|
|
Neurogeneze a gliogeneze v dospělém mozku po ischemickém poškození
Honsa, Pavel ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Mazurová, Yvona (oponent)
Ischemické poškození mozku patří mezi najčastější příčiny úmrtí ve vyspělých zemích. Složitost procesů v průběhu této poruchy komplikuje možnou léčbu. V součastnosti existuje pouze jediná léčba pomocí trombolytického aktivátoru plasminogenu, zatímco tisíce jiných látek neprošly klinickým testováním. Velké naděje se upínaly k terapii iktu pomocí neurálních kmenových buněk, které lze získat několika způsoby, nicméně se ukázalo, že nízká schopnost přežití a pouze zanedbatelné zlepšení spolu s velkými etickými problémy komplikuje využití této terapie. V dospělém mozku však existuje neurogeneze a gliogeneze, dva endogenní procesy, jejichž pochopení, by mohlo přispět k léčbě iktu. Právě proto je tato disertační práce zaměřená na procesy neurogeneze a gliogeneze po ischemickém poškození. Dospělá neurogeneze a gliogeneze jsou procesy, při kterých jsou tvořeny neurony a gliové buňky z kmenových/progenitorových buněk. Oba tyto procesy jsou silně ovlivněny mozkových poškozením, avšak přispívají pouze zanedbatelně k následné regeneraci. Cílem této práce bylo objasnit roli polydendrocytů v post-ischemické gliogenezi, která vede ke vzniku gliální jizvy. Dále jsme pomocí analýzy exprese genů na úrovni jedné buňky studovali heterogenitu gliálních buněk v okolí poranění. Dále jsme zkoumali neurogenní potenciál a...
|
|
|
Neurofarmakologie prostorové navigace a testy koordinace a flexibility v animálních modelech
Prokopová, Iva ; Stuchlík, Aleš (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
Prostorová navigace, koordinace a behaviorální flexibilita patří mezi kognitivní funkce, které bývají často narušené u mnoha neuropsychiatrických onemocnění. K jejímu studiu slouží animální modely s farmakologickou či genetickou manipulací, jež lze testovat v behaviorálních úlohách. Naším prvním cílem bylo objasnit vliv interakce mezi β-adrenergním a α1-adrenergním či D2-dopaminergním systémem na kognitivní funkce potkanů. V obou případech došlo k narušení prostorové navigace a koordinace zvířat již při koaplikaci subterapeutických dávek daných antagonistů. Naše poznatky mohou mít dopad i na klinickou praxi vzhledem k rozšíření daných typů látek. Další studie byla zaměřená na určení efektu MK-801 (model schizofrenie) na behaviorální flexibilitu v bludišti Kolotoč a Morrisově vodním bludišti (MWM). Bludiště Kolotoč se zdá být senzitivnější na daný deficit, došlo k narušení výkonu potkanů již od dávek 0,08 mg/kg oproti 0,10 mg/kg v MWM. Naše nejnovější práce zkoumala vliv redukované exprese Nogo-A proteinu na prostorovou navigaci a behaviorální flexibilitu potkanů. Baterie testů v bludišti Kolotoč prokázala poškození daných parametrů, v MWM nebylo pozorováno poškození pracovní paměti. Nogo-A knock-down potkani mohou představovat endofenotyp podobný schizofrenii. Klíčová slova: prostorová navigace,...
|
|
|
Studium působení pregnanolon sulfátu a jeho derivátů na NMDA receptorech.
