|
|
Myocardial tolerance to ischemia/reperfusion injury - possible protective mechanisms
Alánová, Petra
Ischemická choroba srdeční představuje hlavní příčinu mortality v České republice a v dalších ekonomicky vyspělých zemích světa. Účinky ischemické choroby srdeční bývají připisovány patologickým změnám vyvolaným její akutní formou, infarktem myokardu. Tato disertační práce se pokusila přispět k celosvětové snaze o hlubší porozumění mechanismů, které by dokázaly ochránit srdce před důsledky ischemicko/reperfuzního (I/R) poškození. Disertační práce je založena na čtyřech publikacích - zatímco první tři jsou přijaté do tisku, čtvrtá se nachází v recenzním řízení. V první studii jsme prokázali úlohu oxidu dusnatého (NO) v mechanismu účinku chronické hypoxie (CH). Zjistili jsme, že exogenně zvýšená dostupnost NO stejně jako inhibice fosfodiesterázy typu 5 vede ke zvýšené ischemické toleranci srdcí normoxických i chronicky hypoxických potkanů. Účinky obou zásahů nebyly aditivní, což napovídá o zapojení signalizace spojené s NO v kardioprotektivním účinku CH. Druhá studie pokračovala ve studiu molekulárních mechanismů spojených s kardioprotekcí vyvolanou CH. Ukázali jsme, že protektivní efekt CH na velikost infarktu je spojen se zvýšenou koncentrací tumor nekrotizujícího faktoru alfa (TNF-α) a TNF-α receptoru R2. Ve třetí studii jsme sledovali účinek dexrazoxanu (DEX), dosud jediného klinicky schváleného...
|
|
|
Signaling effects of adenylate cyclase toxin action on phagocytes
Černý, Ondřej
Adenylát-cyklázový toxin (CyaA) je klíčovým faktorem virulence bakterie Bordetella pertussis. CyaA se váže na fagocyty produkující komplementový receptor 3 (CR3) a následně katalyzuje přeměnu vnitrobuněčného ATP na významného "druhého posla" cAMP. Tímto paralyzuje schopnost neutrofilů a makrofágů zabíjet bakterie pomocí oxidativního vzplanutí a mechanismů závislých na fagocytóze. V této práci analyzujeme mechanismus, kterým CyaA blokuje produkci baktericidních reaktivních kyslíkových a dusíkových radikálů neutrofily a makrofágy. CyaA potlačuje produkci reaktivních kyslíkových radikálů (ROS, z angl. "reactive oxygen species") jednak prostřednictvím inhibice PLC přes PKA a dále nejspíše ovlivněním skládání komplexu NADPH oxidázy prostřednictvím aktivace proteinu Epac. Selektivní aktivace PKA nebo Epac blokovala produkci ROS indukovanou fMLP. Inhibice PKA pomocí specifických inhibitorů navíc vedla jen k částečnému obnovení produkce ROS u neutrofilů vystavených CyaA. Signalizace CyaA/cAMP následně omezila tvorbu DAG, zatímco tvorba PIP3 zůstala neovlivněna. Tyto výsledky naznačují, že působení CyaA může ovlivnit lipidické složení membrány fagocytů. Dále jsme ukázali, že aktivace PKA pomocí cAMP vyvolává aktivaci tyrozínové fosfatázy SHP-1. To v makrofázích způsobí potlačení produkce reaktivních...
