|
|
Cell response to genotoxic stress-based anti-cancer therapies
Imrichová, Terezie ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Rossmeislová, Lenka (oponent) ; Rotrekl, Vladimír (oponent)
Tato práce se zabývá buněčnou odpovědí na genotoxický stres; konkrétně odpovědí na protinádorovou léčbu s genotoxickým mechanismem účinku. Buněčná odpověď může mít některý z následujících průběhů: v případě závažného poškození DNA buňky většinou podstoupí apoptózu nebo vstoupí do senescence. Pokud je poškození méně závažné nebo pokud buňkám nefungují kontrolní mechanismy, mohou tyto pokračovat v buněčném cyklu, ať už s úspěšně opravenou nebo s mutovanou DNA. Díky selekčnímu tlaku se v buňkách hromadí ty mutace, které jim poskytují určitou růstovou výhodu v podmínkách trvajícího genotoxického stresu a buňky se postupně stávají rezistentními. Ve své dizertační práci jsem se zaměřila na několik aspektů celého výše popsaného procesu. V prvním projektu, kterého jsem se zúčastnila, bylo mým úkolem charakterizovat populaci radiorezistentních a anoikis-rezistentních buněk karcinomu prostaty. Tato populace byla získána po ozáření buněk 35 dávkami 2 Gy, což je režim běžně používaný v klinické praxi. Po takovémto ozařovacím procesu se objevila populace buněk s nízkou adhezí, která vykazovala zvýšenou expresi mezenchymálních a kmenových markerů. Nízká adhezivita těchto buněk byla vyvolána signální dráhou proteinu Snail a jejich resistence vůči anoikis byla umožněna díky signalizaci ERK1/2. Zjistili jsme, že po...
|
|
|
Mechanismy úniku z buněčné senescence - protinádorové bariéry.
Davidová, Eliška ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Horníková, Daniela (oponent)
Rakovina je jednou z nejnebezpečnějších nemocí moderního světa. Proto se mnoho světových laboratoří zabývá výzkumem příčin vedoucích k propuknutí této zákeřné nemoci. V této souvislosti bylo již dříve zjištěno, že normální živočišné buňky se nedělí nekonečně dlouho, nýbrž mají konečnou kapacitu svého replikačního života. Po uplynutí této doby podléhají buňky buď apoptotickým procesům nebo vstupují do tzv. senescence, fáze typické ukončenou proliferací, ovšem zachovanými metabolickými pochody. Dalším výzkumem bylo odhaleno, že senescence slouží jako účinný protinádorový program a v současné době je osvětlován její význam také v souvislosti s různými fyziologickými procesy či patologiemi spojenými se stárnutím. V této práci je kladen důraz především na roli senescence jako bariéry výskytu nádorových onemocnění a její účinnost. Je možné předpokládat, že pokud by senescentní zástava cyklu fungovala dokonale, výskyt rakoviny mezi lidmi by byl zaznamenán v podstatně nižší míře. Cílem bakalářské práce je zpracování dosavadních poznatků o fyziologických a patologických úlohách senescence a možných příčinách překonání této bariéry, jehož následkem může být právě nekontrolované buněčné dělení a nádorové bujení.
|
|
|
Změny oxidační fosforylace během rozvoje buněčné senescence
Zima, Michal ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Kašparová, Dita (oponent)
Buněčná senescence představuje trvalé zastavení buněčného cyklu a je chápána jako aktivní odpověď buňky na nejrůznější vnitřní i vnější formy stresu, mezi které řadíme zejména poškození a ztrátu ochranných telomerických sekvencí, aktivaci některých onkogenů, poškození DNA a také účinky určitých cytokinů. Tato práce popisuje mechanismy, kterými buňky mohou dosáhnout senescentního fenotypu, a dává je do souvislosti se změnami oxidační fosforylace. Jsou také zmíněny vlastnosti senescentních buněk a důsledky jejich působení na své okolí. Zvláštní pozornost je věnována vzniku a působení reaktivních forem kyslíku, NADPH oxidázám a vlivu signálních drah STAT3 a TGF-β na indukci buněčné senescence a na respirační řetězec. Klíčová slova: buněčná senescence, volné radikály kyslíku, cytokiny, mitochondrie, oxidačně fosforylační řetězec, NADPH oxidázy, signální transduktor a aktivátor transkripce 3 (STAT3), TGF-β, odpověď na poškození DNA
|
|
|
Mechanisms of phenotypic plasticity induced by genotoxic stress
Přibyl, Miroslav ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Remešová, Hana (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent)
Rezistence nádorových buněk vůči léčbě představuje hlavní důvod neúspěšné nádorové terapie. Růst nádorových buněk v primárním místě nádoru nebo jejich šíření a růst v sekundárních oblastech jsou hlavní důvody, proč pacienti nemoci podlehnou. I moderní terapie založené na aktivaci imunitního systému nachází své hranice u mnohých typů nádorů. Rezistence vůči léčbě je zprostředkována nejen nádorovými buňkami, ale i jinými komponenty nádorového mikroprostředí. Porozumění mechanizmům nádorové rezistence zprostředkované nádorovými buňkami, ale i nádorovému mikroprostředí umožní vývoj nových terapeutických přístupů. V této práci představujeme naše nedávné výsledky. Ozařování, 5-azacytidin i IFNγ indukují expresi genu suprabasin (SBSN) a vznik fenotypu nádorových buněk, který je zodpovědný za resistenci vůči terapii a projevuje se nízkou adhezivitou a kmenovými vlastnostmi nádorových buněk. Snížení exprese genu SBSN vedlo k potlačení tohoto fenotypu. Rovněž jsme identifikovali aberantně zvýšenou expresi genu SBSN v kostní dřeni podskupiny pacientů trpících myelodysplastickými syndromy (MDS). Exprese SBSN byla zprostředkována supresorovými buňkami odvozenými z myeloidní řady (MDSCs) a hladina SBSN negativně korelovala se zastoupením T buněk a koncentrací CCL2 v kostní dřeni pacientů. Z toho vychází možný...
