|
| |
|
|
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...
|
|
|
Effect of selected nutrients on skeletal muscle mitochondrial metabolism
Tůmová, Jana ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Poledne, Rudolf (oponent) ; Drahota, Zdeněk (oponent)
SOUHRN Kosterní sval hraje významnou roli v udržování metabolické homeostázy celého organismu. Metabolické změny v kosterním svalu přispívají k patogenezi celé řady onemocnění, jako je obezita, diabetes 2. typu a hypertenze. Nadbytek a nevhodné složení živin negativně ovlivňují metabolismus kosterního svalu. Porozumění mechanismům, kterými k tomu dochází, je tedy důležitým cílem metabolického výzkumu. Cílem této práce bylo sledovat viabilitu buněk kosterního svalu a parametry mitochondriální respirace po experimentálně indukovaných změnách v dostupnosti nebo složení vybraných živin (mastných kyselin a glutaminu). Pokusili jsme se také objasnit mechanismy zodpovědné za pozorované změny, jako je poškození mitochondriální DNA (mtDNA) nebo aktivace jaderných receptorů. Jako in vitro model kosterního svalu byly použity kultivované svalové buňky. Dále jsme sledovali mitochondriální funkci a akumulaci tuku v kosterním svalu u veganů, tedy jedinců konzumujících striktně rostlinnou stravu. Na svalových buňkách linie C2C12 jsme studovali účinky volných mastných kyselin (VMK). Zjistili jsme, že již relativně nízké dávky nasycené kyseliny palmitové zvýšily produkci peroxidu vodíku, indukovaly poškození mtDNA a mitochondriální respirační dysfunkci a snížily viabilitu myoblastů. Diferencované myotuby byly více...
|
|
|
Developmental, pathobiochemical and molecular aspects of selected inborn errors of metabolism
Kolářová, Hana ; Honzík, Tomáš (vedoucí práce) ; Drahota, Zdeněk (oponent) ; Morava Kozicz, Eva (oponent)
Dědičné poruchy metabolismu představují heterogenní skupinu vzácných onemoc- nění, jež obvykle postihují méně než 1 na 100 000 živě narozených dětí. Vzhledem k jejich nízké prevalenci zůstávají často na okraji zájmu základního i aplikovaného výz- kumu farmaceutických společností. Studium vzácných onemocnění představuje jediný způsob jak zlepšit prognózu pacientů. Předkládaná dizertační práce se věnuje především problematice poruch mitochondriálního metabolismu. Jejím záměrem bylo charakterizovat mitochondriální biogenezi během fetálního období a v průběhu dětského i dospělého věku. Další část se zabývá studiem mitochondriálních neuropatií optiku na klinické, biochemické a molekulárně-genetické úrovni. Tato práce významně podpořila dřívější nález, že 22. gestační týden je kritickou periodou pro viabilitu plodu, což je nutno zvážit především při tvorbě doporučení pro resuscitaci nedonošených novorozenců. Další přínosem byla charakterizace velkého souboru pacientů s neuropatiemi optiku na podkladě mitochondriální dysfunkce. Podařilo se nám charakterizovat více než 200 pacientů na biochemické a molekulárně- genetické úrovni, kteří byli popsáni jak v kazustických sděleních (LHON/MELAS překryvný syndrom), tak i v mezinárodních kohortových studiích (MELAS, DOA, extraokulární příznaky LHON). Hlavním...
|
|
|
Modulation of body fat content by targeting the lipid metabolism of adipose tissue
Šponarová, Jana ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent) ; Drahota, Zdeněk (oponent)
CONCLUSIONS 1. Induction of obesiý resistance in mice by transgenic expression of UCP1 in white fat can be explained by a metabolic switch ínadipocýes, due to depressíon oť celluiar energy charge, in situ activaÍion of AMPK, down- regulation ofadipogenic genes and increase in lipid oxidation. 2. AMPK cascade is involved in the fat depot-specific metabolic responses in various fat depots to starvation. Activation of the cascade occurred in epididymal but not in subcutaneous fat in mice. The activation of AMPK in adipocytes might represent an important mechanism by which body fat stores are regulated and may contributes to regional differences in the metabolic properties ofadipose tissue depots. Dietary EPA and DHA reduce development of obesity induced in mice by high fat diets, in part due to counteracting increase in tissue cellularity, particularly in epididymal íat.Low EPA/DHA ratio potentiates the anti- adipogenic efíect. Dietary EPA and DHA induce a metabolic shift in white adipose tissue by up-regulating genes for mitochondrial proteins, including their regulatory genes PGCIa and NRF-I, and increase B-oxidation while depressing lipogenesis, preferentially in the epididymal fat in the abdomen. 3. 4. J. 21
|
|
| |
|
|
Energy Metabolism in Obesity: Metabolic Flexibility and Dietary Fat
Bardová, Kristina ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Drahota, Zdeněk (oponent) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Abstrakt Tuková tkáň hraje v těle důležitou homeostatickou funkci. Nejenom že vyrovnává hladiny mastných kyselin v krvi, ale také uvolňuje důležité autokrinní, parakrinní a endokrinní faktory, ktere mají vliv na metabolizmus celého těla. Biologie tukové tkáně má úzký vztah k metabolickým důsledkům obezity, zejména k diabetu II. typu. Obezita a diabetes II. typu způsobují a nebo naopak mohou být zapříčiněny metabolickou inflexibilitou, která je definovaná jako neschopnost organismu adaptovat oxidaci substrátů jejich dostupnosti. Tato dizertační práce je postavena na průsečíku důležitých témat na poli živočišné fyziologie, jakými jsou biologie tukové tkáně, obezita a její metabolické důsledky a teorie metabolické flexibility. V práci je zahrnuto pět publikací, které se věnují výše zmíněným tématům. Hlavním cílem práce je porovnání několika postupů pro určení metabolické flexibility; zejména těch, které se věnují energetické homeostázi celého organizmu. Specifické cíle, zdůrazněné zahrnutými publikacemi, jsou (i) vyhodnocení vlivu n-3 dlouhých mastných kyselin, rosiglitazonu a jejich kombinace, na metabolickou flexibilitu jak na úrovni celého organizmu, tak i na buněčné úrovni; (ii) vyhodnocení důsledku podávání diety s vysokým ...