Švehla, Pavel ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Blahoš, Jaroslav (oponent)
N-metyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou v centrálním nervovém systému podtypem receptorů pro hlavní excitační neuropřenašeč glutamát. Jejich aktivita je regulována celou řadou allosterických modulátorů, mezi které patří i endogenní neurosteroidy a jejich syntetické analogy. Dysfunkce NMDA receptorů hraje významnou úlohu v mnoha neurodegenerativních onemocněních a inhibiční neurosteroidy mají jedinečný potenciál pro vývoj léčiv s neuroprotektivním účinkem. Cílem předkládané práce je popsat vztah mezi strukturou a funkcí neurosteroidních derivátů modifikovaných na D-kruhu využitím techniky terčíkového zámku na rekombinantních GluN1/GluN2B receptorech. V této práci jsme u 19 neurosteroidů s modifikací na D-kruhu charakterizovali jejich účinek na aktivitu NMDA receptorů a řadu z nich identifikovali jako účinné inhibitory NMDA receptorů. Na základě našich výsledků jsme odhalili lineární vztah mezi lipofilicitou látky a jejím IC50, což naznačuje zásadní vliv cytoplazmatické membrány pro účinek neurosteroidu. Tuto teorii jsme potvrdili kapacitním snímáním v kombinaci s využitím amfipatické molekuly gama-cyklodextrinu, čímž jsme oddělili kinetiku vazby neurosteroidu do membrány od jeho vazby na receptor. Tyto experimenty dále ukázaly, že akumulace neurosteroidu v cytoplazmatické membráně hraje...
|
|
|
Ovlivnění funkce centrální části sluchového systému dospělého potkana krátkou hlukovou expozicí v průběhu raného vývoje
Bartošová, Jolana ; Popelář, Jiří (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Maršálek, Petr (oponent)
SOUHRN [>ro správný vývoj ~entriln!llo sluchovtho sySl~mu je nemyt06 OOsta1ečn' stimulllce Z\lUkovými podn~ty. Cllem phldkl4dant dizmatnl pnlcc bylo charaktcriwvat změny v IIC'rvovt a1aivitl v «ntrlllnl č"ti ,Iochov~ho jádra colliculus inferiOl" (CCI) u dospčl}"<:h potkan6, u nieM byla v pni~hu vývoje ~nl!ena stimulate Z\lUkovými podněty vlivem doeasntho zvý~enl sluchových prah" zp"SI)bcn~ho knllkou expoúc! hluku Oirokop'smový lum o interu:itl 125 dB SPL po dobu 3 minut, 14. postnatMnr den). Ve včku Ul a! !esti mhr~i'I byly u ttchto potkantl ohlukných v mládl registrovány odpovtdi jtdllOdivých ncuroni'l v CCI na zvukovt ~ty ft porovnAny se stejnými zhnamy u dospllých kOlltrolnlch potkantl. Zjistili jYnc, že prahy odpovMf jednotlivých neuronil v ccr se me1.; OOtma uperimcntálnimi skupinami ncliSiJy. U potkanll ohluJených v mládl vbk mtly neurony nallld~m! na frekvence vy~r než 8 kHz (diJe jen vysokofrekvellČnl neurony) vlastnosti typickt pro DClJ"lIIý sluchový systém, ti. významnt tirSl fid,vcnfnJ praho\·t !divky (l'horSenoo frekvclIČIl[ selektivitu), del!i latence odpovMi, uHf dynamický rozsah. mentl velikost maxim6lnl odpovMi, vtUI poč6tečnf !klon funkce závislosti vclikosti odpovědi na 1ntendtt zvuku (RLF) II niUr procento neuronil s roonot6nnlm tvan!m RLF. Vý$lcdkyelcktrofyziolo,ické studic podpotily i...
|
|
|
Struktura, funkce a farmakologie NMDA receptorů
Švehla, Pavel ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Glutamát je hlavním excitačním neuropřenašečem mezi neurony v centrální nervové soustavě. Jeho působení je zprostředkováno aktivací ionotropních glutamátových receptorů, mezi které patří AMPA, kainátové a NMDA receptory. NMDA receptory hrají klíčovou roli v synaptické plasticitě a excitotoxicitě. Přestože jsou tyto receptory pro správnou funkci mozku nezbytné, jejich nadměrná aktivace může přispívat k patologickým stavům, jako je Huntingtonova choroba, Alzheimerova či Parkinsonova demence. Tato práce podává přehled dostupných poznatků o NMDA podtypu ionotropních glutamátových receptorů, jeho molekulární struktuře a farmakologii a v poslední části se zaměřuje na jeho terapeutický potenciál.
