|
|
Studium interakce buněk s biomimetickým materiálem a jeho využití v biomedicíně
Sauerová, Pavla ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Vandrovcová, Marta (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Biomateriály jsou považovány za velmi slibné nástroje pro regenerativní medicínu. Mají kompenzační nebo podpůrnou funkci v organismu a jsou často vyvíjeny k podpoře specifických konvenčních léčebných postupů. Takzvané biomimetické materiály jsou vyvíjeny tak, aby napodobily přirozené prostředí organismu a indukovaly pozitivní přirozené reakce vlastní organismu. Podstatnou součástí vývoje biomateriálu je in vitro biologické hodnocení, které charakterizuje (často poprvé) potenciál vytvořeného materiálu pro klinické využití. Tato Ph.D. práce se zabývá in vitro biologickým hodnocením tří různých biomimetických materiálů. Ve všech třech případech bylo komplexní hodnocení nedílnou součástí procesů vývoje a optimalizace materiálu. Každý materiál byl in vitro charakterizována na úrovni interakce buňka-materiál s ohledem na zamýšlenou specifickou aplikaci. V první části práce je charakterizována reakce buněk na potenciální "drug delivery" systém založený na bázi koloidních komplexů kationických surfaktantů s kyselinou hyaluronovou (HyA). Práce popisuje protektivní účinek HyA, ale také jeho limity, a potvrzuje úlohu fetálního bovinního séra (FBS) v buněčné odezvě na stresové stimuly. Výsledky ukázaly, že komplexy surfaktantů a HyA jsou slibné "drug delivery" systémy. Ve druhé části práce jsou hodnoceny...
|
|
|
Ovlivnění plasticity centrálního nervového systému v dospělosti a po poškození.
Procházková, Natálie ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Chmelová, Martina (oponent)
Perineurální sítě jsou strukturou extracelulární matrix centrálního nervového systému, obepínající některé subpopulace neuronů. Jejich vznik souvisí s uzavřením kritické periody a výrazným omezením plasticity. Ve zdravém organismu jsou perineurální sítě důležité pro stabilizaci zralého nervového systému, podporu vysoce aktivních neuronů a jejich ochranu. Při patologických stavech jsou však jedním z faktorů, které zabraňují správné obnově tkáně prostřednictvím tvorby gliové jizvy a zvýšením koncentrace látek s inhibičním efektem na růst neuronů. Rozrušením perineurálních sítí, například enzymaticky, je možné znovu otevřít kritickou periodu a obnovit plasticitu centrálního nervového systému. To vede k potenciaci růstu a větvení neuronů a celkové regeneraci centrálního nervového systému jak po mechanickém poškození, jako je například poranění míchy, tak při neurodegenerativních onemocněních, jako je Alzheimerova choroba. V Alzheimerově chorobě ovlivňují perineurální sítě stejně jako ve stárnoucím organismu zhoršování paměti a obnovení plasticity zde vede ke zlepšení synaptického přenosu, a tím i odstranění paměťového deficitu. Klíčová slova: perineurální sítě, neurodegenerativní onemocnění, poranění CNS, Alzheimerova choroba, chondroitinsulfát proteoglykany
|
|
|
The role of link proteins in the stabilization of the brain extracellular matrix and in formation and maintaining of the perineuronal nets
Suchá, Petra ; Vargová, Lýdia (vedoucí práce) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Extracelulární prostor vyplňují specifické makromolekuly vytvářející extracelulární matrix, která díky obsaženým negativním nábojům může ovlivňovat difuzi vody, iontů a molekul. V určitých oblastech mozku, vytváří molekuly extracelulární matrix komplexní, síťovitou struktury tzv. perineurální sítě, které se poprvé objevují s koncem kritické periody, stabilizují synapse a snižují synaptickou plasticitu. Úlohu Bral2 proteinu v stabilizaci perineurálních sítí jsme studovali pomocí měření difuzních parametrů iontoforetickou TMA+ metodou v reálném čase a pomocí imunohistochemické analýzy GFAP pozitivních buněk a kvantifikace exprese specifických molekul extracelulární matrix u kontrol a Bral2 deficientních myší. Dále byly porovnány změny vzniklé delecí spojovacího proteinu Bral2 se změnami, které nastaly po enzymatickém natrávení extracelulární matrix. U Bral2 deficientních myší jsme ve srovnání s kontrolou nalezli signifikantní snížení tortuosity v jádře trapézovitého tělesa. Tato změna se projevuje až v důsledku stárnutí a u mladých myší nebyla prokázána. Imunohistochemická analýza ukázala, že inferior colliculus neobsahuje perineurální sítě založené na Bral2 a brevikanu a použili jsme ho proto jako negativní kontrolu. V obou jádrech však byli viditelné perineurální sítě založené na Crtl1 a agrekanu....
