|
|
Cirkadiánní systém jako modulátor neuroinflamace
Kotková, Eliška ; Spišská, Veronika (vedoucí práce) ; Dočkal, Tereza (oponent)
Cirkadiánní systém se podílí na regulaci biologických rytmů ve fyziologických, behaviorálních a imunitních procesech. Tyto rytmy se také nacházejí v centrální nervové soustavě, včetně hematoencefalické bariéry, astrocytů, mikroglií a epifýzy, která produkuje hormon melatonin. Neuroinflamace je komplexní odpověď centrální nervové soustavy na zánětlivé podněty rytmickou expresí prozánětlivých a protizánětlivých mediátorů, nebo rytmickou regulací buněk imunitního systému. Ve studiích byl zkoumán vliv genů a proteinů cirkadiánního systému, suprachiasmatických jader, melatoninu a rytmů gliových buněk na neuroinflamaci. Pro navození neuroinflamace byl ve studiích použit lipopolysacharid. Na základě těchto studií byl vyhodnocen účinek melatoninu na mikroglie a endotelové buňky, a reakce suprachiasmatických jader jako nejdůležitějším cirkadiánním modulátorem neuroinflamace. Tato práce popisuje základní principy cirkadiánního systému a neuroinflamace, kdy poslední část popisuje modulaci neuroinflamace cirkadiánním systémem. Klíčová slova: astrocyty, cirkadiánní systém, cytokiny, hematoencefalická bariéra, imunitní systém, melatonin, mikroglie, neuroinflamace, suprachiasmatická jádra
|
|
|
Hormonal synchronization of fetal circadian clocks in suprachiasmatic nuclei
Kapsdorferová, Viktória ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Sehadová, Hana (oponent)
Rytmické nesvětelné mateřské signály, jako např. různé behaviorální, neurohumorální a metabolické faktory, mohou mít klíčové postavení v synchronizaci fetálních cirkadiánních hodin. Diplomová práce se blíže zaměřuje na možnou roli leptinu a dopaminu v hormonální synchronizaci fetálních centrálních hodin uložených v suprachiasmatických jádrech hypothalamu. Jako experimentální model byl využit transgenní myší fétus, který má fúzovanou luciferázu s hodinovým genem Period 2. To nám umožnilo sledovat chod fetálních centrálních hodin v reálném čase snímáním bioluminiscence tkáňových explantátů. Exogenní podání dopaminu během poklesu bioluminiscence v normalizovaném cirkadiánním čase 15 indukuje větší fázová zpoždění ve srovnání s vehikulem. Leptin se naopak může podílet na vývoji spontánních rytmů prostřednictvím stabilizace integrity cirkadiánního rytmu, projevující se zpomalením poklesu jeho amplitudy (z angl. dampening). Na úrovni jednotlivých buněčných oscilátorů nebyly pomocí bioluminiscneční mikroskopie pozorovány výrazné regionální rozdíly v amplitudě a periodě. Po podání dopaminu na poklesu bioluminiscence byla však pozorována mírná disperze fází buněk. V případě leptinu došlo k prodloužení periody rytmů souboru buněk. Výsledky mohou být ovšem ovlivněny menším počtem ošetřených explantátů a řadou...
