|
|
Modulace míšního synaptického přenosu při vzniku bolestivých stavů
Slepička, Jakub ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Má práce uvádí do problematiky nociceptivní signalizace a procesů zapojených do vzniku a formování neuropatické bolesti. Věnuje se studiu mechanizmů nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni a možnostem jeho modulace paclitaxelem, chemoterapeutikem navozujícím neuropatické změny. Pozornost je věnována především možnosti zapojení aktivity gliových buněk při nežádoucím působení tohoto léčiva. Tato hypotéza využívá důkazů funkčního spojení aktivity Toll-like 4 receptorů s aktivitou TRPV1 receptorů důležitých pro vnímání různých chemických a tepelných senzorických podnětů a také v nociceptivním synaptickém přenosu. K blokaci aktivace mikroglií bylo využito antibiotikum minocyklin zamezující vzniku neuroinflamace. Praktická část potom sleduje a porovnává vliv použitých látek na model procesu tachyfylaxe používaný pro sledování změn nociceptivní signalizace vlivem snižování aktivity TRPV1 receptorů. Práce ke zkoumání tohoto jevu využívá elektrofyziologické snímání aktivity miniaturních excitačních postsynaptických proudů neuronů I. a II. Rexedovy laminy zadního míšního rohu. Výsledky měření ukazují, že inkubace míšních řezů v minocyklinu in vitro potlačuje akutní působení paclitaxelu, Toto potlačení aktivace mikroglií naznačuje, že se gliové buňky svou aktivitou podílejí na modulacích...
|
|
|
The role of nociceptive synaptic transmission modulation at the spinal cord level in different pain states
Adámek, Pavel ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Vaculín, Šimon (oponent) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
Bolest je běžným příznakem mnoha klinických syndromů a nemocí. Zejména léčba bolestí neuropatického původu představuje závažný medicínský problém, neboť dostupná analgesie je v řadě případů neúčinná, nebo má výrazné nežádoucí účinky. Vývoj nových analgetických postupů a úspěšná léčba bolesti proto vyžaduje podrobnou znalost mechanizmů vzniku akutních i chronických bolestivých stavů. Proces vzniku, kódování a přenosu signálů o bolestivých podnětech zprostředkovává nociceptivní systém, který je klíčový pro vznik vjemu bolesti v mozku. Modulace nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míšním představuje důležitý mechanismus ve vývoji a udržování různých patologických stavů bolesti. Tato disertační práce se zaměřila na zkoumání a objasnění některých mechanismů podílejících se na zpracování a modulaci míšního nociceptivního synaptického přenosu u různých modelů bolestivých stavů. Hlavní pozornost byla věnována studiu následujících otázek: (I.) Jakou úlohu mají TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid type 1) kanály, TLR4 (Toll-Like Receptor 4) a PI3K (fosfatidylinositol 3-kináza) v rozvoji neuropatické bolesti po podání chemoterapeutika paclitaxel (PAC) v akutním in vitro a subchronickém in vivo myším modelu PAC-indukované periferní neuropatie (PIPN)? (II.) Do jaké míry je ovlivněna míšní...
|
|
|
Modulace synaptického přenosu nociceptivní informace
Nerandžič, Vladimír ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadních rozích míšních představuje důležitou součást rozvoje a udržování patologických bolestivých stavů. Nezastupitelnou roli v této modulaci hrají tzv. transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRPV1) a kanabinoidní receptory 1 (CB1) exprimované na presynaptických zakončeních primární aferentů. Za fyziologických podmínek jsou TRPV1 receptory pronociceptivní, zatímco CB1 receptory tlumí nociceptivní signalizaci. Oba receptory však sdílejí stejného endogenního agonistu anandamid (AEA), který je syntetizován z N-arachidonoylfosfatidylethanolaminu (20:4-NAPE). Tato práce se zaměřuje především na účinek aplikace 20:4-NAPE za kontrolních podmínek a po navození periferního zánětu a na související možnou interakci mezi TRPV1 a CB1 receptory. První pokusy prokázaly výrazné zvýšení hladiny anandamidu za podmínek in vitro z míšních řezů po aplikaci 20:4-NAPE, jeho prekurzoru. Další experimenty byly prováděny snímáním excitačních postsynaptických proudů (mESPC a sEPSC) v superficiálních neuronech zadních rohů míšních na akutních míšních řezech metodou patch-clamp. Aplikace 20:4-NAPE vedla k výraznému poklesu frekvence mEPSC a sEPSC proudů. Za kontrolních podmínek byl tento pokles frekvence po aplikaci 20:4-NAPE blokován aplikací inhibitorů CB1...
