|
|
Transkripční regulace ve vývoji sympatického srdečního systému
Matějková, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Pochopení vývoje sympatického srdečního systému a identifikace genů, které ho regulují, je naprosto zásadním krokem pro vývoj terapeutických a diagnostických metod. Sympatikus vzniká z buněk neurální lišty, které jsou působením NRP1/SEMA3A a neuregulin/ERBB signalizací naváděny k dorsální aortě. Dorsální aorta iniciuje jejich diferenciaci směrem k sympatickému fenotypu. Tento proces je regulován transkripčními faktory, mezi které patří ASCL1, PHOX2A/B, GATA3, HAND2, HIF1A a ISL1. Sympatické neurony, naváděny BDNF/TRKB signalizací, následně migrují do svého konečného paravertebrálního umístění, odkud jejich axony rostou směrem k srdci. Růst axonů je regulován NGF/TRKA a NRP1/SEMA3A signalizací. Cílem této práce je shrnutí dosavadních poznatků (především z myšího modelu), které se týkají regulace vývoje sympatických neuronů a sympatického srdečního systému s důrazem na transkripční faktory. Tyto informace pomohou pochopit rozvoj některých kardiovaskulárních onemocnění, která jsou spojovaná s dysfunkcí sympatického systému a která jsou celosvětově stále dominantní příčinou úmrtí. Mezi tato onemocnění patří např. arytmie, kongestivní srdeční selhání či infarkt myokardu.
|
|
|
Functional role of SOX2 in inner ear neurosensory development
Dvořáková, Martina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Rohlena, Jakub (oponent) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Neurony a senzorické buňky, které jsou hlavními funkčními buňkami vnitřního ucha, vznikají ze společné embryonální epiteliální neurosenzorické domény. K pochopení patofyziologie ztráty sluchu je klíčové identifikovat geny, které se podílí na specifikaci a diferenciaci senzorických buněk a neuronů ze společného prekurzoru. Některé z těchto faktorů jsou nezbytné nejen pro vnitřní ucho, ale také pro vývoj dalších smyslů, jako jsou zrakový a čichový systém. Cílem této práce bylo popsat důležitost jednoho z těchto faktorů, transkripčního faktoru SOX2, ve vývoji vnitřního ucha za použití myšího modelu s různými podmíněnými delecemi genu Sox2. Gen Sox2 byl deletován pomocí rekombinačního systému cre-loxP. V myší linii Isl1-cre, Sox2 CKO vznikalo pouze malé množství vláskových buněk v některých orgánech vnitřního ucha (utrikulus, sakulus a báze kochley), zatímco ve zbývajících orgánech se vláskové buňky nediferencovaly vůbec (kristy a apex kochley). Časně se diferencující neurony vestibulárního ganglia a neurony inervující bázi kochley krátce po vzniku apopticky zanikly v důsledku chybějících neurotrofických faktorů produkovaných senzorickými buňkami. Naopak pozdně vznikající neurony v apexu kochley se u tohoto mutanta vůbec netvořily. Delece Sox2 u Foxg1-cre, Sox2 CKO způsobila vznik velmi redukovaného...
