|
|
Asociace vybraných polymorfismů hodinových genů s fenotypem vyhraněného chronotypu
Turečková, Lucie ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Weissová, Kamila (oponent)
Cirkadiánní systém se u organismů vyvinul jako adaptace na periodické změny prostředí. Jeho úlohou je zajistit pravidelnou synchronizaci mezi solárním cyklem a vnitřní periodou organismu, a generovat signály, kterými jsou synchronizovány behaviorální a fyziologické procesy v těle se solárním cyklem. Celý mechanismus probíhá na úrovni buňky, kde dochází k pravidelným oscilacím transkripčně translačních smyček hodinových genů během 24 hodin, čímž je zajištěn pravidelný rytmus organismu. Cirkadiánní systém však u lidí nemusí generovat stejně dlouhou periodu a může se lišit v míře synchronizace s vnějším cyklem. V důsledku toho dochází ke vzniku tzv. individuálních časových preferencí. Tyto odlišné preference se označují jako chronotypy, které se dělí do pěti kategorií: extrémně večerní, mírně večerní, nevyhraněný, mírně ranní a extrémně ranní typ. Za jednu z možných příčin těchto odlišností jsou považovány polymorfismy hodinových genů. Asociace vybraných polymorfismů hodinových genů s extrémními chronotypy je předmětem této diplomové práce. Od dobrovolníků s extrémními chronotypy jsme získali vzorek slin pro izolaci DNA. Využitím molekulárních metod PCR, restrikční štěpení a sekvenace jsme provedli genotypizaci vybraných polymorfismů hodinových genů Bmal1, Clock, Per2 a Per3. Statistické a korelační...
|
|
|
Molecular mechanisms of entrainment of the fetal circadian clocks
Lužná, Vendula ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Šauman, Ivo (oponent) ; Štaud, František (oponent)
Rytmicky se střídající světelné podmínky na Zemi vedly ke vzniku endogenních biologických hodin - evoluční adaptaci umožňující organismům tyto změny předvídat. Tento tzv. cirkadiánní systém řídí v těle velké množství rytmických funkcí a procesů s periodou přibližně 24 hodin. Centrálním oscilátorem jsou suprachiasmatická jádra (SCN) hypothalamu, jež jsou seřizována vnějšími světelnými podmínkami, následkem čehož vysílají silný synchronizační signál do ostatních buněk a tkání těla. Synchronizace SCN je nezbytná již v průběhu ontogeneze, neboť poruchy ve vývoji biologických rytmů mohou vést ke vzniku onemocnění v dospělosti. Jelikož prenatální SCN ještě nejsou plně vyvinuta, jejich rytmicita je pravděpodobně řízena především mateřskými signály. Během mého doktorského studia jsme se zaměřili na objasnění podstaty těchto mateřských signálů a jejich vlivu na hodiny ve fetálních SCN u myši a potkana jakožto modelových organismů. Jedním z našich stěžejních zjištění je fakt, že fetální cirkadiánní hodiny jsou schopny specificky reagovat na různé změny v mateřské signalizaci. Následně jsme zkoumali funkci glukokortikoidních hormonů a objevili jejich potenciál působit jako silný synchronizační mateřský signál. Pozorovali jsme, že glukokortikoidy jsou schopny nejen nastavit, nýbrž také urychlit vývoj...