|
|
|
The role of spinal TRPV1 receptors in nociceptive signalling and the modulatory effect of chemokine CCL2 and µ-opioid receptor agonists
Šulcová, Dominika ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
První synapse nociceptivní dráhy v zadním rohu míšním představuje významné místo pro modulaci nociceptivní signalizace za patologických stavů. Jedním z modulačních mechanizmů jsou změny funkce receptoru TRPV1 (transient receptor potential vanilloid 1), který je exprimován na centrálních zakončeních nociceptivních neuronů a svou činností přímo reguluje výlev neuropřenašečů a neuromodulátorů. Předchozí studie ukázaly úlohu TRPV1 v účincích zánětlivého chemokinu CCL2 (C-C motif ligand 2) a po aktivaci µ-opioidního receptoru (MOP-R) na míšní úrovni. Protože receptory CCR2 (aktivovány CCL2), TRPV1 a MOP-R často kolokalizují v neuronech spinálních ganglií, cílem tohoto projektu bylo studovat jejich možné intreakce při modulaci nociceptivního přenosu v míše. Tato diplomová práce se zabývala zejména vlivem chemokinu CCL2 na senzitizaci spinálních TRPV1 u modelu periferní neuropatie a jeho vlivem na synaptický přenos po aktivaci µ-opioidních receptorů. Ke studiu synaptického přenosu bylo využito snímání excitačních postsynaptických proudů (EPSC) pomocí metody patch-clamp z povrchových neuronů zadního rohu míšního na řezech lumbární míchy potkana. U těchto neuronů byla v závěru experimentu prokázána přítomnost TRPV1 pozitivních synapsí pomocí aplikace kapsaicinu. V první části experimentu byla měření...
|
|
|
Význam TLR-4 receptorů pro modulaci nociceptivní signalizace.
Slepička, Jakub ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Zímová, Lucie (oponent)
Schopnost vnímání bolesti je subjektivní, ale zásadní faktor umožňující vést život bez újmy na zdraví. Přesáhne-li ale bolest své fyziologické signální působení, stává se život omezujícím problémem, na který současná medicína zatím často nemá adekvátní odpověď. Vznik bolesti a její přerod do patologického chronického stavu a molekulární a buněčné mechanizmy tohoto procesu můžeme zatím nejsnáze zkoumat v procesu jejího vzniku a signalizace, tedy nocicepci. V této práci jsou uvedeny základní charakteristiky nociceptivní signalizace se zaměřením na neuropatii, stav vzniklý poškozením nervové soustavy. Přesné mechanismy vzniku neuropatických bolestivých stavů mohou být rozmanité a nejsou dosud přesně známy, což je jeden z důvodů proč tyto stavy neumíme úspěšně léčit. V poslední době se ukazuje, že zánětlivé změny v nervové soustavě (neuroinflamace) mohou hrát významnou úlohu při rozvoji neuropatie. V této souvislosti je proto uveden přehled Toll-like receptorů, které mají zásadní úlohu v přirozené imunitě, ale v poslední době se ukazuje, že jejich role nabývá širšího významu i v nervové soustavě a při vzniku bolestivých stavů. V tomto přehledu je pozornost věnována zejména podtypu TLR-4, u kterého se objevují studie o jeho zatím málo prozkoumané funkci v modulaci nociceptivní signalizace. Jsou zde...