|
|
|
Vliv ISL1 na vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha
Vochyánová, Simona ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Identifikace genů, které jsou nezbytné pro vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha, je důležitým krokem pro pochopení patofyziologie ztráty sluchu. Cílem této práce bylo objasnit roli LIM-homeodoménového transkripčního faktoru ISL1 ve vývoji neurosenzorických buněk vnitřního ucha. Pomocí Cre-loxP rekombinační strategie byl vytvořen myší model s tkáňově specifickou delecí Isl1 v NEUROD1-Cre exprimujících buňkách (Isl1 CKO). Zjistili jsme, že časný vývoj vnitřního ucha nebyl ovlivněn delecí Isl1. Zásadní změny jsme zjistili ve vývoji kochley, zejména ve vývoji spirálního ganglia u Isl1 CKO v porovnání s kontrolními embryi. Od embryonálního dne E14,5 jsme detekovali defekty v migraci neuronů, formaci spirálního ganglia a růstu inervace v Isl1 CKO. Zaznamenali jsme také zvýšené odumírání spirálních neuronů v důsledku apoptózy. Kochleární senzorický epitel byl zkrácen o 20 % v důsledku nižší proliferační aktivity senzorických prekurzorů. Z dosažených výsledků vyplývá, že ISL1 je nezbytný pro formaci spirálního ganglia a inervaci Cortiho orgánu. Klíčová slova: vnitřní ucho, transkripční faktor ISL1, neurony, Cre-loxP systém, myší model
|
|
|
Practical aspects of single-cell RT-qPCR analysis
Žucha, Daniel ; Valihrach, Lukáš (vedoucí práce) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Prelomové objavy spojené s kvantifikáciou RNA z jednotlivých buniek menia aktuálny pohľad na biológiu a medicínu. Vhodnou metódou pre ich analýzu je modifikovateľná a vysoko senzitívna metóda reverznej transkripcie a kvantitatívnej PCR (RT-qPCR), ktorej limitácie však neboli doposiaľ plne preskúmané v kontexte tak nízkych množstiev vstupného materiálu. Táto práca sa zameriava na objasnenie vplyvu rôznorodých faktorov, ktoré by mohli ovplyvniť správnosť fungovania RT-qPCR, zahrňujúc podmienky pre zber vzoriek a ich spracovanie, kontroly kvality, výkonnosť reverznej transkripcie, preamplifikácie a rolu qPCR esejí. Naše výsledky ukazujú, že predĺžené časy pri zbere buniek ako aj opakované zmrazovanie a rozmrazovanie vzoriek malo zanedbateľný dopad na kvalitu RT-qPCR dát. Priama lýza buniek, bežne využívaná pri extrakcii RNA z jednotlivých buniek, je taktiež vhodná pre vzorky obsahujúce až 256 buniek. Porovnanie 11 revererzných transkriptáz s minimálnym množstvom vstupného materiálu identifikovalo 2 enzýmy s nadštandardným výkonom. Zníženie reakčného objemu preamplifikácie či neoptimálny dizajn primerov viedol k zníženiu senzitivity reakcie. Na záver bola optimalizovaná RT-qPCR použitá k profilovaniu génovej expresie astrocytov v myšom modeli amyotrofickej laterálnej sklerózy (ALS), ktorou sme...
|
|
|
The development and maintenance of neurons in the inner ear
Wirthová, Natália ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Pysanenko, Kateryna (oponent)
Ztráta sluchu patří mezi nejčastější postižení. Neurosenzorická ztráta sluchu je trvalá a je důsledkem smrti neuronů nebo senzorických buněk, které mají malou schopnost regenerace. Je zřejmé, že identifikace genů, které jsou spojeny s diferenciací funkčních senzorických buněk, neuronů a se ztrátou sluchu, by mohla ukázat nové možnosti terapie zaměřené na regeneracipoškozených neurosenzorických buněk.. Nejnovější údaje naznačují, že prevence ztráty neuronů a zlepšení dlouhodobého přežívání neuronů jsou nejdůležitějšími cíli pro nejbližší budoucnost. Tato práce je zaměřena na zmapování současných poznatků týkajících se signálních a regulačních drah transkripčních faktorů, které jsou nezbytné pro vývoj a funkci neuronů ve vnitřním uchu.
