Sborník abstraktů z konference 92. Fyziologické dny 2.

Sborník abstraktů
z konference
92. Fyziologické dny
2. - 4. února 2016
České Budějovice
Česká republika
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Česká fyziologická společnost
Slovenská fyziologická spoločnosť
Editoři:
Michal Šerý
a
Dalibor Kodrík
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Únor 2016
České Budějovice
ISBN 978-80-7394-563-3
Abecední seznam sponzorů:
Organizační výbor 92. Fyziologických dnů děkuje všem sponzorům za
poskytnuté sponzorské dary
NUCLEOID CLUSTERS PROTECT NEWLY SYNTHESIZED MTDNA
DURING DOXORUBICINE AND ETHIDIUM BROMIDE INDUCED
MITOCHONDRIAL STRESS
Alán L., Pajuelo-Reguera D., Špaček T., Jabůrek M., Ježek P.
Institute of Physiology, Academy of Science of the Czech Republic, Department of membrane
transport biophysics
Introduction. Mitochondrial DNA (mtDNA) is compacted in ribonucleoprotein complexes
called nucleoids. The nucleoids can divide after mtDNA replication or move in association
with the movement of mitochondria. It is also known that mitochondrial nucleoids are able to
aggregate into clusters in cells treated with the DNA intercalators such as mtDNA depletion
agent Ethidium Bromide (EB) or an anticancer drug Doxorobucine (DXR). However, the
exact mechanism of nucleoid clusters formation remains unknown. Resolving these processes
may help to elucidate the mechanisms of DXR-induced cardiotoxicity. Therefore we
addressed the role of two key nucleoid proteins; mitochondrial transcription factor A (TFAM)
and mitochondrial single strand binding protein (mtSSB); in formation of mitochondrial
nucleoid clusters during intercalator action.
Methods. We simulated mtDNA pathology by treatment of hepatocellular carcinoma HepG2
cells with EB or DXR. We employed confocal microscopy, western blots and qPCR to reveal
the localization and levels of the key nucleoid proteins.
Results. We found that both DNA intercalators caused numerous aberrations due to
perturbations of native status. By blocking mtDNA replication, both agents also prevented
mtDNA association with TFAM, consequently causing nucleoid aggregation into large
nucleoid clusters enriched with TFAM, co-existing with normal nucleoid population. At later
stages of intercalating (>48 hr), the TFAM levels were reduced down to 25%. In contrast,
mtSSB was loosen from mtDNA and freely distributed within mitochondrial network.
Nucleoid clusters mostly contained nucleoids with newly replicated mtDNA on the other hand
the nucleoid population which was not in replication mode stood out of clusters. Moreover the
nucleoid clusters were enriched with p53, the anti-oncogenic keeper. Washing out the
intercalators restored mtDNA replication, thus disassembling nucleoid clusters.
Conclusions. We suggest that the mitochondrial nucleoid clustering is a mechanism for
protection of nucleoids with newly replicated DNA against intercalators mediating genotoxic
stress. These results provide a new insight into the common mitochondrial response to
mtDNA stress and can be implied also on DXR-induced mitochondrial cardiotoxicity.
Supported by grant P305/12/1247 of the GACR.
5
VPLYV IVABRADÍNU, KAPTOPRILU A MELATONÍNU NA SPRÁVANIE POTKANOV PRI L-NAME INDUKOVANEJ HYPERTENZII
Aziriová S.1, Repová K. 1, Baka T. 1, Krajčírovičová K. 1, Šimko F. 1,2,3
1
Ústav patologickej fyziológie, Lekárska fakulta Univerzity Komenského, Bratislava
2
III. Interná klinika, Lekárska fakulta Univerzity Komenského, Bratislava
3
Ústav experimentálnej endokrinológie, Slovenská akadémia vied, Bratislava
Úvod: Dlhodobo sa diskutuje o prepojení kardiovaskulárnych ochorení s psychickými
alteráciami, pričom nie je celkom jasné, čo je príčinou a čo následkom a do akej miery to
ovplyvňuje sprievodná farmakoterapia. Cieľom práce bolo pomocou 24 h monitorovania
správania potkanov zistiť, ako NO deficitná hypertenzia ovplyvní správanie pokusných
zvierat a do akej miery bude správanie hypertenzných zvierat ovplyvnené chronickým
podávaním ivabradínu, kaptoprilu a melatonínu.
Metodika: 12-týždňové samce potkanov kmeňa Wistar sa rozdelili do 6 skupín po
12: kontroly, L-NAME (40 mg/kg/deň p.o.), ivabradín (10 mg/kg/deň p.o.),
L-NAME + ivabradín (40 + 10 mg/kg/deň p.o.), L-NAME + kaptopril (40 + 100 mg/kg/deň)
a L-NAME + melatonín (40 + 10 mg/kg/deň p.o.). Potkanom sa v týždňových intervaloch
meral systolický tlak krvi (STK) pletyzmograficky na chvoste. Správanie, sa sledovalo
po 4. týždni 24 h monitorovaním vo phenotyper-i.
Výsledky: Chronické podávanie L-NAME viedlo k signifikantnému vzostupu systolického
tlaku krvi. Podávanie kaptoprilu, melatonínu a dokonca aj ivabradínu výrazne znižovalo STK.
Ivabradín, melatonín aj kaptopril významne znížili denný príjem potravy. Ivabradín
a melatonín spôsobili signifikantné zvýšenie pohybovej aktivity počas 24 h a ivabradín
výrazne zvýšil aj rýchlosť pohybu.
Záver: Podávanie L-NAME zvyšovalo STK, ale nemalo vplyv na správanie potkanov.
Chronické podávanie melatonínu a ivabradínu spôsobilo výrazne zvýšenie lokomócie
u potkanov s hypertenziou; okrem toho všetky tri protektívne látky významne znižovali denný
príjem potravy.
Práca bola podporená grantami VEGA 2/0183/12 a VEGA 1/0227/12.