|
|
|
DNA damage and signalling pathways in cellular senescence
Hubáčková, Soňa
Pro mnohobuněčné organismy včetně savců představuje regenerace tkání důležitý proces pro zachování jejich životaschopnosti. Vzhledem k tomu, že je proliferace buněk klíčová i pro vznik nádorů, musely si organismy vyvinout mechanismy chránící je proti zhoubnému bujení. Buněčná senescence jako permanentní zástava buněčného cyklu představuje jednu z bariér proti vzniku nádorů po poškození DNA. Pochopení tohoto procesu proto může vést k nalezení nových terapeutických cílů a optimalizaci chemoterapie u pacientů s rakovinou. V první části disertační práce jsme se zabývali aktivací signální dráhy JAK/STAT u buněčné senescence vyvolané chemoterapeutiky jak v normálních tak nádorových buňkách. Pro tento účel jsme použili genotoxické látky afidikolin, kamptotecin, 5-brom-2'-deoxyuridin, etoposid nebo tymidin. Zjistili jsme, že všechny tyto chemikálie jsou schopny dlouhodobě aktivovat signální dráhy JAK/STAT ve sledovaných buňkách. Aktivace těchto drah byla doprovázena zvýšením exprese genů stimulovaných interferony (ISGs), jako jsou MX1, IRF1, IRF7 a PML. IRF1 a IRF7 se můžou přímo podílet na indukci genů kódujících interferony a u chemicky indukovaných senescentních buněk jsme skutečně zjistili zvýšenou expresi a sekreci IFNbeta a IFNgama, avšak překvapivě ne genů ze skupiny IFNalfa. Inhibice JAK1 jakožto...
|
|
|
Mechanisms of phenotypic plasticity induced by genotoxic stress
Přibyl, Miroslav ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Remešová, Hana (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent)
Rezistence nádorových buněk vůči léčbě představuje hlavní důvod neúspěšné nádorové terapie. Růst nádorových buněk v primárním místě nádoru nebo jejich šíření a růst v sekundárních oblastech jsou hlavní důvody, proč pacienti nemoci podlehnou. I moderní terapie založené na aktivaci imunitního systému nachází své hranice u mnohých typů nádorů. Rezistence vůči léčbě je zprostředkována nejen nádorovými buňkami, ale i jinými komponenty nádorového mikroprostředí. Porozumění mechanizmům nádorové rezistence zprostředkované nádorovými buňkami, ale i nádorovému mikroprostředí umožní vývoj nových terapeutických přístupů. V této práci představujeme naše nedávné výsledky. Ozařování, 5-azacytidin i IFNγ indukují expresi genu suprabasin (SBSN) a vznik fenotypu nádorových buněk, který je zodpovědný za resistenci vůči terapii a projevuje se nízkou adhezivitou a kmenovými vlastnostmi nádorových buněk. Snížení exprese genu SBSN vedlo k potlačení tohoto fenotypu. Rovněž jsme identifikovali aberantně zvýšenou expresi genu SBSN v kostní dřeni podskupiny pacientů trpících myelodysplastickými syndromy (MDS). Exprese SBSN byla zprostředkována supresorovými buňkami odvozenými z myeloidní řady (MDSCs) a hladina SBSN negativně korelovala se zastoupením T buněk a koncentrací CCL2 v kostní dřeni pacientů. Z toho vychází možný...
|
|
|
Genotoxic stress and senescence in tumour cells: impact on the tumour growth and anti-tumour immunity.