|
|
|
Možnosti predikce a imunointervence u diabetu 1. typu
Sklenářová, Jana ; Štechová, Kateřina (vedoucí práce) ; Saudek, František (oponent) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Diabetes mellitus 1. typu (DM1) je orgánově specifické autoimunitní onemocnění, při kterém dochází ke zničení insulin produkujících beta buněk Langerhansových ostrůvků imunitním systémem. Destrukce těchto buněk je dlouhodobý proces, k jehož iniciaci dochází měsíce i roky před klinickou manifestací. Hlavní roli v něm hrají T lymfocyty, ale podílí se na něm i další buňky. Typická je přítomnost autoprotilátek v krvi a to už před propuknutím onemocnění. V současné době probíhá intenzivní výzkum s cílem určit jedince ohrožené vznikem tohoto onemocnění a vyvinout jeho účinnou prevenci. Během svého postgraduálního studia jsem se zabývala hlavně možnostmi predikce a prevence DM1. Zkoumali jsme zavedené markery automunitního procesu, autoprotilátky, a to, zda reflektují buněčnou reaktivitu k autoantigenům GAD65 a IA2. Zjistili jsme, že reakce na autoantigeny je velmi individuální a je ovlivněna autoprotilátkovým profilem pacientů, což má význam v plánování antigen specifických imunointervenčních studií a zvýšení efektivity těchto léčebných postupů. Dále jsme se snažili o zlepšení specificity a senzitivity markeru destrukce beta buněk (specificky demethylovaná DNA), který by přispěl k poznání dynamiky úbytku beta buněk a umožnil lépe vytipovat jedince ohrožené rozvojem DM1. Pro účinnou prevenci tohoto...
|
|
|
Molekulární mechanismy v transkripční regulaci neurosenzorického vývoje
Filová, Iva ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Tureček, Rostislav (oponent) ; Valihrach, Lukáš (oponent)
Vývoj, maturace a životaschopnost neurosenzorických buněk vnitřního ucha je závislá na přesné časové a prostorové expresi transkripčních faktorů. Předmětem studia předkládané práce je objasnění funkce transkripčních faktorů ISL1, SOX2 a NEUROD1 v neurosenzorickém vývoji vnitřního ucha za použití tří myších modelů [Tg(Pax2-Isl1)], Sox2CKO a Neurod1CKO. Myší mutant [Tg(Pax2-Isl1)] má ve svém genomu transgenní sekvenci kódující gen Isl1, jehož exprese je řízena regulační sekvencí pro gen Pax2. Ektopická exprese ISL1 řízená regulační sekvencí Pax2 vedla ke zvětšení kochleovestibulárního ganglia a urychlený růst neuritů vnitřního ucha u embryí [Tg(Pax2-Isl1)]. V dospělosti u těchto mutantů docházelo k urychlené ztrátě sluchu v důsledku zhoršující se funkce vnějších vláskových buněk. Tyto změny korelovaly se ztrátou eferentních vláken z mediální olivy superior inervující vnější vláskové buňky. Poprvé jsme ukázali, že podstatou stařecké nedoslýchavosti (presbyakuze) kromě ztráty vláskových buněk a neuronů spirálního ganglia může být i poškození eferentní inervace. Kromě presbyakuze byly myši [Tg(Pax2-Isl1)] hyperaktivní. Po podání pikrotoxinu, blokátoru chloridových kanálů spjatých s GABA receptory, došlo u těchto mutantů k významnému potlačení hyperaktivity. Tyto analýzy ukázaly, že nadměrná a ektopická...
|
|
|
Vývoj a funkce endokrinních buněk pankreatu
Hamplová, Adéla ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Berková, Zuzana (oponent)
Onemocnění Diabetes mellitus postihuje téměř 300 miliónů lidí na světě. K rozvoji diabetu dochází dysfunkcí nebo snížením počtu inzulín produkujících β-buněk, které jsou součástí endokrinního pankreatu. Z toho důvodu je důležité pochopení vývoje a funkce endokrinních buněk pankreatu. Práce vychází z hypotézy, že transkripční faktor NEUROD1 je klíčový faktor pro vývoj pankreatu a pro následné udržení funkce endokrinní tkáně. Pro studium role tohoto transkripčního faktoru ve vývoji a funkci pankreatu byl pomocí Cre- loxP systému vytvořen myší model s tkáňově specifickou delecí Neurod1 v Isl1 pozitivních buňkách (Neurod1CKO). Imunohistochemické analýzy na pankreatech v embryonálním dni 17,5 a postnatálním dni 0 potvrdily nepostradatelnost NEUROD1 pro správný vývoj, organizaci endokrinní tkáně a celkové množství endokrinních buněk pankreatu. Pro lepší porozumění molekulárních změn byly provedeny quantitativní PCR analýzy genové exprese ve věku embryonálního dne 14,5 a postnatálního dne 1. Pro studium změn exprese byly vybrány geny důležité pro vývoj a funkci pankreatu. Tyto analýzy ukázaly změny v expresi genů sloužících jako markery endokrinního pankreatu (Pdx1, Neurog3, Pax6), genů hormonů produkujících endokrinními buňkami (Inzulín 1, Inzulín 2, Glukagon), genů důležitých pro diferenciaci...