6
VZŤAHY MEDZI GASTROINTESTINÁLNOU DYSFUNKCIOU
A BEHAVIORÁLNYMI PARAMETRAMI U OSÔB S AUTIZMOM
Babinská K., Pivovarčiová A., Kubranská A., Lakoštíková G., Vidošovičová M.,
Siklenková L., Filčíková D., Hnilicová S., Durdiaková J., Vokálová L., Zaťková M.,
Ostatníková, D.
Univerzita Komenského v Bratislave, Lekárska fakulta, Bratislava, Slovensko
Úvod. Spektrum autistických porúch (PAS) charakterizujú deficity v sociálnej interakcii
a komunikácii a stereotypné, repetitívne záujmy a správanie. Jedincov s PAS často
postihujú i ďalšie komorbidity, častá je gastrointestinálna (GI) dysfunkcia. Predpokladá
sa, že porucha v GI systéme a vyššia permeabilita črevnej steny ovplyvňujú
neurohumorálnou cestou procesy v centrálnom nervovom systéme a podieľajú sa na
vzniku behaviorálnych prejavov typických pre PAS. Cieľom štúdie bola analýza
vzťahov medzi GI dysfunkciou, behaviorálnymi a zápalovými markermi o osob s PAS.
Metodika. Súbor tvorili jedinci vo veku 3-18 rokov. Miera autistických čŕt bola
stanovená testami ADOS 2 a ADI-R. Príznaky GI dysfunkcie sa zisťovali
anamnesticky, behaviorálne parametre sa hodnotili pomocou Nisongerskej detskej škály
problémového správania. Zápalové parametre - fekálny kalprotektín, tumor necrosis
factor-alfa v stolici boli stanovené ELISA metódou.
Výsledky. GI problémy sa zistili u 91,3% probandov, závažnosť GI dysfunkcie
signifikantne korelovala s mierou fyzickej agresivity. Zistila sa tiež štatisticky
významná korelácia GI dysfunkcie s kvalitatívnymi abnormalitami v recipročnej
sociálnej interakcii a oneskoreným vývojom reči, ako aj s problémovým správaním,
nadmernou citlivosťou, hyperaktivitou, sebapoškodzovaním, sebaizoláciou a ritualizmom. Nepozorovali sme žiadnu koreláciu medzi hladinami zápalových markerov
v stolici a GI dysfunkciou, resp. fyzickou agresivitou.
Záver. Kauzálna liečba porúch autistického spektra nie je v súčasnosti známa, avšak
mnohé z komorbidít sprevádzajúcich PAS sú terapeuticky ovplyvniteľné. Možno
predpokladať, že symptomatická liečba GI dysfunkcie sa premietne do zmiernenia
prejavov agresie a úprave behaviorálnych prejavov PAS, a napomôže zlepšiť kvalitu
života jedinca s PAS i jeho rodiny.
Práca bola podporená grantmi APVV 0254-11, ITMS 26240220087
7
VPLYV APLIKÁCIE ROZDIELNYCH ANESTETÍK NA EKG
PARAMETRE V CHRONOBIOLOGICKEJ ZÁVISLOSTI
Bačová I.1, Švorc P.1, Nováková M.1, Grešová S.1, Štimmelová J.1, Harvanová J.2
1
Ústav lekárskej fyziológie, Lekárska fakulta UPJŠ Košice, Slovensko
2
I. interná klinika, Lekárska fakulta UPJŠ a UNLP Košice, Slovensko
Úvod. Dôležitým špecifickým aspektom experimentov v in vivo podmienkach je
celková anestézia, ktorú je nutné brať do úvahy najmä pri sledovaní kardiálnych
parametrov v cirkadiánnej závislosti. Hoci je málo chronobiologických štúdii, ktoré
sledujú interakcie medzi celkovou anestéziou a cirkadiánnymi rytmami
kardiovaskulárneho systému, všetky predpokladajú, že celkové anestetiká majú
významný dopad na cirkadiánnu rytmicitu. Pre stanovenie vhodnosti použitia celkovej
anestézie pre chronobiologické kardiovaskulárne štúdie v modeloch na potkanoch sme
použili tri typy anestetík: pentobarbital, ketamín-xylazín a zoletil, kde sme hodnotili
niektoré EKG parametre v závislosti na cykle striedajúceho sa svetla a tmy.
Metodika. Experimenty sa robili na adaptovaných samiciach potkana kmeňa Wistar
(adaptácia 4 týždne na cyklus svetlo-tma, 12:12 h., LD cyklus) v celkovej anestézii
počas svetlej a tmavej časti ich režimového dňa. Zvieratá boli rozdelené do troch skupín
podľa používaného anestetika. Z elektrokardiologických parametrov sa hodnotilo:
trvanie RR, PQ, QT, QTc intervalu a QRS komplexu v oboch svetelných fázach.
Výsledky. Po podaní pentobarbitalovej anestézie sa eliminovali LD rozdiely
v sledovaných parametroch. V ketamín-xylazínovej a zoletilovej anestézii, LD rozdiely
boli zachované na štatisticky významnej hladine. V zoletilovej anestézii bolo trvanie
PQ, QT a QTc intervalov dlhšie vo svetlej fáze režimového dňa a naopak trvanie RR
intervalu bolo v svetlej fáze kratšie. V ketamín-xylazínovej anestézii trvanie RR a PQ
intervalov bolo dlhšie vo svetlej časti režimového dňa a trvanie QTc intervalu bolo
v tejto časti režimového dňa kratšie.
Záver. Skupina zvierat anestetizovaná kombináciou ketamínu a xylazínu vykazovala
najmenšiu variabilitu nameraných hodnôt, čo môže byť zásadným pozitívnym kritériom
pre výber vhodnej anestézie pre chronobiologické in vivo experimentálne modely na
potkanoch. Ketamín-xylazín a zoletil zachoval svetlo-tma rozdiely, ale pentobarbital
tieto rozdiely eliminoval.