|
|
|
The biocompatibility and potential cytotoxicity of materials for joint replacement manufacturing and coating
Kopová, Ivana ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Hubálek Kalbáčová, Marie (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
V súčasnosti používané totálne endoprotézy kĺbov majú niekoľko nedostatkov vrátane príliš veľkej tuhosti kovového materiálu, nedostatočnej integrácie implantátu do kosti a vysokej miery opotrebovania či korózie. To má za následok úbytok kostnej hmoty a následné aseptické uvoľnenie protézy s nutnosťou ďalšieho chirurgického zákroku. Nepostačujúce mechanické vlastnosti súčasných ortopedických zliatin rieši táto práca vývojom novej beta-titánovej zliatiny s konečným zložením Ti-35Nb-7Zr-6Ta-2Fe-0,5Si, ktorá má relatívne nízky modul pružnosti (do 85 GPa), vysokú pevnosť v ťahu (850 MPa) a vylepšenú biokompatibilitu, ako aj osteokonduktivitu. Vzhľadom k všeobecne nízkej osteoinduktivite kovových implantátov sa vyvíjajú rôzne povrchové úpravy a vrstvy pre zlepšenie interakcie buniek s materiálmi, ako napríklad vrstvy na báze uhlíka. Fullerénové vrstvy sa zdajú byť sľubným kandidátom na pokrývanie ortopedických implantátov vzhľadom k ich ochranným anti-oxidačným vlastnostiam. Hoci čerstvé C60 vrstvy tlmili adhéziu a rast buniek, žiadne známky bunkovej toxicity ani poškodenia DNA neboli nájdené. Sledovaná biokompatibilita fullerénových C60 filmov sa výrazne zlepšila s pribúdajúcim vekom vrstiev alebo s ko-depozíciou fullerénových molekúl s atómami titánu. Vysvetlenie spočíva v chemicko-fyzikálnych zmenách...
|
|
|
Využití kmenových buněk v experimentálním modelu iktu
Turnovcová, Karolína ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Bojar, Martin (oponent) ; Mazurová, Yvona (oponent)
Kmenové buňky různého původu patří mezi nadějné terapeutické nástroje v léčbě akutního poškození mozku. V této práci jsme se věnovali možnému využití neurálních prekurzorů derivovaných z lidských pluripotentních kmenových buněk v experimentální léčbě iktu, hodnotili jsme růstové vlastnosti a fenotyp lidských mesenchymálních buněk pěstovaných v různých médiích a dále jsme představili nové superparamagnetické nanočástice železa pro intracelulární značení buněk využitelné jako kontrastní látky pro zobrazování magnetickou rezonancí. Naše výsledky potvrdily, že pluripotentní buňky je možno úspěšně diferencovat směrem k transplantabilním neurálním a neuronálním prekurzorům a to jak lidské embryonální kmenové buňky, tak lidské indukované pluripotentní buňky. Tyto buňky potvrzují schopnost kopírování vývoje neuroektodermové linie charakterizované expresí markerů, které jsou obdobně popsané z vývoje neurální tkáně in vivo. Na základě těchto markerů jsme charakterizovali takto in vitro vznikající neurální prekurzory a progenitory a definovali vhodný profil neurálních prekurzorů bezpečný pro transplantaci. Popsali jsme dvojí efekt těchto transplantovaných buněk - jedním efektem je časně nastupující a dočasný parakrinní efekt transplantovaných buněk, druhým efektem je vyzrávání a zapojení transplantovaných...