|
|
|
Úloha TRPV1 receptorů v chemokinem CCL2 indukované modulaci nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni
Adámek, Pavel ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace nociceptivního synaptického přenosu v zadním rohu míšním je velmi důležitá pro vznik a rozvoj řady bolestivých stavů. Hromadící se poznatky naznačují, že TRPV1 (transient receptor potential vanilloid 1) receptor a chemokin CCL2 (C-C motif ligand 2) hrají kritickou roli v modulaci nociceptivního synaptického přenosu na míšní úrovni, obzvláště pak za patologických stavů. Tato diplomová práce se zabývala studiem CCL2 indukované modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním, přičemž cílem práce bylo zejména objasnit roli TRPV1 receptorů v tomto procesu. K objasnění této otázky byla používána elektrofyziologická metoda terčíkového zámku (patch-clamp) a snímání spontánních a miniaturních excitačních postsynaptických proudů (sEPSC a mEPSC) ze superficiálních neuronů zadního rohu míšního, na řezech lumbální míchy potkana. Po akutní aplikaci CCL2 byl u kontrolních jedinců zjištěn nárůst frekvence sEPSC i mEPSC. Tento CCL2 indukovaný nárůst frekvence sEPSC a mEPSC bylo možné zablokovat podáním antagonisty TRPV1 receptoru SB366791. Velikosti amplitud sEPSC i mEPSC nebyly aplikací CCL2, SB366791 či koaplikací CCL2 a SB366791 ovlivněny, což naznačuje, že pozorované změny jsou zprostředkovány převážně presynaptickými mechanismy. Předběžné výsledky ukazují, že CCL2 moduluje synaptický přenos v zadním rohu...
|
|
|
Mechanizmy aktivace a modulace vaniloidních TRP receptorů
Boukalová, Štěpána ; Vlachová, Viktorie (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent) ; Zemková, Hana (oponent)
Štěpána Boukalová Mechanizmy aktivace a modulace vaniloidních TRP receptorů TRPV1 a TRPV3 receptory jsou teplocitlivé iontové kanály patřící do rodiny vaniloidních TRP receptorů. TRPV1 receptor, jenž je specificky exprimován v nociceptivních neuronech, představuje klíčovou molekulu v transdukční dráze bolestivých podnětů, včetně nociceptivního tepla. Význam TRPV3 receptorů ve vnímání tepelných podnětů je prozatím sporný, dobře prokázaná je však jeho úloha v regulaci proliferace a diferenciace keratinocytů. TRP receptory, podobně jako napěťově ovládané draslíkové kanály (Kv), jsou tvořeny čtyřmi podjednotkami, jež každá obsahuje šest transmembránových segmentů (S1-S6). V první části své dizertační práce jsem se zaměřila na úlohu S1 transmembránové oblasti ve funkčních vlastnostech TRPV1 receptoru. Z našich výsledků vyplývá, že část S1 směřující do extracelulárního prostředí hraje významnou úlohu ve vrátkování iontového kanálu. Konzervativní mutace kladně nabitého rezidua v dané oblasti (R455K mutace) vedla ke vzniku TRPV1 iontových kanálů se zvýšenou aktivitou, jež však nebyly citlivé ke stimulačnímu působení sníženého pH prostředí. Naopak, zvýšená koncentrace protonů v extracelulárním prostředí vedla ke stabilizaci zavřeného stavu mutantního iontového kanálu. Velmi podobné fenotypické vlastnosti jako u...
|
|
|
Modulace synaptického přenosu, studium na míšních řezech in vitro
Mrózková, Petra ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v nociceptivní signalizaci, zejména za patologických bolestivých stavů. Cílem naší práce bylo rozvinout metodu calcium imagingu na míšních řezech in vitro. Tato metoda umožňuje sledovat změny intracelulární koncentrace volných vápenatých iontů (iCa2+ ), které jsou hlavním mediátorem neuronální plasticity. V naší práci jsme se soustředili na použití této metody na konvenčním fluorescenčním mikroskopu a na studium vlivu aplikace látek ovlivňujících synaptický přenos. V experimentech byly snímány koncentrační změny iCa2+ v 744 neuronech zadních rohů míšních (lamina I a II) po elektrické stimulaci zadních kořenů. V první sérii experimentů byly použity stimulační protokoly preferenčně aktivující A a A+C vlákna zadních kořenů a ověřena dlouhodobá stabilita vápníkových odpovědí. Stimulace zadního kořene vyvolala ve sledovaných neuronech rychlý a pozdní typ vápníkové odpovědi. Aplikace antagonistů glutamátových receptorů AMPA a NMDA typu, CNQX (50µM) a MK801 (45µM) snížila podle očekávání amplitudu vápníkové odpovědi oproti kontrolním hodnotám a potvrdila jejich jednoznačný význam pro synaptickou aktivaci. V několika pokusech jsme zkoumali účinek kapsaicinu, známého agonisty TRPV1 receptorů. Aplikace i nízké koncentrace kapsaicinu...