8
VPLYV NEUROHYPOFYZÁRNYCH HORMÓNOV NA MORFOLÓGIU NEURÓNOV
Bačová Z.1, Lešťanová Z.1, Havránek T.1, Štrbák V., Bakoš J.1,2
1
Ústav experimentálnej endokrinológie, SAV, Bratislava, Slovensko
2
Fyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava, Slovensko
Úvod. Neurohypofyzárne hormóny majú okrem svojej endokrinnej funkcie aj
parakrinné pôsobenie v rámci centrálnej nervovej sústavy. V poslednej dobe sa
pozornosť upriamila na ich proliferačné a diferenciačné účinky. Zhodnotiť vplyv
oxytocínu a vazopresínu na zmenu morfológie primárnych neurónov bolo hlavným
cieľom predkladanej štúdie.
Metodika. Primárne neuróny boli izolované z neonatálnych myší a vyselektované
v neurobazálnom médiu počas 10 dní. Po 48 hodinovej inkubácii s oxytocínom (1 µM),
vasopresínom (1 µM) resp. špecifickým inhibítorom oxytocínových receptorov
L-371,257 (1 µM) boli hodnotené zmeny dĺžky neuritov pomocou fluorescenčného
mikroskopu a softweru Image J. Génovú expresiu a hladiny vybraných cytoskeletových
proteínov (nestínu a s mikrotubulmi asociovaného proteínu 2 - MAP2) sme stanovovali
prostredníctvom qPCR a in-cell westernu.
Výsledky. Oxytocín, rovnako ako aj vazopresín predlžujú neuronálne výbežky
primárnych neurónov. Ich pôsobenie je inhibované L-371,257. Merané cytoskeletárne
proteíny neboli zmenené na úrovni mRNA, ale proteínová hladina MAP2 sa
signifikantne zvýšila po inkubácii s oxytocínom.
Záver. Neurohypofyzárne hormóny ovplyvňujú morfológiu primárnych neurónov in
vitro. Pri vývine mozgu tak môžu zohrávať dôležitú úlohu vo vytváraní funkčných
spojení vrámci centrálnej nervovej sústavy.
Práca bola podporená grantami: APVV-0253-10 a VEGA 2/0119/15.
9
EXTRACELLULAR ADENOSINE – REGULATOR OF ENERGY
HOMEOSTASIS DURING IMMUNE RESPONSE
Bajgar, A.1, Doležal, T.1,
1
Jihočeská Universita v Českých Budějovicích, Česká republika
Activated immune cells reprogram its energy metabolism to aerobic glycolysis. This
metabolic switch enables them to react quickly to acute pathogen induced danger but
requires significantly increased supply of energy. Since activated immune cells produce
selfish immune signal, which induces systemic insulin resistance, cause hyperglycemia,
and usurp energy from other physiological processes. Incorrect control of this adaptive
physiological process causes several systemic pathologies such as insulin resistance,
depression, chronic fatigue, or severe inflammations.
In our recently published work (Bajgar et al. 2015, Plos Biology), we showed that
extracellular adenosine (eAdo) act as such selfish signal in Drosophila. We identified
immune cells as a source of this signal and observed how manipulation of adenosine
signaling influences amount of energy invested into the either immune response or
development.
Combination of drosophila genetic tools, adenosine signaling modulating drug
treatments, different types of infections (parasitoid wasp, intracellular and extracellular
bacteria), and observation of dynamic progress of immune response and metabolism enable us to dissect effects of adenosine signaling pathway in host systemic physiology.
In addition the reason for eAdo release is not absolutely clear as well as all processes it
influences. Further understanding of connections between aerobic glycolysis and eAdo
release can help us to understand inter-organ communication between selfish tissue
(immune system, tumor cells), peripheral tissues, and brain.
10
REMODELÁCIA KARDIOVASKULÁRNEHO SYSTÉMU PRI
L-NAME-INDUKOVANEJ HYPERTENZII – EFEKT IVABRADÍNU
Baka T.1, Adamcová M.2, Aziriová S.1, Krajčírovičová K.1, Repová K.1,
Rajkovičová R.1, Barta A.3, Paulis Ľ.1,3, Šimko F.1,4,5
1
Ústav patologickej fyziológie, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave,
Bratislava, Slovenská republika, 2Ústav fyziológie, Lekárska fakulta, Univerzita
Karlova, Hradec Králové, Česká republika, 3Ústav normálnej a patologickej fyziológie,
Slovenská akadémia vied, Bratislava, 4III. Interná klinika, Lekárska fakulta, Univerzita
Komenského, Bratislava, 5Ústav experimentálnej endokrinológie SAV, Bratislava,
Slovenská republika
Úvod. Ivabradín je látka, ktorá následkom inhibície If kanála sinoatriálneho uzla
redukuje srdcovú frekvenciu. U pacientov so srdcovým zlyhaním redukoval ivabradín
v štúdii SHIFT morbiditu a mortalitu. Na kardiovaskulárnom benefite ivabradínu by sa
okrem evidentného bradykardizujúceho efektu mohol podieľať aj potenciálny
antiremodelačný efekt, pričom údaje z tejto oblasti sú len ojedinelé. Cieľom práce je
zistiť na modeli L-NAME-indukovanej hypertenzie, či okrem bradykardizujúceho
efektu je ivabradín schopný modifikovať krvný tlak, redukovať stupeň remodelácie
ľavej komory (ĽK) a aorty a zlepšiť funkciu hypertenzného srdca.
Metodika. 30 samcov potkanov kmeňa Wistar bolo rozdelených do 4 skupín: kontrola
(K), ivabradín (10 mg/kg/deň, Iv), L-NAME (40 mg/kg/deň, L-NAME)
a L-NAME+ivabradín (L-NAME+Iv). Počas liečby sa potkanom v týždenných
intervaloch meral systolický tlak krvi (STK) a srdcová frekvencia (tail-cuff metóda). Po
4 týždňoch liečby sa realizovalo echokardiografické vyšetrenie. Následne sa potkany
usmrtili a odobrali sa vzorky z ĽK a aorty na morfometrické a biochemické vyšetrenie.