|
|
|
Léčba míšního poranění s využitím kmenových buněk a modifikovaných biomateriálů
Růžička, Jiří ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Sameš, Martin (oponent) ; Zvěřina, Eduard (oponent)
Souhrn Pokrok v experimentálních terapiích využívajících růstových faktorů, kmenových buněk a biomateriálů v léčbě poškozené míchy, významně přispívá k poznání problematiky míšního poranění a k tvorbě možné budoucí kombinované terapie. Mobilizace kostní dřeně pomocí kombinace Flt3 ligandu a G-CSF snižuje astrogliózu a zvyšuje axonální sprouting, což vede k výraznějšímu zachování míšní tkáně a zlepšení neurologického deficitu ve srovnání s jednotlivými terapiemi. Všechny testované typy kmenových buněk izolovaných z různých zdrojů významně snižují lokomoční deficit způsobený míšním poraněním. Nejvýraznější vliv na navrácení lokomočních schopností byl pozorován u NP-iPS buněk a to především díky jejich dlouhodobému přežívání, interakcí s tkání příjemce, snižováním gliové jizvy a modulací imunitní odpovědi. MSC, přes jejich krátkou dobu přežití, snižují hladiny prozánětlivých cytokinů a modulují gliovou jizvu. Nejmenší vliv na motoriku po míšním poranění vykázaly fetální spinální progenitory, které se i přes dlouhodobé přežití a diferenciaci nebyly schopné dostatečně integrovat do tkáně příjemce. Způsob přípravy hydrogelů na bázi metakrylátu významně ovlivňuje adhezi, růst a přežití MSC in vitro a in vivo. Na hydrogelech připravených vymývaním pevného porogenu s povrchovou modifikací kladným nábojem (MOETACl)...
|
|
|
Indukované pluripotentní kmenové buňky a jejich využití k léčbě míšního poranění a ALS.
Gajdoš, Roman ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Vargová, Lýdia (oponent)
Indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSCs) se staly novým fenoménem regenerativní medicíny. Je zřejmé, že sdílejí některé společné vlastnosti s embryonálními kmenovými buňkami (ESCs), jako jsou kmenovost, sebeobnova, diferenciační potenciál. iPSCs mají navíc tu vlastnost, že mohou být derivovány na míru pacientovi, a není proto nutné podávat imunosupresiva. S ESCs se dále pojí kontroverze s jejich získáváním výhradně z embryí. U iPSCs můžeme jako jejich zdroj použít kteroukoliv somatickou buňku (preferenčně jsou využívané fibroblasty díky své snadné dostupnosti). Jejich reprogramováním transkripčním koktejlem (OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC / OCT4, SOX2, NANOG, LIN28) se získá linie nediferencovaných iPSCs, které se dále diferencují například do neuronálních prekurzorů (iNPs). Takto připravené buňky lze transplantovat do místa poranění, kde pomáhají regeneraci tkáně příjemce různými mechanismy, jako jsou buněčná náhrada či podpora tvorby trofických faktorů. Přesto ale stále existuje riziko tumorogeneze či nízké výtěžnosti při samotné přípravě, což omezuje využití těchto buněk v klinické praxi. Ve své bakalářské práci se proto především zaměřím na to, jaký je terapeutický efekt iPSCs v preklinických studiích, jak jsou vyžívány pro léčbu neurodegenerativních onemocnění, jako je amyotrofická laterální...
