|
|
Vzájemná interakce mezi adenosinovou signalizací a cirkadiánním systémem
Škrle, Jan ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Houdek, Pavel (oponent)
Spánek je regulován zejména dvěma procesy, Procesem C a S. Proces C zastupuje cirkadiánní regulaci cirkadiánním systémem; Proces S zastupuje homeostatický spánkový tlak. Cirkadiánní systém řídí načasování mnoha fyziologických funkcí včetně rytmů v tělesné teplotě, rytmů v pohybové aktivitě, periodicky se měnících hladin hormonů atd. Proces C se podílí na regulaci spánku hlavně stanovováním horní či spodní hranice pro spánkový tlak, při jejímž překročení dojde buď k tlaku směrem ku spánku, nebo ku probuzení. V závislosti na fázi endogenních rytmů se ovšem mění i architektura spánku. Homeostatický spánkový tah je udáván spánkovou historií; jím vytvářený spánkový tlak vzrůstá během bdění, a naopak klesá během spánku. Tento mechanismus je zodpovědný za změnu struktury a délky zotavného spánku následujícího po spánkové deprivaci. Díky efektu adenosinu na spánkovou regulaci je adenosinová signalizace považována za stěžejní v homeostatickém spánkovém tlaku. Dříve byly tyto dva procesy považovány za na sobě navzájem nezávislé, novější data ovšem ukazují, že mezi nimi existuje vzájemná regulace. Cílem této práce bylo poskytnout náhled, kde se tyto dva jevy střetávají, s důrazem na procesy, kde přímo figuruje adenosinová signalizace. Klíčová slova: adenosinová signalizace, cirkadiánní systém, dvou procesový...
|
|
|
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
|
|
|
Ověření vlivu umělého osvětlení simulujícího přirozenou fotoperiodu a spektrum na parametry cirkadiánních rytmů zdravých dobrovolníků
Gesztesová, Kristina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent)
Střídáním světla a tmy na planetě Zemi došlo k vývoji endogenních systémů, které fungují s periodou zhruba 24 hodin. Tyto systémy označujeme jako cirkadiánní. Pro optimální fungování lidského cirkadiánního systému je zapotřebí pravidelné synchronizace pomocí vnějšího stimulu. Silným stimulem pro synchronizaci je pro člověka světlo, je však třeba podotknout, že výsledek této světelné synchronizace kriticky závisí na celé řadě faktorů. Mezi tyto faktory patří časování a doba trvání světelného pulzu, dále jsou zásadní parametry světla, jako je spektrum a intenzita. Běžně používané interiérové osvětlení často není pro lidský endogenní cirkadiánní systém optimální, proto se postupně začíná využívat alternativa tzv. biodynamického osvětlení (osvětlení adekvátně stimulující lidský organismus). V rámci experimentu jsme ověřovali vliv nově vytvořeného biodynamického osvětlení na parametry cirkadiánního rytmu zdravých dobrovolníků. Pomocí metod analýzy melatoninového profilu, analýzy teplotních záznamů a aktigrafie jsme vliv experimentálního osvětlení potvrdili.
|
|
|
Vliv ketaminu na světlem indukované změny v cirkadiánním systému
Kratina, Alex ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Valeš, Karel (oponent)
Cirkadiánní systém je řízen suprachiasmatickými jádry hypothalamu (SCN) a zajišťuje optimální načasování fyziologický procesů. Synchronizace tohoto systému s vnějšími světelnými podmínkami probíhá na základě aktivace NMDA receptorů při vystavení světlu v subjektivní noci. Ketamin představuje nekompetitivního antagonistu NMDA receptorů využívaného jako bezpečné anestetikum, jehož subanestetické dávky působí jako antidepresivum s rychlým nástupem účinku a zvyšují proliferaci v některých částech mozku. Objevují se hypotézy hovořící o možném vlivu subanestetických dávek ketaminu na cirkadiánní systém, tento vliv však dosud nebyl testován. Tato práce má za cíl zkoumat vliv jednorázové subanestetické dávky ketaminu na cirkadiánní systém potkana, zejména na světlem indukované změny v lokomoční aktivitě a světlem indukované markery v SCN a gyru dentatu, který představuje jednu ze silně proliferačních oblastí mozku. Naše výsledky ukazují, že ketamin snižuje expresi proteinu c-FOS v SCN vyvolanou světelným pulsem na počátku subjektivní noci, avšak za stejných podmínek zvyšuje tuto expresi v gyru dentatu. Snížení exprese c-FOS v SCN koreluje s behaviorálním výstupem cirkadiánního systému, a tedy potlačuje velikost fázového posunu v lokomoční aktivitě potkana. Klíčová slova: cirkadiánní systém, ketamin,...