Výsledky. 4 týždne podávania L-NAME signifikantne zvýšilo krvný tlak, hmotnosť ĽK
a nesignifikantne koncentráciu a kontent hydroxyprolínu v ĽK. Uvedené zmeny boli
sprevádzané zhoršením systolických aj diastolických echokardiografických parametrov
ĽK. Ivabradín signifikantne (p<0,05) redukoval frekvenciu srdca u L-NAME-potkanov
(o 15%) a prekvapujúco znížil aj STK (o 8%) a zlepšil systolickú aj diastolickú funkciu.
Hemodynamické zmeny boli sprevádzané miernou redukciou hmotnosti ĽK
a koncentrácie a obsahu kolagénu.
Záver. Ivabradín zlepšil hemodynamické a funkčné parametre ľavej komory
pravdepodobne nielen prostredníctvom redukcie frekvencie a STK ale aj na základe
mierneho antiremodelačného efektu.
Práca bola podporená grantom VEGA 1/0071/15, VEGA 2/0195/15 a UK/96/2015.
11
ZMENY
NEURITOGENÉZY
OCHORENÍ
U
NEUROVÝVINOVÝCH
Bakoš J.1,2, Lešťanová, Z.1, Havránek, T.1, Castejon,
Ostatniková, D.2, Bačová, Z.1
A.M.3, Puerta, F.3,
1
Ústav experimentálnej endokrinológie, SAV, Bratislava, Slovensko
2
Fyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava, Slovensko
3
College of Pharmacy, NOVA Southeastern University, Fort Lauderdale, Florida, USA
Úvod. Na seba nadväzujúce zmeny regulácie cytoskeletových a membránových
proteínov potrebných pre diferenciáciu neuronálnych buniek a zvlášť pre rast neuritov a
tvorbu synaptických spojení sú najpravdepodobnejšími príčinami abnormálneho vývinu
mozgu. Okrem adhéznych molekúl a rastových faktorov zohrávajú v regulácii
neuritogenézy dôležitú úlohu aj neuropeptidy, najmä oxytocín a jeho receptory. Cieľom
predkladanej prezentácie je podať výklad porozumenia problematiky neuritogenézy, jej
regulácie a zmien po ovplyvnení vybraných neuropeptidov.
Metodika. Prehľad problematiky je založený na porovnaní vlastných in-vitro štúdií
s viacerými neuronálnymi bunkovými líniami po inkubácii s oxytocínom, jeho
antagonistom a vazopresínom. Osobitnú časť tvorí porovnanie verejne dostupných
„microarray“ dát vybraných génových expresií autistických pacientov. Dôraz je kladený
na cytoskeletové a skafoldové proteíny potrebné počas vývinu mozgu pre rast neuritov.
Ďalej je diskutovaný mechanizmus predlžovania axónov a dendritov a ich
patofyziologické zmeny, o ktorých je pravdepodobné, že vedú k autistickým poruchám.
Výsledky. Oxytocín zvyšuje rast neuritov na neuronálnych bunkových líniách.
Oxytocínový receptor môže v tejto regulácii zohrávať významnú úlohu. U autistických
pacientov sú prítomné zmeny expresie génov súvisiacich s rastom neuritov, najmä
GTPázy Cdc42.
Záver. Ná báze zhromaždených poznatkov je možné povedať, že komplexnosť
prejavov vývinových ochorení je viazaná na mnohé perinatálne zmeny diferenciácie
neuronálnych buniek. Účinok evolučne konzervovaných peptidov a ich receptorov,
včítane oxytocínu, môže byť dôležitý pre pochopenie rozvoja autistického spektra
ochorení.
Práca bola podporená grantami: APVV-0253-10, APVV-0254-11 a VEGA 1/0052/15
a VEGA 2/0119/15.
12
RUČNÍ LÉKAŘSKÉ PŘÍSTROJE VE FYZIOLOGII
Balek B.
BALMED, Ivančice, Česká republika
Úvod. Ruční lékařské přístroje lze využít ve výuce fyziologie při laboratorních
experimentech. Oproti běžným měřícím systémům pro výuku přírodovědných předmětů
ve školství zaručují profesionální lékařské přístroje, určené pro zdravotnictví, nejvyšší
elektrickou bezpečnost (galvanicky oddělené vstupy), diagnostikovatelnost snímaných
biosignálů a mají značku CE (schválení v EU, které splňuje požadavky na bezpečnost,
ochranu zdraví a životního prostředí). Po naložení elektrod a snímačů na probanda stačí
zmáčknout jediné tlačítko (vypínač) přístroje a na obrazovce se objeví potřebná data
(analogově křivky a digitálně odvozené veličiny).
Metodika. Přednáška popisuje vznik některých biosignálů lidského těla a jejich snímání
a zpracování ručními lékařskými přístroji. Patří sem miniaturní ruční kardiomonitory
(EKG), prstový pulzní oxymetr (SpO2-nasycení krve kyslíkem), osobní tonometr
(tepenný krevní tlak), cévní ultrazvukový rychloměr (rychlost krve cévami), fetální
doppler (měřič srdečních ozvů a tepu), ruční spirometr (parametry plic)
a multiparametrový pacientský kardiomonitor. Všechny přístroje mají PC rozhraní mini
nebo mikro USB pro přenos, zpracování a uložení dat do počítače. Některé přístroje
mají dotykovou barevnou obrazovku a mohou, v případě požadavku, komunikovat
bezdrátově s řídícím centrem. Všechny přístroje mají zabudovány dobijitelné
akumulátory s možností dobíjení prostřednictvím USB dobíječek nebo USB portů
počítačů.