|
|
|
Kmenové buňky v léčbě míšního poranění
Juříková, Tereza ; Jendelová, Pavla (vedoucí práce) ; Krulová, Magdaléna (oponent)
Kmenové buňky jsou výjimečné díky schopnosti diferencovat do jakéhokoliv buněčného typu a sebeobnovy. Mohou být využity k opravě a náhradě funkcí různých tkání či orgánů. Těchto vlastností využívá regenerativní medicína, progresivní medicínský obor dávající naději pacientům se zatím neléčitelnými zdravotními komplikacemi. Mezi ty patří i traumatické poranění míchy, v jehož důsledku dochází k masivní demyelinizaci a poruchám neurologických funkcí. Mezenchymové kmenové buňky přispívají k obnově poškozené tkáně díky svým imunomodulačním schopnostem a produkcí řady růstových faktorů. Embryonální kmenové buňky mohou diferencovat do funkčních nervových buněk, nicméně jejich využití je spojeno s nebezpečím tumorogeneze a etickými problémy. Slibné výsledky přináší kombinovaná terapie využívající biomateriály jako nosiče pro buňky nebo růstové faktory. V budoucnousti bude využívána znalost genetické modifikace buněk. Cílem této práce je shrnout dosavadní poznatky v terapii míšního poranění s důrazem na tkáňově specifické kmenové buňky. Klíčová slova: kmenové buňky - míšní poranění - obnova tkání - biomateriály
|
|
|
Diferenciační potenciál polydendrocytů po fokální cerebrální ischemii
Filipová, Marcela ; Anděrová, Miroslava (vedoucí práce) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Po ischemickém poranění dochází k sérii patofyziologických změn, které se projevují výlevem růstových faktorů a morfogenů, které ovlivňují buněčnou proliferaci, migraci a také diferenciaci. Ischemické poškození indukuje neurogenezi a gliogenezi v subventrikulární zóně postranních komor a v gyru dentatu hipokampu, nicméně může probíhat také v oblastech, které nejsou primárně neurogenní, jako je mozková kůra nebo striatum. V poslední době se pozornost obrátila k novému gliálnímu typu, tzv. polydendrocytům neboli NG2 gliím. Za fyziologických podmínek se tyto buňky dělí a jsou schopny dozrávat do dospělých oligodendrocytů, a proto jsou často přirovnávány k prekurzorovým buňkám oligodendrocytů. Ačkoli některé studie ukázaly, že polydendrocyty jsou schopny dozrávat do protoplasmatických astrocytů (Zhu et al., 2008) a neuronů in vitro (Belachew et al., 2003), schopnost této diferenciace za fyziologických či patologických podmínek je stále předmětem diskuze. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaký vliv mají vybrané růstové faktory a morfogeny, konkrétně mozkový neurotrofní faktor (BDNF), bazický růstový faktor fibroblastů (bFGF), vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF) a morfogen Sonic hedgehog (Shh), na diferenciační potenciál polydendrocytů in vitro po jejich izolaci z nepoškozené mozkové...
|
|
|
Buněčná terapie na zvířecích modelech- preklinické studie
Juhásová, Jana ; Motlík, Jan (vedoucí práce) ; Grim, Miloš (oponent) ; Jendelová, Pavla (oponent)
Pokrok v buněčné terapii se může rozvíjet jedině s použitím vhodných experimentálních modelů. Pro klinické využití nových léčebných postupů získaných ze studií na laboratorních zvířatech je nutné ověření na velkém zvířeti. Jedním z vhodných a lékařskou obcí uznaných preklinických zvířecích modelů je bezpochyby miniaturní prase, které je fyziologicky a rozměrově blízké člověku. Tato dizertační práce proto představuje přehled našich experimentálních studií týkajících se možného využití mezenchymových a nervových kmenových buněk pro léčbu onemocnění postihujících pohybový aparát a nervovou tkáň u lidí nebo zvířat. V první části dizertační práce je stručnou formou popsaná současná problematika buněčné terapie a zvířecích modelů, mezenchymových buněk případně jejich kombinace s novými typy nosičů, neurogeneze, nervové kmenové buňky a jejich potenciální použití v terapii poškozené míchy. Druhá část práce je zaměřena na přehled vytyčených cílů a metodik jakými jsme je chtěli dosáhnout. Třetí část byla věnována jednotlivým publikacím. Naše experimenty uskutečněné na králících s iatrogenním poškozením růstových plotének, které měly napodobit podmínky vzniku valgózních deformit u rostoucích kostí v klinické praxi, poukázaly na pozitivní preventivní a terapeutické účinky nových typů nosičů osazených...
|
host ::
RSS.