaných mitochondrií hnědé tukové tkáně kontrolních potkanů chovaných ve 24 ± 1 řC a srovnat je s potkany vystavenými teplotě 8 ± 1 řC po dobu 1 dne, 3 dnů, 10 dnů a 5 týdnů. Výsledky této práce ukázaly, že 1) ke zvýšení respirace dochází již po 1 dni vystavení chladu a 2) nejvyšší respirace v přepočtu na 1 mg mitochondriálního proteinu se zdá být po 10 dnech vystavení chladu. Klíčová slova: Hnědá tuková tkáň, mitochondrie, respirace, chladová aklimace
|
|
|
The role of energy metabolism in cardioprotection induced by the adaptation to chronic hypoxia
Kolář, David ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Adamcová, Michaela (oponent) ; Bardová, Kristina (oponent)
Energetický metabolismus srdce představuje jeden z nejkomplexnějších systémů těla vůbec. Nejen k zachování samotného života, ale také k tomu, aby bylo dokonale připravené na akutní změny (např. fyzická aktivita, emoční stres), si srdce vytvořilo jedinečnou schopnost využívat veškerých energetických substrátů (je tzv. metabolický "všežravec"). Za fyziologického stavu představují mastné kyseliny s dlouhým řetězcem primární substrát pracovního myokardu dospělého srdce. Nicméně, energetický metabolismus může být ovlivněn řadou patofyziologických stavů, které provázejí různá onemocnění. Jedním z nejnebezpečnějších onemocnění je bezesporu ischemicko-reperfúzní (I/R) poškození srdce a jeho akutní forma, infarkt myokardu. V několika posledních letech se v boji proti I/R osvědčily různé formy ischemického preconditioningu, avšak adaptace na chronickou hypoxii je pro svůj benefiční účinek v I/R známá již několik desetiletí. Změny energetického stavu srdce vyvolané adaptací na chronickou hypoxii nejsou zcela prozkoumány, a tak se v systému stále skrývá velké množství tajemství. Tato práce si klade za cíl zjistit, jakým způsobem ovlivňuje adaptace na chronickou hypoxii energetický metabolismus levé komory (LV) potkana v následujících modelech: 1. Vliv chronické normobarické hypoxie (CNH, 3 týdny, 5500 m)...
|
|
|
Energy metabolism of skeletal muscle
Elkalaf, Moustafa GamalEldin Mahmoud Mohamed ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Drahota, Zdeněk (oponent) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Souhrn Kosterní svalovina, jakožto nejobjemnější tkáň v těle, má nezastupitelnou úlohu při udržování metabolické homeostázy. Bylo dokázáno, že mitochondrie přispívají k patofyziologii nejrůznějších metabolických onemocnění, ať již kvůli poškození bioenergetických vlastností nebo produkcí reaktivních forem kyslíku. V této práci byly jako in vitro model kosterního svalu použity myší myoblasty C2C12 a sval krysy, ze kterého byl připraven homogenát obohacený o mitochon- driální frakci. Cílem práce bylo stanovit změny v mitochondriálních respiračních parame- trech daných dostupností využitelných substrátů v kultivačním mediu, např. nahrazením glukózy galaktózou, a také zjistit vliv vysokých koncentrací glukózy na mitochondriální aktivitu během diferenciace. Dalším cílem bylo objasnit efekt inaktivních derivátů trifenyl fosfoniových (TPP+) solí, hojně využívaných pro doručení různých prób a antioxidantů do mitochondrií, na bioenergetický profil buněk. Data byla získána pomocí metod umožňující měření spotřeby kyslíku v reál- ném čase na extracelulárním flux analyzátoru a to jak v buňkách s neporušenou membránou, tak v permeabilizovaných buňkách, dále pomocí spektrofotometrick- ého měření enzymatické aktivity Krebsova cyklu a elektronového transportního řetězce, a nakonec pomocí fluorometrické detekce změn...