|
|
|
Effect of selected nutrients on skeletal muscle mitochondrial metabolism
Tůmová, Jana ; Anděl, Michal (vedoucí práce) ; Poledne, Rudolf (oponent) ; Drahota, Zdeněk (oponent)
SOUHRN Kosterní sval hraje významnou roli v udržování metabolické homeostázy celého organismu. Metabolické změny v kosterním svalu přispívají k patogenezi celé řady onemocnění, jako je obezita, diabetes 2. typu a hypertenze. Nadbytek a nevhodné složení živin negativně ovlivňují metabolismus kosterního svalu. Porozumění mechanismům, kterými k tomu dochází, je tedy důležitým cílem metabolického výzkumu. Cílem této práce bylo sledovat viabilitu buněk kosterního svalu a parametry mitochondriální respirace po experimentálně indukovaných změnách v dostupnosti nebo složení vybraných živin (mastných kyselin a glutaminu). Pokusili jsme se také objasnit mechanismy zodpovědné za pozorované změny, jako je poškození mitochondriální DNA (mtDNA) nebo aktivace jaderných receptorů. Jako in vitro model kosterního svalu byly použity kultivované svalové buňky. Dále jsme sledovali mitochondriální funkci a akumulaci tuku v kosterním svalu u veganů, tedy jedinců konzumujících striktně rostlinnou stravu. Na svalových buňkách linie C2C12 jsme studovali účinky volných mastných kyselin (VMK). Zjistili jsme, že již relativně nízké dávky nasycené kyseliny palmitové zvýšily produkci peroxidu vodíku, indukovaly poškození mtDNA a mitochondriální respirační dysfunkci a snížily viabilitu myoblastů. Diferencované myotuby byly více...
|
|
|
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...
|
|
|
The role of mitochondrial creatine kinase and hexokinase in cardioprotective mechanisms induced by chronic hypoxia
Wasková, Petra ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Drahota, Zdeněk (oponent) ; Nováková, Olga (oponent)
IN CZECH Ischemicko-reperfúzní (I/R) poškození, které je důsledkem infarktu myokardu, představuje hlavní příčinu úmrtí po celém světě. Jedním z nejúčinnějších kardioprotektivních intervencí zvyšujících odolnost srdce k I/R poškození je adaptace na chronickou hypoxii (CH). Avšak molekulární mechanismy CH nejsou zcela objasněny. Mezi nejdůležitější faktory zodpovědné za I/R poškození patří reaktivní formy kyslíku (ROS) produkované komplexy I a III mitochondriálního elektronového transportního řetězce. Potenciálními kandidáty udržující ROS na nízké úrovni jsou mitochondriální kreatinkináza (mtCKs) a dvě isoformy hexokinázy (HK1 a HK2). Tyto enzymy významně podporují mitochondriální oxidativní fosforylaci tím, že zvýšují dostupnost ADP pro komplex V dýchacího řetězce. Navíc HK navázaná na mitochondrie inhibuje navázání pro-apoptotického proteinu BAX, čímž chrání srdeční buňky vůči apoptóze. Kromě mitochondriální isoformy CK jsou v kardiomyocytech také přítomny dvě cytosolické isoformy CK (CKM a CKB), které pomáhají udržovat energetickou homeostázu. Na základě známých anatomických a fyziologických rozdílů mezi levou (LV) a pravou (RV) komorou se první studie zaměřila na porovnání těchto komor z hlediska energetického metabolismu a ko-lokalizace isoforem HK s mitochondriemi. Také byla stanovena hladina...
|
host ::
RSS.