|
|
|
Stavy patologické bolesti, úloha modulace míšního synaptického přenosu
Nerandžič, Vladimír ; Paleček, Jiří (vedoucí práce) ; Krůšek, Jan (oponent)
Modulace synaptického přenosu v zadním rohu míšním hraje klíčovou úlohu v nociceptivní signalizaci. Studie z poslední doby naznačují velký význam míšních presynaptických TRPV1 (transient receptor potential vanilloid) receptorů, které na periferii působí jako integrátory nociceptivních podnětů. Mechanismy jejich aktivace a jejich vliv na modulaci synaptického přenosu ale nejsou dosud zcela známy. Předchozí studie také ukázaly vliv řady mediátorů zánětu a cytokinů na funkci TRPV1 receptorů. Cílem naší studie bylo proto ukázat, jak se mění aktivace presynaptických TRPV1 receptorů v míše po aplikaci endogenního agonisty N-oleoyldopaminu (OLDA) u modelu periferní neuropatie, po inkubaci s cytokinemTNFα a jaký je účinek prekurzoru anandamidu N-acylfosfatidylethanolaminu (NAPE). V experimentech byly snímány miniaturní excitační postsynaptické proudy (mEPSC) na neuronech akutních míšních řezů metodou patch clamp. V první sérii experimentů byla testována citlivost na aplikaci endogenního agonisty OLDA 5 dnů po navození modelu periferní neuropatie. Aplikace již nízké koncentrace OLDA (0,2 μM) výrazně zvýšila frekvenci mEPSC na 250 % kontrolní hodnoty, na rozdíl od snímání u kontrolních experimentů kde je ke zvýšení potřeba vysoké koncentrace OLDA (10 μM). Inkubace řezů s TNFα ve druhé řadě pokusů u stejného...
|
|
|
Structural and Functional Study on Transient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1) and Ankyrin Receptor (TRPA1) Channels
SAMAD, Abdul
Investigations of structural and functional relationships of rat transient receptor potential cation channel, subfamily V, member 1 (TRPV1), also known as the capsaicin receptor, and human transient receptor potential cation channel, subfamily A, member 1, also known as TRPA1, are presented. Capsaicin induced Ca2+ -dependent desensitization of rat TRPV1 channel is studied and lead to the identification of key amino acid residues in the C- terminal domain of TRPV1 interacting with the membrane phospholipid PIP2 and an intradomain interaction that controls the open and desensitized state of the TRPV1 channel. Further the molecular basis of agonist AITC- and voltage-dependent gating on TRPA1 is explained. Hereby, residue P949 located near the center of the sixth transmembrane spanning helix (S6) is structurally required for normal functioning of the receptor and the distal bi-glycine G958XXXG962 motif controls its activation/deactivation properties. Furthermore, the gating region is extended towards the cytoplasmic part of the channel, putatively located near the inner mouth of the channel pore. A following series of experiments lead to the identification of a limited number of residues that appear important for allosteric regulation of the channel by chemical and voltage stimuli (K969, R975, K989, K1009, K1046, K1071, K1092 and K1099). In addition, three charge-neutralizing `gain-of- function{\crq} mutants (R975A, K988A, and K989A) which exhibited higher sensitivity to depolarizing voltages were characterized, indicating that these residues are directly involved in voltage-dependent modulation of TRPA1.
|
host ::
RSS.