|
|
|
Cirkadiánní systém a reprodukce
Hrubá, Anežka ; Lužná, Vendula (vedoucí práce) ; Ladislavová, Lucie (oponent)
V závislosti na střídání dne a noci si savci vyvinuli vnitřní hodiny, tzv. cirkadiánní systém, který napomáhá synchronizovat fyziologické pochody s vnějším prostředím. Cirkadiánní systém je hierarchicky uspořádán. Centrální hodiny sídlí v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN). Hlavním signálem pro nastavení hodin k vnějšímu času je světlo, které do SCN vstupuje skrz sítnici oka. SCN komunikuje s periferními oscilátory v ostatních orgánech a tkáních našeho těla pomocí hormonálních signálů a synchronizuje tak celou řadu fyziologických pochodů. Cirkadiánní rytmy můžeme nalézt také v pohlavních orgánech. Na molekulární úrovni jsou hodiny řízeny tzv. hodinovými geny. Zjišťuje se, že cirkadiánní systém má zásadní dopad na reprodukci savců. Vliv tohoto systému se projevuje od rytmické exprese hodinových genů v pohlavních orgánech a hormonech jimi uvolňovaných, přes úspěšnost rozmnožení, pokud hodiny fungují správně, až po problémy s reprodukcí, jestliže správně nefungují. Z pohledu pohlaví můžeme nalézt v SCN několik rozdílů mezi ženami a muži. Stejně tak existuje v průběhu života řada odlišností mezi ženami a muži v chronotypech. K biologickým rytmům se řadí také cirkanuální rytmy, které se podílejí na načasování reprodukce ve vhodném období v roce. Podle délky březosti se tak zvířata páří v...
|
|
|
Cirkadiánní hodiny a detoxikační procesy v játrech
Ludvíková, Tereza ; Pačesová, Dominika (vedoucí práce) ; Kolář, David (oponent)
Cirkadiánní systém ovlivňuje téměř veškeré fyziologické procesy v těle savců. Mimo jiné i detoxikační procesy v játrech jsou pod cirkadiánní kontrolou. Jak centrální, tak periferní hodiny v játrech regulují expresi genů podílejících se na detoxikaci xenobiotických látek a léčiv. První část práce shrnuje hlavní charakteristiky centrálních a periferních cirkadiánních hodin, včetně jejich molekulární podstaty. Ve druhé části je pozornost soustředěna na hlavní funkce jaterní tkáně se zaměřením na detoxikační procesy. Třetí část je zaměřena na cirkadiánní rytmy v expresi a aktivitě enzymů zvaných cytochromy P450, které jsou nejdůležitějším systémem katalyzujícím fázi I detoxikace, dále se také krátce zaměřuje na vliv cirkadiánního systému na expresi jaderných receptorů a transkripčních faktorů PAR bZIP, které jsou zapojené do regulace transkripce cytochromů P450. Poslední část popisuje vliv cirkadiánního systému na účinnost a toxicitu vybraných léčiv, na metabolismus paracetamolu s hlavním účelem popsat, jak je časem podání ovlivněna paracetamolem indukovaná hepatotixicita. Klíčová slova: cirkadiánní systém, játra, detoxikace, cytochrom, paracetamol
|
|
|
Vývoj cirkadiánního systému po systémové potenciaci GABAergního přenosu v časné ontogenezi
Dušek, Jakub ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Mareš, Pavel (oponent)
Cirkadiánní systém je evoluční odpovědí organismů na opakující se geofyzikální podmínky a umožňuje organismům věnovat svoji energii řešení náhlých změn. Ačkoliv má cirkadiánní systém pomoci organismům přežít a prosperovat v dynamických podmínkách, je sám citlivý na vnější změny. Během kritické vývojové periody savčí CNS, tedy v neonatálním věku, je cirkadiánní systém obzvlášť zranitelný. Benzodiazepiny, farmaka široce předepisována již půl století, zasahují do GABAergního přenosu, jež je kruciálním typem signalizace pro fungování cirkadiánního systému. Předmětem této práce je zjistit, zda a jakým způsobem dojde ke změně vývoje a fungování cirkadiánního systému po aplikaci látky ze skupiny benzodiazepinů, klonazepamu, v kritické vývojové periodě. Práce sleduje změny v expresním profilu vybraných genů v hipokampu, čichových lalocích a frontálním kortexu dvou ontogenetických stádií potkanů. Výsledky této práce naznačují, že benzodiazepiny aplikované v neonatálním věku narušují vývoj cirkadiánního systému, a že tyto změny, zejména v hipokampu, po určitou dobu přetrvávají. Klíčová slova: cirkadiánní systém; cirkadiánní rytmy; vývoj; GABA; benzodiazepiny
|
|
|
Vliv dlouhodobého podávání morfinu na expresi hodinových genů v mozku potkana
Pačesová, Dominika ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Roubalová, Lenka (oponent) ; Polidarová, Lenka (oponent)