|
|
|
Specifikace a diferenciace buněk v průběhu vývoje pankreatu
Malfatti, Jessica ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Horáková, Olga (oponent)
Pankreatická tkáň se dělí na exokrinní a endokrinní část. Exokrinní obsahuje acinární buňky, které produkují trávicí enzymy, a duktální buňky tvořící síť kanálků pro export enzymů do duodena. Endokrinní část tvoří Langerhansovy ostrůvky obsahující 5 typů buněk: α, β, δ, ε a PP-buňky produkující glukagon, inzulín, somatostatin, ghrelin a pankreatický polypeptid. Vývoj pankreatu je rozdělen na primární, sekundární a terciální tranzici. Nejdůležitějším specifikačním transkripčním faktorem pro doménu pankreatu během primární tranzice je pankreatický duodenální homeoboxový gen 1. Pro specifikaci a diferenciaci acinárních buněk je nezbytný pankreatický transkripční faktor 1A. Všechny prekurzory endokrinních buněk exprimují neurogenin 3, který je specifikačním faktorem endokrinní tkáně. Diferenciace a regulace funkce endokrinních buněk se účastní velké množství transkripčních faktorů. V případě absence anebo dysfunkce některého transkripčního faktoru může docházet k patologiím jako je diabetes mellitus, karcinom pankreatu nebo pankreatitida. Klíčová slova Pankreas, Langerhansovy ostrůvky, inzulín, glukagon, vývoj, diferenciace, diabetes
|
|
|
Vliv maternálního diabetu na embryonální vývoj srdce a fetální programování
Čerychová, Radka ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Nováková, Olga (oponent) ; Neckář, Jan (oponent)
Maternální diabetes negativně ovlivňuje embryonální vývoj a je spojen se zvýšeným rizikem vzniku vrozených vývojových vad. Vedle přímé teratogenicity dochází v diabetickém intrauterinním prostředí k tzv. procesu fetálního programování, který zvyšuje u dospělých potomků predispozice ke kardiovaskulárním chorobám, obezitě a onemocnění diabetes mellitus. Molekulární mechanismy embryonálních a fetálních odpovědí na maternální diabetické prostředí stále nejsou plně objasněny. Na myším modelu jsme ukázali, že maternální diabetes ovlivňuje expresi genů v srdcích vyvíjejících se embryí. Největší změny v expresi 11 vybraných genů byly detekovány v období souvisejícím s dokončováním septace, expanzí myokardu a zvýšením embryonální produkce inzulinu. Tyto geny jsou spojovány s procesem epitelo- mezenchymové tranzice, klíčového procesu ve vývoji srdce. Pomocí imunohistochemické analýzy jsme v srdcích embryí, které byly vystaveny maternálnímu diabetu, v kritickém stádiu kardiovaskulárního vývoje detekovali zvýšení hypoxie, čemuž odpovídalo navýšení exprese hypoxií indukovaného faktoru 1α (HIF-1α) a vaskulárního endotelového růstového faktoru A. Na základě výsledků ukazujících zapojení signální dráhy HIF-1 v rozvoji diabetické embryopatie byl pro studium vlivu maternálního diabetu na funkci srdce dospělých...
|
host ::
RSS.