|
|
|
Cirkadiánní systém v astrocytech
Ľalíková, Kristýna ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Honc, Ondřej (oponent)
Cirkadiánní systém ovlivňuje téměř všechny buňky v těle savců. Mezi tyto buňky patří i astrocyty, které spolu s mikrogliemi a oligodendrocyty představují hlavní typy gliových buněk nacházejících se v mozku. První kapitola této práce představuje shrnutí charakteristik cirkadiánního systému a zaměřuje se především na molekulární podstatu jeho fungování. Druhá kapitola je věnována astrocytům, astrocytární vápníkové signalizaci a procesu gliotransmise. Třetí a poslední kapitola obě výše uvedená témata spojuje a pojednává o cirkadiánním systému v astrocytech. Uvádí důkazy existence astrocytárních cirkadiánních oscilací a fyziologické důsledky jejich působení. Velká pozornost je věnována cirkadiánním rytmům v gliotransmisi, a to se zaměřením na gliotransmitery ATP a glutamát. Jako nejpůsobivější výstup cirkadiánního systému v astrocytech je uvedena účast na udržování rytmické aktivity hlavního cirkadiánního oscilátoru lokalizovaného v suprachiasmatickém jádře hypothalamu. Klíčová slova: cirkadiánní systém, hodinové geny, astrocyty, gliotransmise, vápníková signalizace, glutamát, ATP
|
|
|
Molekulární mechanismus cirkadiánních hodin a jeho souvislost s neuropsychiatrickými chorobami
Jandová, Eliška ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Mašek, Tomáš (oponent)
Cirkadiánní rytmy, které probíhají s periodou 24 hodin, jsou u savců řízeny hlavními hodinami uloženými v oblasti suprachiasmatických jader (SCN) a periferními oscilátory. Základním molekulárním mechanismem řízení cirkadiánních rytmů je zpětnovazebná transkripčně-translační smyčka hodinových genů Clock, Bmal1, Per a Cry. Dimer proteinů CLOCK-BMAL1 funguje jako aktivátor transkripce genů Per a Cry, které zpětně inhibují tento dimer, a tudíž i vlastní transkripci. Tato hlavní smyčka ovlivňuje další geny, které se podílejí na její vlastní regulaci. Funkce, jaderná lokalizace a stabilita hodinových genů je ovlivněna řadou postranskripčních a postranslačních modifikací. Jedním z procesů, které tato smyčka ovlivňuje, je spánek. Poruchy spánku jsou úzce spojeny s neuropsychiatrickými poruchami včetně onemocnění autistického spektra a s ním spojených syndromů, což nasvědčuje na souvislosti mezi poruchou regulace hodinových genů a těmito poruchami.
|
|
|
Cirkadiánní regulace spánku a spánková deprivace
Zeithamlová, Barbora ; Weissová, Kamila (vedoucí práce) ; Honzlová, Petra (oponent)
Cirkadiánní systém má za úkol generovat cirkadiánní rytmy a sloužit jako vnitřní hodiny člověka. Toho dosahuje prostřednictvím molekulárního mechanismu autonomních transkripčně-translačních zpětnovazebných smyček, kterých se účastní i tzv. hodinové geny. Cirkadiánní rytmy regulují načasování fyziologických a behaviorálních procesů, kam patří také spánek. Spánek je důležitý pro správné fungování lidského organismu. Vlivem desynchronizace cirkadiánního rytmu vznikají disturbance spánku, které ohrožují psychický i fyzický stav člověka. Jedním z příkladů je spánková deprivace neboli nedostatek potřebného množství spánku. Krom jejích negativních vlivů na člověka byl zaznamenán i pozitivní vliv při léčbě příznaků unipolární deprese. Studie předpokládají, že deprivace způsobuje reset cirkadiánního systému a napravuje tak abnormální fungování vnitřních hodin. Účinky mají pouze krátkého trvání, ukazuje se však, že by se mohly dát stabilizovat díky kombinování léčby spánkovou deprivací s dalšími terapeutickými metodami. Pro to je však klíčové přesně porozumět mechanismu, který při terapii spánkovou deprivací zapříčiňuje daný pozitivní efekt.
|
|
| |
|
|
Role Wnt signalizace v interakci cirkadiánních hodin a buněčného cyklu
Herrmannová, Terezie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Macůrková, Marie (oponent)
Wnt signalizace představuje vysoce konzervovanou kaskádu signální transdukce, která reguluje proliferaci a diferenciaci kmenových buněk. Hraje nezastupitelnou roli nejen během embryonálního vývoje, ale také při udržování homeostázy tkání dospělého organizmu. Buněčné dělení je také ovlivňováno cirkadiánními hodinami. Hodiny mohou s buněčným cyklem interagovat buď přímo v rámci jedné buňky, nebo jej regulovat mezibuněčnou cestou. Aby mohly působit na buňky ve svém okolí, využívají Wnt signalizační dráhy, která zprostředkuje přenos signálu přes extracelulární prostor. Wnt signalizace i cirkadiánní hodiny jsou nezbytné pro fyziologické fungování savčího organizmu, a jejich narušení může vést k rozvoji nádorových onemocnění. Klíčová slova: cirkadiánní hodiny, hodinové geny, buněčný cyklus, Wnt signalizace, buněčná proliferace, rakovina