Výsledky. Hlavními výsledky práce jsou naměřené křivky biosignálů člověka a grafické
a tabelární trendy odvozených veličin z těchto křivek.
Závěr. Studenti lékařských a přírodovědeckých fakult a fakult biomedicínského
inženýrství a zdravotnických studií, kteří se s těmito profesionálními lékařskými
přístroji setkají v rámci výuky fyziologie, získají základní informace již při studiu, což
jim umožní lépe se orientovat při jejich použití v praxi.
13
MOLEKULÁRNE MECHANIZMY ÚČINKOV OXYTOCÍNU V SRDCI
Barteková M. 1,3, Ondrejčáková M.1,2, Pokusa M.2, Radošinská J.1,3, Barančík M.1,
Ravingerová T.1, Ježová D.2
1
Ústav pre výskum srdca SAV, Bratislava, Slovenská Republika, 2Ústav experimentálnej
endokrinológie SAV, Bratislava, Slovenská Republika, 3Fyziologický ústav Lekárskej fakulty
UK v Bratislave, Slovenská Republika
Úvod. Oxytocín je peptidický hormón vylučovaný neurohypofýzou, ktorý vykazuje
významné účinky najmä v rámci reprodukčného systému, ako napríklad uterokinetické účinky
počas pôrodu, či podporu vylučovania mlieka počas laktácie. Oxytocínové receptory však boli
nájdené aj v iných orgánoch, vrátane srdca, čo naznačuje na úlohu oxytocínu v regulácii
funkcie kardiovaskulárneho systému (KVS). Navyše sa ukázalo, že oxytocín patrí
k hormónom, ktorých hladiny v cirkulácii sa významne zvyšujú počas stresu. KVS patrí
k systémom, ktoré sú významne ovplyvnené stresom, avšak úloha oxytocínu v srdci počas
stresových situácií, ako aj jeho úloha v srdci vo všeobecnosti nie je plne objasnená. Preto sme
si za ciele súčasnej práce vytýčili: i, zistiť ako dlhodobé podávanie oxytocínu ovplyvní
funkciu srdca a jeho odolnosť voči ischémii; ii, preskúmať molekulárne mechanizmy
zapojené do účinkov oxytocínu v srdci a iii, zistiť ako blokáda oxytocínových receptorov
počas stresu ovplyvní molekulárne signalizačné dráhy v srdcovom tkanive.
Metodika. Dospelým samcom kmeňa Wistar sme podávali oxytocín po dobu dvoch týždňov
prostredníctvom subkutánne implantovaných osmotických minipúmp. Po skončení podávania
oxytocínu sme vyňali srdcia a perfundovali ich podľa Langendorffa. Srdcia sme vystavili 25minútovej globálnej ischémii a následnej 120-minútovej reperfúzii. V druhej časti našej práce
sme potkanov vystavili opakovanej imobilizácii (na 2 hodiny denne, spolu 2 týždne)
a súčasne im podávali blokátor oxytocínových receptorov atosiban. Hladiny vybraných
proteínov sme sledovali s využitím metódy „Western blotting“.
Výsledky. Naše výsledky ukázali, že oxytocín významne zvýšil odolnosť izolovaných sŕdc
voči ischemicko-reperfúznemu poškodeniu. Táto zvýšená odolnosť bola spojená so zvýšenou
fosforyláciou Akt kinázy a p-38 MAPK v tkanive srdca, ako aj so zvýšenými hladinami fosfoHSP-27 a ANP. Vystavenie zvierat imobilizačnému stresu viedlo k zvýšenej fosforylácii Akt
kinázy, k zvýšeniu expresie Bcl-2, ako aj k zníženiu expresie kaspázy-3. Blokáda
oxytocínových receptorov pomocou atosibanu však neovplyvnila tieto zmeny. Na druhej
strane atosiban zabránil zvýšeniu expresie HSP-90 počas imobilizačného stresu (bez
atosibanu stres zvyšoval expresiu HSP-90).
Záver. Výsledky našej práce poukázali na pozitívny účinok dlhodobej aplikácie oxytocínu na
srdcia vystavené ischemicko-reperfúznemu poškodeniu, ako aj na potenciálnu úlohu
fosforylácie Akt kinázy v pozitívnych účinkoch oxytocínu na srdce. Na druhej strane, úloha
oxytocínu v srdci počas stresu ostáva otvorená, naše výsledky však naznačili na určitú
regulačnú úlohu HSP-90 signalizácie v účinkoch oxytocínu na srdce počas stresu.
Práca bola podporená grantami: VEGA SR 2/0140/12, 2/0061/16 a 2/0128/14
14
STUDIUM IMUNITNÍCH PARAMETRŮ RYB
Bartoňková J.1, Vojtek L.1, Hyršl P.1, Palíková M.2
1
Oddělení fyziologie a imunologie živočichů, Ústav experimentální biologie,
Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Kotlářská 2, Brno
2
Ústav ekologie a chorob zvěře, ryb a včel, Veterinární a farmaceutická univerzita,
Palackého tř. 1/3, 612 42 Brno
Úvod. Studium imunitního systému na všech jeho úrovních má velký význam vzhledem
k vývoji vakcín, imunostimulačních látek a správnému sestavení léčebného programu.
Největší pozornost je bezpochyby věnována imunitnímu systému člověka. Jelikož řada
imunitních mechanismů je konzervovaná napříč živočišnou říší, je důležité věnovat
pozornost i imunitnímu systému nižších obratlovců a bezobratlých. Při studiu
evolučního vývoje imunity jsou potom hledány shodné nebo naopak odlišné struktury a
reakce mezi jednotlivými druhy. Ryby představují heterogenní skupinu živočichů.