|
|
|
Maturace hnědé tukové tkáně
Csomová, Martina ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Mančíková, Andrea (oponent)
Hnedé tukové tkanivo (BAT) je aktivované pod vplyvom adrenergného systému a tyroidných hormónov ako odpoveď organizmu na chladový stimul. Jeho hlavnou úlohou je pokryť tepelné straty organizmu a udržiavať stálosť vnútorného prostredia. BAT sa vo väčšom množstve nachádza u novorodencov, u ktorých tvorí 5 % celkovej hmotnosti. Bunky nachádzajúce sa v BAT obsahujú vysoký počet mitochondrií s vysokou respiračnou kapacitou, ale s malou aktivitou ATP-syntázy, to umožňuje tvorbu tepla namiesto ATP pri procese oxidácie glukózy. Následkom toho je netrasová termogenéza. Úlohou mojej práce je zhrnúť súčasné poznatky o vývoji hnedého tukového tkaniva a poukázať na markery pre jeho charakterizáciu. V práci budú zahrnuté rozdiely v maturácii tukového tkaniva u vybraných modelových organizmoch. Kľúčové slová: hnedé tukové tkanivo, biele tukové tkanivo, béžové tukové tkanivo, netrasová termogenéza, rozpojovací proteín 1
|
|
|
The role of cold acclimation in activation of adrenegic and thyrode signalling pathway in rat myocardium
Tibenská, Veronika ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Babula, Petr (oponent) ; Tribulová, Narcisa (oponent)
Navzdory pokrokom vo výskume a terapii sú kardiovaskulárne ochorenia stále najčastejšou príčinou úmrtí na celom svete. Objasnenie endogénneho protektívneho mechanizmu môže zlepšiť farmakologické intervencie pre liečbu srdcových ochorení. Chladová adaptácia alebo otužovanie predstavuje dobrý potenciál pre zníženie kardiovaskulárneho rizika a z literatúry vyplýva, že v tkanivách stimuluje β-adrenergný a tyroidný systém. Zároveň je adrenergný systém v srdci jedným z hlavných regulátorov srdcovej činnosti. Tieto signálne dráhy však prekvapivo doteraz neboli na proteínovej úrovni v srdci študované a v súčasnej literatúre neexistujú takmer žiadna práca zaoberajúca sa touto témou. Naše doterajšie výsledky ukázali zníženú veľkosť infarktu navodením ischemického poškodenia u chladovo adaptovaných potkanov (CA) pri 8 řC, 5 týždňov a následného vrátenia do normotermálnych podmienok na 2 týždne (CAR). Cieľom tejto dizertačnej práce je stanoviť mieru zapojenia adrenergného systému v myokarde v priebehu adaptácie po 3 dňoch, 10 dňoch, 5 týždňoch CA a následnej CAR na úrovni všetkých troch izoforiem -adrenergných receptorov (β-ARs) a ich signálnych dráh. Výsledky ukazujú v kardioprotektívnych režimoch CA a CAR nezmenenú signalizáciu β1-AR-Gs-adenylátcykláza-proteínkináza A, ktorej dlhodobá aktivácia je pre...
|
|
|
The role of PGC-1α during the development of a cardioprotective phenotype in a rat adapted to mild cold
Bajsová, Barbora ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Szeiffová Bačová, Barbara (oponent)
Chladová expozícia vyvoláva v organizme termoregulačnú odpoveď. Pokiaľ je chladový stimul dostatočný, dochádza k zvýšenej tvorbe tepla pomocou trasovej termogenézy. Pri dlhodobejšom pôsobení tohto stimulu je trasová termogenéza nahradená netrasovou termogenézou. Netrasová termogenéza u potkana prebieha prevažne v hnedom tukovom tkanive (BAT), kde je pod vplyvom adrenergickej signalizácie aktivovaný odprahovací proteín 1 v mitochondriách, a jeho aktivita je kľúčová pre produkciu tepla. Koaktivátor PGC- 1α zohráva významnú úlohu v biogenéze mitochondrií a v energetickom metabolizme BAT i srdca a je spájaný s kardioprotekciou. Nedávno boli v našom laboratóriu objavené kardioprotektívne účinky miernej chladovej adaptácie pri teplote 8±1 řC, ktoré znížili veľkosť ischemicko-reperfúzneho poškodenia bez negatívnych vedľajších prejavov. Avšak molekulárna podstata dejov a ich priebeh vyvolaný adaptáciou na mierny chlad nie je známa ani v BAT, ani v samotnom srdci. Preto cieľmi diplomovej práce bolo 1) charakterizovať vývin BAT na úrovni stanovenia relatívnej hladiny vybraných proteínov a markerov mitochondrií v priebehu akútnej chladovej expozície a chronickej chladovej adaptácie s následnou regresiou, a 2) zistiť úlohu PGC-1α a s ním súvisiacich proteínov v srdci a BAT počas chronickej chladovej adaptácie...