|
|
|
Molecular mechanisms of mammalian circadian clocks, its sensitivity to constant light and aging
Novosadová, Zuzana ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Doležel, David (oponent) ; Mráz, Miloš (oponent)
Mnoho procesů v savčím organismu probíhá v cirkadiánních rytmech. Tyto rytmy jsou ovládány systémem složeným z hlavního pacemakeru udávajícího rytmus, suprachiasmatických jader (SCN) v mozku, který dále nastavuje periferní oscilátory v dalších orgánech, jako je slinivka, játra, střevo a plíce. Cirkadiánní hodiny fungují autonomně v každé buňce na základě molekulárních mechanismů složených z tzv. hodinových genů, například BMAL, CLOCK, PER a CRY. Narušení fyziologických funkcí savčího organismu v důsledku stárnutí, například narušení metabolických funkcí a chování, bylo již dobře zdokumentováno. Nicméně, ještě nebylo plně objasněno, zda je toto narušení spojeno i se zhoršenou funkcí cirkadiánních hodin. Cílem naší studie bylo zjistit zda i) stárnutí ovlivňuje základní vlastnosti cirkadiánních hodin v SCN a periferních orgánech, zejména ve slinivce, tlustém střevu, játrech a plicích, ii) změny glukózové homeostáze v důsledku stárnutí ovlivňují cirkadiánní hodiny ve slinivce a iii) zda je citlivost cirkadiánních hodin v SCN a periferních hodinách ke změnám světelného režimu v prostředí ovlivněna stárnutím. V našich experimentech jsme použili skupinu dospělých (9 měsíců) a starých (25 měsíců) zvířat, které byly vystaveny třem různým světelným režimům, konkrétně režimu světlo/tma (LD 12:12), stálému...
|
|
|
Cirkadiánní hodiny v buňkách imunitního systému
Lavrova, Kseniia ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Hájková, Michaela (oponent)
Cirkadiánní rytmy ovlivňují všechny fyziologické procesy v organismu, včetně imunitních funkcí. Cirkadiánní oscilace pozorujeme téměř u všech složek imunitního systému. Tyto oscilace generují molekulární hodiny, které jsou v každé buňce a jsou synchronizované s hlavním pacemakerem CSN pomocí sekrece hormonů a neuronální inervace. Díky nastavení cirkadiánním systémem je imunitní systém více připraven k odpovědi na patogeny během aktivní fáze dne, kdy je riziko setkání s patogenem vyšší. Makrofágy jsou buňky vrozeného imunitního systému a hlavní modulátory zánětu. Jejich aktivita, včetně produkce cytokinů, fagocytózy a polarizace na M1 a M2 fenotypy je těsně spojena s molekulárními hodinami. Toto spojení cirkadiánního a imunitního systému má význam pro průběh řady zánětlivých onemocnění, jako jsou artritida a ateroskleróza. Klíčová slova: cirkadiánní hodiny, hodinové geny, makrofág, melatonin, glukokortikoidy
|
|
|
Cirkadiánní systém a jeho změny u myší s mutací Lurcher
Boubín, Josef ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Tématem této diplomové práce jsou změny v cirkadiánních rytmech způsobené poruchou cerebella. Jako animální model byly vybrány myši s mutací Lurcher, které mají specificky degenerovanou vrstvu Purkyňových buněk. Z našich výsledků vyplývá, že mutace glutamátového receptoru GluRδ2, která podmiňuje postupnou degeneraci Purkyňových buněk, vede k poškození cirkadiánního systému. Myši s touto mutací mají sníženou schopnost synchronizace s vnějšími světelnými podmínkami, vykazují zvýšenou variabilitu v délce endogenní periody a nejsou schopny generovat anticipační chování v režimu časově omezeného přístupu k potravě. Na rozdíl od kontrolních myší, u postižených myší jsme nedetekovali významný rytmus v hladině proteinu hodinového genu Bmal1 v suprachiasmatických jádrech, paraventrikulárních jádrech ani v habenule. Hladiny fosforylovaných kináz ERK1/2 a GSK3ß měly také narušený rytmus v suprachiasmatických jádrech. Vzhledem k částečně zachovaným cirkadiánním oscilacím v lokomoční aktivitě patrně nedochází k narušení cirkadiánního systému na molekulární úrovni. Cerebelární mutace spíše narušuje vzájemnou synchronizaci neuronů suprachiasmatických jader a může také ovlivňovat procesy ve ventromediálním hypotalamu regulujícím příjem potravy. Naše poznatky jsou první, které naznačují funkční interakci cerebella...
|
host ::
RSS.