|
|
|
Kompartmentalizace beta-adrenergního signálního systému v srdečních buňkách: vliv hypoxie
Karlovská, Ivana ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Nováková, Olga (oponent)
Cílem této práce bylo studium změn ve vybraných systémech, ke kterým dochází u buněčné linie kardiomyoblastů H9c2 po vystavení snížené hladině kyslíku na 2 % po dobu 24 hodin. Sledovány byly změny v kompartmentalizaci vybraných členů β-Adrenergního signálního systému. Byl zjištěn nárůst v expresi β1AR i β2AR. Vliv hypoxie na kompartmentalizaci receptorů byl však prokázán pouze u β2AR, které byly po hypoxii nalezeny nejen v raftových frakcích membrán, ale i v neraftových. Zvýšení exprese po působení hypoxie bylo detekováno také u AC, lokalizované v membránových raftech. Dalším cílem bylo sledování apoptotických markerů, aby se zjistilo, zda námi zvolené hypoxické podmínky vyvolávají apoptózu nebo aktivují naopak anti-apoptotické signální dráhy. Nárůst oproti normoxickým buňkám byl zjištěn jak u pro-apoptotického proteinu Bax, tak i u proteinu Bcl-2 zabraňujícímu apoptóze. Porovnáním jejich poměrů však vyšlo najevo, že větší převahu má pro-apoptotický protein Bax. Stejně tak exprese dalšího apoptotického markeru kaspázy 3 byla silně zvýšena u hypoxických buněk. Dále bylo zkoumáno, zda se hypoxií aktivují možné protektivní kinázové dráhy. Exprese kináz Akt i ERK se po hypoxii zvyšovala, avšak jejich aktivace fosforylací prokázána nebyla. Hladiny fosforylované Akt kinázy byly dokonce nižší než u...
|
|
|
Oxidační poškození buněčných komponent po indukci oxidačního stresu specifickými herbicidy
Kramná, Barbara ; Wilhelmová, Naďa (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
1. Abstrakt Oxidační stres je způsoben nadměrnou produkcí a akumulací ROS (reaktivních forem kyslíku) a je častým důvodem buněčného poškození za nepříznivých environmentálních podmínek, např. za sucha, chladu, zasolení. Ve své práci jsem využila specifického působení herbicidů MV (methyl viologen) a 3-AT (3-aminotriazol) k přímé indukci oxidačního stresu u rostlin tabáku (Nicotiana tabacum cv. Xanthi). Míra oxidačního poškození byla sledována na úrovni DNA pomocí kometového testu, dále na peroxidaci lipidů, hladině karbonylovaných proteinů a modifikaci aktivit antioxidačních enzymů CAT (katalázy) a APX (askorbátperoxidázy). Konfokální fluorescenční mikroskopie zdokumentovala změnu redoxního stavu buněk po aplikaci herbicidů a při vyšších koncentracích byl pozorovaný signál specificky lokalizován do peroxizómů. Použité herbicidy působily v řádově odlišných koncentracích, MV v µM a 3-AT v mM a oba způsobily výrazné poškození jaderné DNA. Jako další průkazný marker oxidačního stresu po aplikaci MV se ukázala být karbonylace proteinů. Inhibice antioxidačních enzymů CAT a APX byla oproti 3-AT méně výrazná. Klesající stabilita membrán se ukázala být univerzálním markerem oxidačního poškození pro oba herbicidy, zatímco peroxidace lipidů byla neprůkazná. MV a 3-AT mají rozdílné módy účinku, a každý působí na...
|
|
|
Vliv těžkých kovů na fyziologii lišejníků
Hrdinová, Aneta ; Peksa, Ondřej (vedoucí práce) ; Svoboda, David (oponent)
Lišejníky jsou známé svojí citlivostí vůči změnám životního prostředí, ale mnoho z nich vykazuje řadu tolerancí. Na jedné straně jsou druhy mimořádně citlivé ke znečištění, na druhé straně jsou druhy tolerantní ke znečištění. Mezi takové lišejníky řadíme mj. druhy, které rostou v místech s vyšším obsahem těžkých kovů. Tato místa se vyskytují přirozeně (rudy), ale stále více se jich objevuje důsledkem antropogenních činností (emise v průmyslových a městských oblastech, haldy). Interakce mezi fotobiontem a mykobiontem ve stélce zřejmě může vysvětlit úspěch lišejníků v prostředí obohaceném o těžké kovy. Stres způsobený těžkými kovy vede ke zvýšené produkci reaktivních forem kyslíku v buňkách fotobionta i mykobionta. Reaktivní formy kyslíku způsobují peroxidaci lipidů poškození proteinů a nukleových kyselin a dále způsobuje degradaci chlorofylů. Přestože mykobiont poskytuje buňkám fotobionta určitou ochranu před nadbytkem těžkých kovů (především vazbou kovových iontů do buněčné stěny a tvorbou ve vodě nerozpustných sekundárních metabolitů), je fotobiont také vystaven nadbytku kovů. Proto si museli oba symbionti vyvinout řadu detoxikačních mechanismů. Cílem této práce bylo shrnout poznatky o vlivu těžkých kovů na fyziologii lišejníků s důrazem na jejich detoxikační mechanismy, jako je například tvorba...