Cirkadiánní a opioidní systém jsou systémy podílející se na udržování homeostázy v organismu. Narušením cirkadiánního systému dochází k rozladění správného načasování fyziologických procesů, což může mít za následek vznik nebo zhoršení již existujících patologických stavů, včetně závislosti. Jedním z faktorů, které mohou ovlivňovat přesné nastavení cirkadiánního systému je i užívání a zneužívání opioidů. Vzájemný vztah cirkadiánního a opioidního systému je málo prozkoumán. Za tímto účelem byl v této práci sledován vliv morfinu a metadonu na cirkadiánní systém potkana v dospělosti i v průběhu vývoje. Cílem disertační práce bylo sledovat účinek akutního podání morfinu na expresi hodinových genů v suprachiasmatických jádrech (SCN) dospělých potkanů, zkoumat účinek dlouhodobé aplikace morfinu nebo metadonu a jejich vysazení na expresi hodinových genů v SCN a na aktivitu enzymu AA-NAT v epifýze dospělých potkanů. Správný vývoj cirkadiánních hodin významně přispívá k udržení zdraví v dospělosti a zajišťuje dobrou adaptabilitu organismu na změny vnějšího prostředí. Protože se dosud žádná studie nezaměřila na zkoumání účinků podávání opioidů v raných fázích vývoje na zrání cirkadiánních hodin v SCN nebo v periferních orgánech, bylo dalším cílem zkoumat účinek dlouhodobé aplikace morfinu nebo metadonu...
|
|
|
Fyzická a mentální výkonnost ranních a večerních chronotypů v závislosti na denní době
Červená, Kateřina ; Bendová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Jelínková, Dana (oponent) ; Větrovský, Tomáš (oponent)
Cirkadiánní rytmicita, která se vyvinula v souladu s rytmicitou vnějšího prostředí vázanou na zemskou rotaci, řídí pravidelné rytmy naší fyzologie a chování. Centrální cirkadiánní hodiny v suprachiasmatických jádrech hypotalamu řídí zhruba 24 hodinovou rytmicitu mnoha periferních hodin většiny buněk těla, která je měřitená od molekulární po behaviorální úroveň. Vrozená cirkadiánní perioda (τ) je u člověka v průměru mírně delší než 24 h, ale může být i mírně kratší. Jedinci s krátkou τ bývají označováni jako ranní chronotypy, zatímco jedinci s dlouhou τ bývají označováni jako večerní chronotypy. Většina populace však náleží k tzv. nevyhraněnému chronotypu. Bylo prokázáno, že molekulární mechanismus cirkadiánních oscilací řízený cirkadiánními hodinami je úzce propojen s buněčným metabolismem. Cirkadiánním systémem je také regulováno mnoho fyziologických procesů důležitých pro fyzickou i kognitivní výkonnost. Hlavním cílem obou studií bylo kvantifikovat míru rozdílu ve výkonnosti při ranním a večerním testování u jedinců vyhraněného večerního a ranního chronotypu. Zatímco motivace pro realizaci studie A byla praktická, s cílem identifikovat možné zkreslení výsledků neuropsychologického testování způsobené testováním vyhraněných chronotypů v suboptimální čas, studie B byla rozšířením existujících...
|
|
|
Význam časového systému pro zdraví člověka
Pospíšilová, Lucie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Hejnová, Lucie (oponent)
Cirkadiánní systém vznikl jako adaptace na cyklicky se opakující změny podmínek pro život na Zemi, především střídání světla a tmy s periodou solárního dne. Rytmický signál vzniká v organismu na buněčné úrovni díky rytmickému spínání hodinových genů a jejich proteinových produktů. Suprachiasmatická jádra (SCN) v hypothalamu jsou hlavním cirkadiánním oscilátorem savců a řídí denní cykly fyziologických a behaviorálních procesů. V periferních tkáních fungují lokální oscilátory, které jsou neuroendokrinními signály ze SCN synchronizovány k denní době a k sobě navzájem. Pro správnou funkci organismu je nutná vzájemná synchronizace všech složek cirkadiánního systému. Nejdůležitějším synchronizátorem systému s denní dobou je světlo působící na SCN přes retinu. U některých nevidomých je vnímání světla v retině narušeno a proto nemohou být světlem synchronizováni. SCN řídí rytmické uvolňování hormonu melatoninu z epifýzy. Tento hormon zprostředkovává informaci o denní době dalším tkáním, které nejsou na světlo citlivé. Cirkadiánní systém časově řídí řadu dalších procesů, včetně cyklu buněčného dělení. Zdá se, že jednou z příčin některých nádorových onemocnění může být narušení této časové regulace. V lidské populaci byla zjištěna různá exprese a polymorfismy hodinových genů. Na základě rozšiřujících se poznatků o...
|
host ::
RSS.