Sapega, Olena ; Reiniš, Milan (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Šmahel, Michal (oponent)
Předčasná buněčná senescence je proces trvalého zastavení buněčného cyklu v reakci na různé induktory, například na poškození DNA, oxidační stres, chemoterapeutická činidla nebo ozáření. Senescentní buňky produkují a vylučují množství cytokinů, chemokinů, růstových faktorů a dalších látek, které tvoří specifický sekreční fenotyp (senescence-associated secretory phenotype; SASP). Senescence je považována za důležitou bariéru proti progresi nádoru. Senescentní buňky však mohou také ve svém mikroprostředí působit protumorigenně. Na základě tohoto konceptu bylo hlavním cílem této práce charakterizovat senescenci nádorových buněk z hlediska různých induktorů, konkrétně chemoterapeutika docetaxel (DTX) a cytokinů IFNγ a TNFα, a demonstrovat roli imunoterapie při eliminaci senescentních buněk. Naše výsledky ukazují, že senescentní buňky indukované DTX mohou mít účinek podporující růst nádoru, pokud jsou injikovány společně s proliferujícími buňkami u myší. Z výsledků také vyplývá, že imunoterapie pomocí IL-12 potlačuje urychlený růst nádorů. Tyto výsledky naznačují, že imunoterapii založenou na IL-12 lze účinně použít v protinádorové terapii, zejména v případě, že mikroprostředí je ovlivněno přítomností senescentních nádorových buněk. Data, která jsme získali in vitro, na druhou stranu ale ukazují, že...
|
|
|
Cell response to genotoxic stress-based anti-cancer therapies
Imrichová, Terezie ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Rossmeislová, Lenka (oponent) ; Rotrekl, Vladimír (oponent)
Tato práce se zabývá buněčnou odpovědí na genotoxický stres; konkrétně odpovědí na protinádorovou léčbu s genotoxickým mechanismem účinku. Buněčná odpověď může mít některý z následujících průběhů: v případě závažného poškození DNA buňky většinou podstoupí apoptózu nebo vstoupí do senescence. Pokud je poškození méně závažné nebo pokud buňkám nefungují kontrolní mechanismy, mohou tyto pokračovat v buněčném cyklu, ať už s úspěšně opravenou nebo s mutovanou DNA. Díky selekčnímu tlaku se v buňkách hromadí ty mutace, které jim poskytují určitou růstovou výhodu v podmínkách trvajícího genotoxického stresu a buňky se postupně stávají rezistentními. Ve své dizertační práci jsem se zaměřila na několik aspektů celého výše popsaného procesu. V prvním projektu, kterého jsem se zúčastnila, bylo mým úkolem charakterizovat populaci radiorezistentních a anoikis-rezistentních buněk karcinomu prostaty. Tato populace byla získána po ozáření buněk 35 dávkami 2 Gy, což je režim běžně používaný v klinické praxi. Po takovémto ozařovacím procesu se objevila populace buněk s nízkou adhezí, která vykazovala zvýšenou expresi mezenchymálních a kmenových markerů. Nízká adhezivita těchto buněk byla vyvolána signální dráhou proteinu Snail a jejich resistence vůči anoikis byla umožněna díky signalizaci ERK1/2. Zjistili jsme, že po...
|
|
|
Buněčná senescence a choroby spojené se stárnutím
Antoš, Šimon ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Horníková, Daniela (oponent)
V posledních letech stále více nálezů podporuje roli buněčné senescence v chorobách spojených se stárnutím. Buněčná senescence figuruje v těchto chorobách na několika úrovních a u několika z nich přímo podporuje patogenezi. Cílem této bakalářské práce je shrnout nejnovější poznatky týkající se mechanismu a působení buněčné senescence v patogenezi těchto chorob, jmenovitě nádorových onemocnění, aterosklerózy, osteoartritidy, neurodegenerativních onemocnění Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy nemoci a roztroušené sklerózy, obezity a diabetes mellitus druhého typu.
|
|
|
Pathophysiological development and differentiation of cells during hematopoiesis
Moudrá, Alena ; Štěpánek, Ondřej (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Kalina, Tomáš (oponent)
(Czech version) V posledních letech byla vynaložena velká snaha o lepší pochopení molekulárních změn v buňkách a v prostředí kostní dřeně, které přispívají k rozvoji a progresi myelodysplastického syndromu (MDS) do akutní myeloidní leukémie (AML). Aberantní hematopoetické kmenové buňky v MDS často vykazují nárůst dvojitých zlomů DNA, genomovou nestabilitu s běžnou ztrátou nebo přestavbou chromozomů a neúčinnou odpověď na poškození DNA. Navíc může být mikroprostředí kostní dřeně více prozánětlivé. Pokusili jsme se lépe porozumět příspěvku mikroprostředí kostní dřeně při progresi MDS. Analyzovali jsme expresní profily cytokinů v mikroprostředí kostní dřeně u všech stadií MDS/AML a našli jsme několik prozánětlivých cytokinů, jejichž hladiny se zvyšují s progresí onemocnění. Opakovaně jsme odebírali vzorky kostní dřeně od MDS pacientů v průběhu léčby 5-azacytidinem a podařilo se nám stanovit změny v cytokinovém prostředí v průběhu progrese onemocnění. Dále jsme se zaměřili na identifikaci kandidátních markerů pro zlepšení prognózy MDS. Zaměřili jsme se na přirozeně se vyskytující polymorfismus genu NAD (P) H dehydrogenázy (chinonu 1) (NQO1*2), který snižuje schopnost redukovat oxidační stres. Zjistili jsme, že pacienti s genotypem NQO1*2 se zhoršují rychleji a mají kratší celkovou dobu přežití, což...
|
host ::
RSS.