|
|
|
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
|
|
|
The study of the influence of vitamin E analogues on malignant mesothelioma
Kovářová, Jaromíra ; Neužil, Jiří (vedoucí práce) ; Kozubík, Alois (oponent) ; Vítek, Libor (oponent)
Souhrn Rakovina je nejčastější příčinou smrti v západním světě a frekvence jejího výskytu stále stoupá. Přestože k dnešní době došlo k výraznému zlepšení v diagnostice a přístupu k léčbě, mnoho typů rakoviny je stále letální díky nedostatečné radikální terapii. Jedním z fatálních neoplastických druhů této choroby je maligní mezoteliom (MM). MM je charakterizován vysokou úmrtností a limitovanými terapeutickými možnostmi. Etiologie tohoto onemocnění je především spojována s inhalací azbestových vláknen. Výskyt MM se zvyšuje v mnoha zemích; proto je velmi důležité hledat nová molekulární zásahová místa, protirakovinné strategie a léčiva, která by výrazně pomohla zkvalitnit terapii. Určitá nová léčiva, především ta, která mají specifické molekulární cíle a vykazují se vysokou selektivitou pro rakovinné buňky, významně zvýšila úspěšnost léčby některých druhů rakoviny. Velmi slibný molekulární cíl pro protirakovinné látky tvoří mitochondrie. V posledních letech se výzkum zaměřil na skupinu protirakovinných sloučenin, zvaných 'mitokany', které indukují apoptózu v rakovinných buňkách mitochondriální destabilizací. Bylo publikováno, že některé mitokany vyvolávají apoptózu selektivně v rakovinných buňkách a inhibují růst mnoha druhů karcinomu v preklinických modelech. Cílem této doktorské práce bylo studium...
|
|
|
Význam produkce oxidu dusnatého a reaktivních forem kyslíku při akutním koronárním syndromu
Šnorek, Michal ; Herget, Jan (vedoucí práce) ; Ošťádal, Petr (oponent) ; Al-Hiti, Hikmet (oponent)
V kardiologii existují různé stavy spojené s uvolněním volných radikálů při některé z forem hypoxie, jako je například ventilační hypoxie nebo porucha perfúze. Úloha volných radikálů při hypoxii v kardiologii je klíčovým bodem našeho zájmu. V prezentované práci jsme se zaměřili na hypoxií indukovanou plicní vazokonstrikci a akutní ischémii myokardu. Hypoxická plicní vazokonstrikce (HPV), jako důležitý fyziologický mechanizmus, je regulována změnami produkce a interakcí reaktivních forem kyslíku (ROS). Přetrvává nicméně kontroverze, je-li HPV regulována vzestupem nebo poklesem v produkci ROS. Rovněž role oxidu dusnatého (NO) zůstává nejasná. Prezentované výsledky ukazují, že snížení koncentrace superoxidu pomocí mimetika superoxid dismutázy tempolu vede k omezení HPV nezávisle na produkci NO i bazálním tonu plicních cév. V experimentálním modelu jsme dále studovali efekt třídenního hladovění na ischemickou odolnost myokardu. Akutní kalorická restrikce je prokazatelně spojena s omezením produkce ROS. Naše výsledky ukazují, že třídenní hladovění efektivně chrání myokard vůči dvěma hlavním následkům akutního ischemicko-reperfúzního poškození: brání vzniku závažných reperfúzních komorových arytmií a omezuje rozsah infarktu myokardu. Tyto příznivé účinky mohou být spojeny se změněným redoxním stavem mitochondrií,...