|
|
|
Regulatory functions of the transmembrane adaptor protein NTAL in activation of mast cells
Tůmová, Magda ; Dráber, Petr (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
SOUHRN Žírné buňky pocházejí z kmenových buněk kostní dřeně. Tyto buňky necirkulují v krvi, ale nachází se v celé řadě tkání, kde jsou často umístěny v blízkosti cév. Žírné buňky jsou součástí přirozeného imunitního systému, ale zároveň ovlivňují i adaptivní imunitní systém a také se účastní alergických a zánětlivých reakcí. Žírné buňky mají na svém povrchu vysokoafinitní receptor pro IgE (FcεRI). Prokřížení tohoto receptoru spouští kaskádu reakcí, která vede k uvolnění předpřipravených a nově syntetizovaných efektorových molekul. Časné fáze aktivace těchto buněk zahrnují tyrosinovou fosforylaci četných substrátů a formování signálních komplexů (v angl. "signalosomes"). Důležité strukturní prvky těchto komplexů jsou transmembránové adaptorové proteiny. Jedním takovým proteinem je adaptorový protein NTAL (Non-T cell Activation Linker), který je velmi rychle fosforylován na tyrosinových zbytcích po prokřížení FcεRI a který slouží jako pozitivní, ale i negativní regulátor signálních drah FcεRI. Abychom byli schopni studovat podrobnou topografii proteinu NTAL a dalších molekul plazmatické membrány u žírných buněk odvozených z kostní dřeně (BMMC), nejprve jsme vyvinuli novou metodu izolace listů plazmatické membrány neadherentních buněk. Tato metoda je založena na adsorpci buněk k ultračistému mikroskopickému...
|
|
|
Funkční úloha P2X receptorů v supraoptických jádrech hypotalamu potkana a strukturně-funkční vlastnosti rekombinantních P2X receptorů.
Vávra, Vojtěch ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Novák, František (oponent) ; Vyklický, Ladislav (oponent)
Purinergní P2X receptory jsou membránové kationtové kanály stimulované extracelulárním ATP. U savců bylo dosud nalezeno sedm různých podtypů, označovaných jako P2X1-7, které svojí stavbou představují novou rodinu ligandem řízených iontových kanálů s výjimečnými strukturně-funkčními vlastnostmi. Tyto receptory jsou součástí rozsáhlého purinergního signalizačního komplexu, který se uplatňuje jak v nervovém systému tak v somatických tkáních. V centrálním nervovém systému jsou P2X receptory velmi hojně zastoupeny v hypotalamu a hypofýze, kde se podílí na řízení základních homeostatatických a reprodukčních funkcí organismu. Hlavní část mé práce pojednává o expresi a funkční úloze neuronálních P2X receptorů v supraoptických jádrech hypotalamu v mozku potkana. V magnocelulárních supraoptických neuronech jsou syntetizovány hormony oxytocin a arginin-vasopresin, které regulují porod a laktaci, respektive hospodaření organismu s vodou a udržování krevního tlaku. Výlev obou hormonů do systémového oběhu ze zadního laloku hypofýzy závisí na elektrické aktivitě supraoptických neuronů, která je řízena synaptickými vstupy aferentních neuronů. V nedávné době bylo nalezeno, že sekrece hormonu je stimulována také extracelulárním ATP. Cílem mé práce bylo zjistit podtypy přítomných P2X receptorů a jejich význam pro...