|
|
|
Exprese podjednotek AMPA glutamátových receptorů v suprachiasmatickém jádře potkana
Červená, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Zemková, Hana (oponent)
Hlavní cirkadiánní pacemaker savců uložený v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN), je adaptován ke změnám ve vnějším prostředí synchronizací své endogenní periody střídáním světla a tmy během dne a noci. Informace o světle putuje glutamátergním retinohypotalamickým traktem do ventrolaterální části SCN. Aktivace ionotropních glutamátových receptorů v této oblasti prokazatelně zprostředkovává přenos informace o světle na transkripční aparát světloreaktivních buněk. Hojně prozkoumané jsou receptory typu NMDA, jejichž některé podjednotky vykazují v SCN cirkadiánní rytmus a zvýšenou expresi po světelném pulzu. AMPA signalizace v SCN je daleko méně prozkoumaná. Cílem této práce bylo určit, které podjednotky AMPA receptorů jsou exprimovány v SCN potkana, zda tyto podjednotky vykazují denní rytmus a reaktivitu na světelný pulz a nastínit, jaké různé úlohy mohou jednotlivé receptory typu AMPA v SCN plnit. Klíčová slova: cirkadiánní rytmy, suprachiasmatická jádra, glutamátové receptory, AMPA
|
|
|
Synchronizace cirkadiánního systému během prenatálního a časného postnatálního vývoje
Houdek, Pavel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Jednou z nemnoha vlastností společných takřka všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržet endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Opakují-li se takové děje s periodou přibližně 24 hodin, mluvíme o rytmech cirkadiánních. Cirkadiánní hodiny řídí rytmy molekulárních, fyziologických i behaviorálních dějů a přizpůsobují jejich chod pravidelnému střídání dne a noci a změně roční doby. V případě savců je centrální oscilátor biologických hodin uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu a synchronizuje rytmy periferních oscilátorů uložených v buňkách ostatních tkání. Centrální oscilátor synchronizuje své rytmy s vnějším prostředím především skrze pravidelné střídání světla a tmy, ale mohou na něj působit i jiné podněty. Například, během prenatálního vývoje jsou fetální biologické hodiny v synchronizaci svých rytmů zcela odkázány na nesvětelné podněty vysílané mateřským organismem. Tato studie je zaměřena na zkoumání mechanismů komunikace mezi mateřským a fetálním centrálním oscilátorem. V práci je testována hypotéza, zda mateřský melatonin hraje významnou úlohu při zprostředkování synchronizace cirkadiánních hodin ve fetálních SCN. Navíc se práce zabývá také mechanismem, kterým by k této synchronizaci mohlo docházet na úrovni molekulárního mechanismu hodin v SCN....
|
|
|
Cirkadiánní regulace spánku během ontogeneze člověka
Grieblová, Adéla ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Soták, Matúš (oponent)
Cirkadiánní systém se vyvinul jako systém umožňující přizpůsobit se periodicky se měnícím podmínkám na Zemi. U savců, a tedy i u člověka, je cirkadiánní systém složen z centrálního a periferních oscilátorů generujících cirkadiánní rytmus. Jedním z nejvýraznějších procesů s cir- kadiánním rytmem je cyklus spánku a bdění. Spánek je regulován součinností cirkadiánního a homeostatického procesu. Cirkadiánní regulace spánku se během ontogeneze člověka mění. Změny se týkají hlavně chronotypu, tedy diurnálních preferencí k době spánku a aktivity v ur- čitou denní dobu. V prvních letech života je typický ranní chronotyp. Koncem první dekády života se cirkadiánní fáze začíná opožd'ovat a během adolescence dosahuje maximálního zpož- dění. V dospělosti se preference znovu mění směrem k rannímu chronotypu a ve stáří dosahují extrémního ranního choronotypu. Změny v cirkadiánní regulaci spánku během ontogeneze jsou v některých obdobích života závislé také na pohlaví. 1
|
|
|
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...
|
|
|
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.