|
|
|
The role of Hippo Signalling pathway in tumor cell metabolism
Lettlová, Sandra ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Dračínská, Helena (oponent)
Analogy vitaminu E, α-tokoferyl sukcinát (α-TOS) a mitochondriálně cílený vitamin E sukcinát (MitoVES), jsou látky s protinádorovým účinkem ze skupiny "mitokanů", která se vyznačuje tím, že účinkuje prostřednictvím mitochondrií, jenž představují nadějný cíl protinádorové léčby. α-TOS a MitoVES selektivně indukují apoptózu v různých typech nádorových buněk pomocí generace reaktivních forem kyslíku (ROS). Generovaný superoxidový anion radikál je přeměněn na peroxid vodíku, který je znám jako aktivátor "Mammalian sterile 20-like kinase" (Mst1). Mst1-kináza je součástí signalizační dráhy Hippo, která představuje mechanismus zodpovědný za správný vývoj a velikost orgánů u mnohobuněčných organismů a její deregulace je spojena s vývojem nádorového onemocnění. α-TOS a MitoVES aktivují Mst1-kinázu, která dále fosforyluje transkripční faktor "Forkhead box O1" (FoxO1), což vede k jeho transportu do jádra, kde aktivuje expresi pro-apoptotických genů, mezi nimiž je i gen pro "Phorbol-12-myristate-13-acetate-induced protein 1" (NOXA), a tím indukuje apoptózu. Cílem signalizační dráhy Hippo je transkripční ko-aktivátor "Yes-associated protein" (Yap), jenž u Drosophila melanogaster reguluje expresi transkripčního faktoru a významného lidského onkogenu c-Myc. Diplomová práce je zaměřena na objasnění vlivu...
|
|
|
Subpopulace mitochondrií v myokardu potkana - vliv chronické hypoxie
Kovalčíková, Jana ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Žurmanová, Jitka (oponent)
Adaptace na chronickou hypoxii indukuje endogenní kardioprotekci a zvyšuje tak odolnost srdce vůči ischemicko/reperfúznímu poškození. Důležitou roli v těchto procesech hrají srdeční mitochondrie, které tvoří kromě ATP také reaktivní kyslíkové molekuly (ROS). ROS produkované v nadměrném množství při ischemii/reperfúzi poškozují buňky, ale v nižší koncentraci se účastní signálních drah kardioprotekce indukované chronickou hypoxií. V srdci byly pozorovány dvě subpopulace mitochondrií, subsarkolemání mitochondrie (SSM) a intermyofibrilární mitochondrie (IMFM), které se odlišují nejen lokalizací v buňce, ale také po morfologické a biochemické stránce. Cílem této práce bylo zavedení metody izolace SSM a IMFM v naší laboratoři a analýzy jejich antioxidační kapacity po adaptaci na chronickou hypoxii. Dospělí potkani kmene Wistar byli drženi v normoxických podmínkách nebo vystaveni intermitentní výškové hypoxii (IHA; 7000 m, 5 dní v týdnu/8 hod denně, celkem 25 expozic). Subpopulace mitochondrií byly izolovány z levé komory srdcí potkanů a jejich funkčnost byla ověřena měřením spotřeby kyslíku a enzymových aktivit. IMFM měly ve srovnání s SSM vyšší spotřebu kyslíku a aktivity citrátsyntázy (CS) a sukcinátdehydrogenázy (SDH) se mezi subpopulacemi nelišily. Analýzy proteinu plazmatické membrány Na+ /K+ -...
|
host ::
RSS.