|
|
|
Membránové vlastnosti gliových buněk po ischemii in vivo
Pivoňková, Helena ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Vyklický, Ladislav (oponent) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
V rámci své dizertační práce jsem měla za cíl charakterizovat membránové vlastnosti astrocytů a NG2 glií během akutní a chronické fáze ischemického poškození centrální nervové soustavy se zaměřením na expresi a aktivitu K+ iontových kanálů. Pro experimenty jsme použili dva modely ischemie u potkanů - globální mozkovou ischemii, která způsobuje selektivní poškození neuronů a vznik astrogliózy v CA1 oblasti hipokampu, a inkubaci míšního segmentu v roztoku se zvýšenou koncentrací K+. Zjistili jsme, že hipokampální astrocyty jsou od třetího dne po ischemii 4 depolarizované a 1 měsíc po ischemii vykazují vyšší podíl dovnitř usměrněných proudů. Exprese Kir4.1 kanálů byla snížena od třetího dne po ischemii, zatímco exprese Kir2.1, Kir5.1 a TREK1 kanálů byla silně zvýšena u reaktivních astrocytů 1 měsíc po ischemii. U NG2 glií jsme zjistili signifikantní zvýšení vně usměrněných zpožděných a A-typu K+ (KDR a KA) proudů 2 hodiny a 3 dni po ischemii a snížení dovnitř usměrněných K+ proudů 3 dni po ischemii, což je typické pro proliferující buňky. Komplexní astrocyty v míše vystavené zvýšené koncentraci K+ vykazovaly větší změny ve srovnání s dalšími druhy astrocytů, tzn detekovali jsme u nich zvýšení KDR and KA proudů. Navíc, inkubace míchy v roztoku se zvýšenou koncentrací K+ vedla ke změnám v objemové regulaci u...
|
|
|
Studium působení neurosteroidů na NMDA podtyp glutamátových receptorů.
Krausová, Barbora ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
N-methyl-D-aspartátové (NMDA) receptory jsou ionotropní glutamátové receptory zapojené v excitačním synaptickém přenosu, synaptické plasticitě a excitotoxicitě. Jsou to heteromerní komplexy tvořené GluN1 spolu s GluN2A-D a/nebo GluN3A-B podjednotkami, které jsou aktivovány glutamátem a glycinem. Mnoho alosterických modulátorů může ovlivnit aktivitu těchto receptorů, včetně neurosteroidů. Pregnanolon sulfát (3α5βS) je endogenní neurosteroid, který inhibuje NMDA receptory use-dependentním způsobem a má neuroprotektivní účinek. Vazebné místo pro 3α5βS na molekule NMDA receptoru není dosud známé. Cílem mé práce bylo kinetickou analýzou rychlosti návratu odpovědi po inhibici 3α5βS přispět k poznání vazebného místa, kde steroid působí a dále pomocí bodových mutací určit aminokyselinové zbytky, které by se mohly podílet na vazbě neurosteroidu. Pro studium účinku 3α5βS na NMDA receptory jsme prováděli elektrofyziologická měření na lidských embryonálních ledvinných 293T buňkách exprimujících rekombinantní GluN1/GluN2B receptory. Prokázali jsme napěťovou nezávislost inhibičního účinku 3α5βS na GluN1/GluN2B receptory. Z výsledků mé práce vyplývá, že steroidy mohou dosáhnout vazebného místa na NMDA receptoru spíše prostřednictvím membrány, nežli přímo z vodného prostředí. Podařilo se nám určit aminokyselinový zbytek...
|
|
|
Ionotropní glutamatové receptory a excitotoxicita
Skřenková, Kristýna ; Vyklický, Ladislav (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
Glutamát je hlavní excitační neurotransmiter v savčí centrální nervové soustavě. Jeho účinek je zprostředkován pomocí ionotropních glutamátových receptorů, které jsou zodpovědné za excitační synaptický přenos a hrají důležitou roli v procesu učení a vzniku paměti. Jsou-li však tyto receptory dlouhodobě aktivovány, dochází k buněčné smrti neuronů (excitotoxicitě). Tato práce je zaměřena především na jednu skupinu glutamátových receptorů, a to na NMDA receptory. Jejich studium je v centru pozornosti současného neurobiologického výzkumu, neboť existuje řada experimentálních i klinických důkazů o tom, že se přímo podílejí na vzniku závažných onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, a spolupodílejí se na poškození nervové tkáně po traumatu, hypoxii a embolii. Následující text přináší stručný přehled současných poznatků o struktuře a funkci NMDA receptorů a mechanismech, jakými aktivace těchto receptorů vede k excitotoxicitě, a naznačuje některé možnosti neuroprotekce.
|
host ::
RSS.