|
|
|
Vliv endokanabinoidního systému na světelnou synchronizaci cirkadiánního systému potkana
Filipovská, Eva ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Balík, Aleš (oponent)
Cirkadiánní systém savců je řízen suprachiasmatickými jádry v hypotalamu. Tento systém je synchronizován se světelnými podmínkami pomocí fázových posunů, které nastávají po expozici světlu v subjektivní noci. Nedávné výzkumy ukázaly, že aktivace receptorů endokanabinoidního systému potlačuje světlem indukované fázové posuny a ovlivňuje tak schopnost cirkadiánního systému ke světelné synchronizaci. Tato práce má za cíl prozkoumat tento vliv na behaviorální úrovni a na úrovni světloreaktivních buněčných procesů v neuronech suprachiasmatických jader. Naše výsledky ukazují, že aktivace kanabinoidního systému pomocí agonisty CB1 receptorů moduluje světlem indukovanou fosforylaci extracelulárním signálem regulované kinázy 1/2 (ERK1/2) a expresi proteinu c-Fos v neuronech suprachiasmatických jader v mozku potkana, což koreluje s potlačením světelné synchronizace cirkadiánního systému pozorované na behaviorální úrovni. Klíčová slova: cirkadiánní systém, suprachiasmatická jádra, světelná synchronizace, endokanabinoidní systém, CB1 receptory, extracelulárním signálem regulovaná kináza 1/2, ERK1/2, c-Fos
|
|
|
Mechanismy mateřské synchronizace fetálních cirkadiánních hodin
Černá, Barbora ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Balaštík, Martin (oponent)
Naše tělo je vystavené velkému množství cyklických změn ve svém okolí, jako je například střídání dne a noci nebo ročních období. Aby mohl organismus tyto změny předvídat a včas na ně reagovat, je vybaven vnitřními hodinami, které rytmicky ovlivňují fyziologické procesy, jako jsou spánek nebo metabolické rytmy. Vzhledem k tomu, že narušení naší vnitřní rytmicity na molekulární i behaviorální úrovni přispívá k mnoha závažným onemocněním, je nezbytné, aby byly všechny mechanismy těchto vnitřních hodin správně vyvinuty a seřízeny. Za prvotní nastavení našich cirkadiánních hodin je odpovědná matka, která za pomoci nejrůznějších signálů předává embryu rytmickou informaci o střídání dne a noci. Ačkoliv je tato synchronizace mezi matkou a mládětem tématem, kterému se věnuje čím dál více pozornosti, dosud není znám její přesný mechanismus. Tato práce si klade za cíl přispět k aktuálnímu poznání této problematiky. Experimenty, realizované v této práci, se týkají zkoumání schopnosti mateřských signálů synchronizovat centrální cirkadiánní hodiny embrya s okolními podmínkami. Březím samicím bylo manipulováno se světelným i potravním režimem a následně byl pozorován efekt těchto změn na neuronální aktivitu v suprachiasmatických jádrech 19ti denních embryí, měřený pomocí exprese genu c-fos.
|
|
|
Cirkadiánní regulace proteinu STAT3 v SCN a vliv leptinu na jeho aktivaci v SCN, v jiných částech hypotalamu a epifýze
Moníková, Veronika ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Signální dráha JAK/STAT je jedna z nejlépe prostudovaných intracelulárních kaskád přenášejících signály z extracelulárního prostředí do buněčného jádra s cílem ovlivnit expresi cílových genů. Cirkadiánní hodiny lokalizované v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu jsou citlivé zejména ke světlu, mohou však reagovat na nesvětelné signály jako jsou růstové faktory, opioidy, cytokiny a leptin, u kterých bylo prokázáno, že vykonávají svoji funkci prostřednictvím JAK/STAT signální dráhy. Nedávné výsledky naší laboratoře ukázaly, že protein STAT3 je silně produkován SCN potkana. Naše experimenty měly primárně za cíl otestovat cirkadiánní regulaci produkce STAT3 v SCN a popsat vliv exogenně podaného leptinu na fosforylaci STAT3 v SCN, epifýze a strukturách hypotalamu zodpovědných za regulaci potravního chování a energetický metabolismus. Protože aktivace leptinových receptorů může stimulovat i řadu jiných signálních kaskád, zvolili jsme fosforylované formy kináz ERK1/2 a GSK-3β jako další markery intracelulárních změn po aplikaci leptinu ve studovaných strukturách. Naše výsledky prokázaly rytmickou produkci proteinu STAT3 v SCN potkana a naznačily cirkadiánní regulaci citlivosti hypotalamických struktur k leptinu. Získaná data také naznačila, že aktivita buněk SCN a epifýzy měřená zvolenými markery...
|
host ::
RSS.