Jakožto poikilotermní organismy se musí vyrovnávat především se sezónními výkyvy
teplot a s tím souvisejícími změnami v okolním prostředí. Mnoho zástupců ryb je
ekonomicky významných, ať už z hlediska jejich chovu nebo naopak škod, které
způsobují. V obou případech mohou poznatky o jejich imunitním systému přinést cenné
informace pro zlepšení zdravotního stavu ryb v chovech nebo pro účinný boj
s plevelnými druhy. Imunitní systém ryb se stejně jako u ostatních obratlovců dělí na
mechanismy vrozené (nespecifické) i adaptivní (specifické). Oba systémy jsou spolu
úzce propojeny a vzájemně kooperují ve snaze udržet organismus v rovnováze.
Metodika. V našich experimentech jsme měřili hlavní složky nespecifické imunity
několika druhů sladkovodních ryb. Luminometricky aktivitu komplementového
systému a oxidačního vzplanutí fagocytů, množství lysozymu v kožním mukusu bylo
měřeno metodou zónové difúze pomocí Micrococcus luteus.
Výsledky. Dosažené výsledky dokazují ovlivnění imunitních parametrů faktory, jako
jsou sezónní dynamika, pohlaví, reprodukce, úroveň ploidie či onemocnění a napadení
parazity.
Závěr. Souhrnný popis imunokompetence ryb je nezbytnou součástí větších
fyziologických nebo ekologických studií, zejména se jedná o měření antibakteriálních
složek nespecifické imunity.
Tato práce byla podpořena granty GAČR P505/12/0375, NAZV QJ1210013 a NAZV QJ
1510077.
15
VPLYV
DLHODOBEJ
INHIBÍCIE
KONŠTITUTÍVNYCH
IZOFORIEM NO-SYNTÁZY V PODMIENKÁCH ROZVÍJAJÚCEJ
SA HYPERTENZIE
Berényiová A., Drobná M., Fristek F., Čačányiová S.
Ústav normálnej a patologickej fyziológie, SAV, Bratislava
Úvod. U mladých normotenzných potkanov sa potvrdila špecificita účinku endotelovej
(eNOS) a neuronálnej NO-syntázy (nNOS) na kardiovaskulárny systém. Informácie
týkajúce sa chronickej inhibície NO v prehypertenznom štádiu spontánne
hypertenzných potkanov (SHR) sú neúplné (inhibícia eNOS) alebo úplne chýbajú
(inhibícia nNOS). Cieľom tejto štúdie je objasniť vplyv chronickej inhibície
konštitutívnych izoforiem NOS na kardiovaskulárny systém 4-týždňových SHR.
Metodika. 4-týždňovým SHR bol 6 týždňov podávaný 7-nitroindazol (7-NI; špecifický
inhibítor nNOS, 10/mg/kg/deň, p.o.) alebo NG-nitro-L-arginín metylester (L-NAME;
nešpecifický inhibítor NOS, 50/mg/kg/deň, p.o.). Tlak krvi (sTK) sa meral
pletyzmograficky. Vazoaktívne odpovede hrudnej aorty (HA) a mezenterickej artérie
(MA) sme zaznamenávali pomocou snímačov zmien izometrickej tenzie.
Výsledky. Podávanie 7-NI nevyvolalo u SHR zmenu sTK, podávanie L-NAME
spôsobilo zvýšenie tlaku krvi v 4. týždni experimentu. Inhibícia nNOS a eNOS
signifikantne zvýšila kontrakciu HA, v L-NAME skupine ako dôsledok zväčšenej
citlivosti adrenergických receptorov na noradrenalín, v 7-NI skupine ako dôsledok
zväčšenej sily kontrakcie. Kontraktilné odpovede MA boli po podávaní L-NAME
zmenšené v dôsledku kolapsu svalového aparátu, po podávaní 7-NI ostali nezmenené.
Podávanie 7-NI a L-NAME neovplyvnilo od endotelu-závislé vazorelaxačné odpovede
vyvolané acetylcholínom (Ach). Akútne predradenie L-NAME vo všetkých skupinách
vyvolalo inhibíciu Ach-vyvolanej relaxácie dokazujúc zachovanú produkciu NO.
Záver. U mladých prehypertenzných SHR existuje špecificita nNOS a eNOS
signálnych dráh ako aj heterogenita kontraktilných odpovedí elastického a svalového
typu artérie. V zhoršených patologických podmienkach nešpecifickej NO-deficiencie
disponuje HA, na rozdiel od MA adaptačnými schopnosťami spojenými s aktiváciou
vazorelaxačných kompezačných mechanizmov zahrňujúcich NO, ktoré v dospelosti
môžu kompenzovať zvýšený vplyv sympatikového nervového systému.
Práca bola podporená grantmi VEGA 2/0074/14; VEGA 2/0067/14; Ministerstvom
zdravotníctva Slovenskej republiky projektom vedeným pod č. 2012/51-SAV-1.
16
SERUM ACTIVITY OF DIAMINE OXIDASE IN RATS WITH
INTESTINAL ISCHEMIA
Bíliková P.1, Scheer P.3, Hložková J.3, Macháčková K. 1, Kuchařová V. 1, Rybová M. 1,2,
Uhríková I.1
1
Department of Physiology, 2 Small Animal Clinic Laboratory, University of Veterinary
and Pharmaceutical Sciences Brno, Czech Republic
3
FNUSA-ICRC, Integrated Center of Cell Therapy, Pekařská 53, Brno
Introduction. Diamine oxidase (DAO) is cytoplasmic enzyme found in high
concentrations in the intestinal mucosa of humans and other mammals which catalyses
the oxidative deamination of biogenic amines. Diamine oxidase has higher affinity to
histamine suggesting that the intestinal enzyme plays a specific role in the
gastrointestinal tract, especially in the metabolism of histamine.
Material and methods. In the study were included 10 male rats. Control group
included 5 rats which were performed to sham surgery. Testing group included 5 rats
which were performed to occlusion of a. messenterica for 6 hours without reperfusion.
Rats were euthanized and blood samples were collected. Measurement of serum DAO
activity was determined using ELISA test (IDK® DAO ELISA, Immundiagnostik,
Germany). Results were compared using Mann- Whitney test (MedCalc Software
BVBA, Belgium).