|
|
|
Sukcinát dehydrogenáza jako senzor hypoxie v plicní cirkulaci
Tichý, Václav ; Hampl, Václav (vedoucí práce) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Hypoxická plicní vasokonstrikce (HPV) je lokální fyziologický mechanismus plic pro optimalizaci oxygenace krve při alveolární hypoxii. Arterioly v postižené části plic zvýší průtokový odpor a tím se krev přesměruje do lépe ventilovaných segmentů. Při celkové hypoxii - například ve vysoké nadmořské výšce či při chronických plicních onemocněních - je tento mechanismus z principu neefektivní, jelikož se krev nemůže přesměrovat do jiné části. Tlak v plicní tepně je zvýšen, což časem vede k hypertrofii pravé srdeční komory a cor pulmonale. Tento mechanismus je studován již desetiletí, konkrétní signalizační dráhy však stále nejsou plně popsány a nejsou k dispozici ani terapeutická řešení. Tato práce nabízí popis vybraných vlastností plicní cirkulace a patofyziologický kontext plicní hypertenze, uvádí do problematiky lokalizace a signalizace HPV, a rozebírá nejdůležitější kroky od poklesu dostupnosti kyslíku až ke konstrikci cév. Praktická část se věnuje Sukcinát dehydrogenáze (SDH) - komplexu propojujícímu Krebsův cyklus s elektronovým transportním řetězcem - jakožto primárnímu místu detekce hypoxie v buňkách hladké svaloviny plicních tepen. Tuto hypotézu jsme se rozhodli testovat na isolovaných plicích potkana sledováním, zda malonát (inhibitor SDH) způsobí vasokonstrikci tak, jako hypoxie, a zda...
|
|
|
Úloha beta 1 adrenergních receptorů v srdci chladově adaptovaného potkana
Liptáková, Andrea ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Nováková, Olga (oponent)
V průběhu chladové adaptace dochází k posunu v produkci tepla od třesové termogeneze k netřesové termogenezi, která je zprostředkována adrenergní signalizací. Bylo též pozorováno, že chladová adaptace zvyšuje odolnost organismu vůči patologickým podnětům a může ovlivnit funkční parametry kardiovaskulárního systému. Avšak akutní expozice velkému chladu je často spojována s detrimentálními účinky na organismus. Nedávno jsme ukázali, že chronická expozice chladu zvyšuje odolnost srdce k ischemicko-reperfúznímu poškození bez negativních vedlejších účinků, pokud použijeme mírné teploty, avšak mechanismus protekce není dosud znám. Cílem této práce bylo zjistit: i) zda se mění citlivost srdce k ischemii již po prvním dni chladové expozice a nevykazuje případné negativní účinky, ii) zda β1-adrenergní signalizace hraje úlohu v kardioprotekci vyvolané chronickým chladem. Výsledky této práce ukázaly, že i) jednodenní expozice mírnému chladu nemění citlivost srdce k ischemii a ii) podání metoprololu snížilo velikost infarktu u kontrolní skupiny, avšak nemělo vliv na srdce chladově adaptovaných potkanů. Klíčová slova: Srdce, potkan, beta 1 adrenergní receptory, chladová adaptace
|
host ::
RSS.