Results. Results of this study do not show significant differences in serum DAO
activity between control and testing group. Results in comparison of control vs. testing
group are shown by median 0, 91 vs. 2, 14. Median in testing group was higher in
testing group than in control group but not significantly.
Conclusion. Differences between diamine oxidase activity in control and testing group
were not significant. The serum diamine oxidase activity were higher in the testing
group than in control group which may indicate damage of intestinal mucosa by
ischemia.
This work was supported by grant IGA VFU Brno 112/2015 / FVL.
17
ANALÝZA PULZOVÉ VLNY U MLADÝCH ŽEN VE VĚKU 1822LET: PILOTNÍ STUDIE
Budinskaya K.1, Závodná E.2, Nováková Z.1
1
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta, Masarykova univerzita, Brno;
2
Mezinárodní centrum klinického výzkumu, Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně;
Úvod. V předcházející studii jsme se zabývali účinkem hormonální antikoncepce na
regulaci krevního tlaku ovlivněné autonomním nervovým systémem. Cílem této práce
bylo zhodnotit vliv antikoncepce na parametry získané analýzou pulzové vlny, které
informují o stavu cévního systému.
Metodika. Vyšetření se zúčastnilo 12 žen, které používají antikoncepci (HA) a 12
kontrol (KO). U všech byla provedená analýza pulzové vlny a byly stanovené
následující parametry centrální aortální křivky: index doby trvaní tenze (TTI), index
doby trvání diastoly (DTI), Backbergův poměr subendokardiální viability (SEVR),
srdeční frekvence (HR), délka trvání pulzu (PERIOD), doba trvání diastoly (DD),
korigovaná délka ejekce (ED), ED/period (ED_PERIOD, %), period-ED/period
(DD_PERIOD, %). Všem účastníkům studie byly změřeny hodnoty systolického (STK)
a diastolického (DTK) krevního tlaku oscilometrickou metodou.
Výsledky. U HA v porovnání s KO byly nalezeny signifikantně nižší hodnoty SEVR
(168,5±26,3 vs. 195,5±34,2; p˂0,05), DD (578,0±102,0 vs. 675,9± 139,5; p˂0,05). Na
hranici významnosti byly zaznamenány hodnoty TTI (1730,1±42,6 vs. 1494,9±187,1;
p=0,07). Hodnoty STK, které byly naměřeny oscilometricky (121,00±12,57 vs.
110,29±5,28;p˂0,05), ED_PERIOD (34,2±3,8 vs. 30,9±3,0; p˂0,05) u HA byly
signifikantně vyšší než u KO. Na hranici významnosti byly zaznamenány hodnoty
DD_PERIOD (65,8±3,8 vs. 69,1±3,0; p=0,07).
Závěr. Výsledky pilotní studie ukazují na rozdíly mezi parametry získané analýzou
pulzové vlny z centrální aortální křivky u žen užívajících antikoncepci ve srovnání
s kontrolní skupinou, a sice na subklinické úrovni.
Tato studie vznikla na Masarykově univerzitě v rámci projektu "Kardiovaskulární
systém od buňky k lůžku pacienta" číslo MUNI/A/1326/2014 podpořeného z prostředků
účelové podpory na specifický vysokoškolský výzkum, kterou poskytlo MŠMT v roce
2015.
18
AKTIVITA AUTONÓMNEHO NERVOVÉHO SYSTÉMU U DETÍ
S AUTIZMOM
Bujňáková I.1, Ondrejka I.2, Mešťaník M.1, Hrtánek I.2, Mešťaníková A.1, Tonhajzerová I.1
1
Ústav fyziológie a Martinské centrum pre biomedicínu, Jesseniova lekárska fakulta
v Martine, UK v Bratislave, Slovensko
2
Psychiatrická klinika, Jesseniova lekárska fakulta v Martine, UK v Bratislave, Univerzitná
nemocnica Martin, Slovensko
Úvod. Autizmus patrí medzi neurovývinové poruchy neznámej etiológie. Z hľadiska
neuroregulácie je tu priama súvislosť autistických symptómov s abnormalitami
a patologickými prepojeniami štruktúr regulujúcich autonómny nervový systém (ANS).
Zmeny dynamiky ANS v zmysle dysregulácie môžu byť práve pri poruchách autistického
spektra (PAS) spojené s vyšším rizikom kardiovaskulárnych komplikácií. Elektrodermálna
aktivita (EDA) a variabilita frekvencie srdca (VFS) sú vhodnými parametrami hodnotenia
sympatovágovej rovnováhy. Cieľom našej štúdie bolo zistiť dynamiku sympatikovej
a parasympatikovej aktivity použitím analýzy EDA ako sympatikového cholinergného indexu
a VFS a jej spektrálneho výkonu v HF pásme, reflektujúc tak parasympatikovú reguláciu
srdca.
Metodika. Vyšetrenie absolvovalo 15 chlapcov s Aspergerovým syndrómom
a vysokofunkčným autizmom vo veku 7-15 rokov a 15 zdravých chlapcov spárovaných podľa
veku a BMI (body mass index). EDA a VFS boli snímané v supinačnej polohe počas 5 minút,
ktorej predchádzala fáza adaptácie v trvaní 10 minút. EDA a jej veľkosť (µS) bola následne
analyzovaná prístrojom FlexComp Infinity. Spektrálny výkon v oblasti vysokej frekvencie
(HF-VFS: 0,15-0,4 Hz) bol hodnotený prístrojom DiANS PF8 (Česká republika).
Výsledky. Hodnoty priemernej amplitúdy EDA boli u detí s PAS signifikantne nižšie
v porovnaní s kontrolou (p=0,03). Signifikantný rozdiel bol aj v hodnotení parametra HFVFS, ktorý bol u detí s PAS znížený v porovnaní s kontrolnou skupinou (p=0,03).
Záver. Naše výsledky poukazujú na zníženú EDA a HF-VFS v pokojovej fáze u detí s PAS.
Znížená aktivita sympatika a parasympatika u autistických detí môže z hľadiska abnormality
dynamickej rovnováhy ANS predstavovať zvýšené riziko kardiovaskulárnych komplikácií.
Analýza ďalších autonómnych parametrov je potrebná pre objasnenie cesty spájajúcej
autizmus a ANS.
Práca bola podporená grantom VEGA No. 1/0087/14.
19
HISTOMORFOLOGICKÁ
ANALÝZA
IMPLANTOVANÉHO
SKVAMOCELULÁRNEHO KARCINÓMU TE1 NA CHORIOALANTOICKÚ MEMBRÁNU EMBRYA PREPELICE JAPONSKEJ A ŠTÚDIA
FARMAKOKINETIKY HYPERICÍNU
Buríková M.1, Bilčík B.1, Máčajová M. 1, Bizík J.2, Mateašík A.3, Čavarga I.1,4 ,
1
Ústav biochémie a genetiky živočíchov SAV, Ivanka při Dunaji, Slovensko
2
Ústav experimentálnej onkológie SAV, Bratislava, Slovensko
3
Medzinárodné laserové centrum, Bratislava, Slovensko
4
Onkologický ústav sv.Alžbety, Bratislava
Úvod. Chorioalantoická membrána aviárneho embrya (CAM) je pre niektoré technické
parametre intenzívne využívaná v experimentálnej onkológii. Imunodeficientný terén
vyvíjajúceho sa embrya umožňuje úspešnú xenotransplantáciu nádorového tkaniva, ktoré má
podobné klinické a morfologické charakteristiky ako sú pozorované v humánnej medicíne.
Transparentné tkanivo CAM môže poskytovať cenné informácie o farmakokinetike a účinku
perspektívnych antineoplastických látok. V prezentovanej štúdii predkladáme
histomorfologickú analýzu implantovanej humánnej bunkovej línie TE1 (skvamocelulárny
karcinóm pažeráka) na CAM vo forme celulárnej suspenzie alebo 3D sféroidov. Sledovali
sme znaky mikroinvázie a inflamatórnej reakcie v štruktúrach CAM prepelice japonskej
a súčasne testovali farmakokinetiku fotodynamicky aktívnej molekuly hypericínu (Hyp).
Metodika. Na 7. embryonálny deň (ED7) sme simulovali povrchovú infiltráciu tkaniva CAM
pomocou implantovaných buniek TE1. Po 24 hod sme aplikovali roztoky voľného Hyp a
komplexu Hyp:LDL (lipoproteín s nízkou hustotou). Farmakokinetiku sme vyhodnocovali
v červenom spektrálnom pásme fluorescenčného obrazu. Na ED11 sme CAM fixovali a
histologicky spracovali.
Výsledky. Tumor na CAM bol v bielom svetle ťažko lokalizovateľný, naopak fluorescenčný
obraz veľmi dobre vizualizoval nádorové ložisko najmä pri molekulárnom komplexe
Hyp:LDL. Histomorfologická analýza ukázala vitálny mikroinvazívny tumor
s metastatickými ložiskami (keratínové perly), výrazný edém a inflamatórnu reakciu
v epitelových a väzivových štruktúrach CAM.
Záver. Hypericín v komplexe s LDL zlepšuje diagnostické vlastnosti hypericínu. Napriek
časovému obmedzeniu je prepeličia CAM vhodná aj na štúdium invadujúcich tumorov.
Práca bola podporená grantom APVV-0242-11 a VEGA 2/0102/15.
20
MOŽNOSTI TERAPIE DM II POMOCÍ BYPASSU NA TENKÉM
STŘEVU - SCI-FI NEBO REALITA?
Bužga, M.1, Machytka, E. 1, Švagera Z .2, Thompson Ch. 3
1
Ústav fyziologie a patofyziologie LF OU, Ostrava, Česká republika
2
Katedra interních oborů LF OU, Ostrava, Česká republika
3
Faculty of Medicine, Harvard University, Boston, USA
Úvod. Obezita a s ní související rozvoj DM II. (diabetes II. typu) patří k vysoce aktuálním
problémům současné civilizace. Léčba obezity je dlouhodobá, navíc s mnohdy nejistými
výsledky. Řešením jsou bariatrické operace, při kterých je možné dosáhnout dlouhodobých
metabolických změn, včetně navizení remise DM II. Předmětem této práce bylo zjištění
efektu provedení jejuno-ileální anastomosy na změnu inkretinového metabolismu u extrémně
obézních pacientů s DM II.
Metodika. Pomocí endoskopicky zavedeného magnetu byla u 10 pacientů (4 DM II, 3 preDM, 3 non-DM; 6 mužů/4 ženy; věk 48 ± 11 let; váha 121 ± 18 kg; BMI 41,3 ± 4,4 kg/m 2)
vytvořena tlaková anastomosa mezi jejunem a ileem. Zároveň byla zachována původní část
tenkého střeva. Pacienti byli sledováni 6 měsíců především z hlediska změn inkretinového
metabolismu. Během doby sledování (0, 2, a 6 měsíců) byly u pacientů provedeny Meal testy
a měřeny hladiny inkretinů (GLP-1, PYY, GIP) a dalších parametrů, včetně inzulinu a
ghrelinu.
Výsledky. U všech pacientů došlo po 6. měsících k výraznému úbytku hmotnosti
(12,4 ± 8,4 kg; p < 0,001). Z výsledků Meal testu (160 min.) vyplývá, že v průběhu 6 měsíců
došlo u všech pacientů ke zvýšení citlivosti na inzulin a GLP-1 (p < 0,05). U pacientů s DM
II došlo také k významnému poklesu glukózy (před operací 9,8±3% mmol/l následně 5,8±2 %
mmol/l po 6 měsících – p < 0.01) a HbA1c (před operací 7,8±1,2% pak 6,0±1,0 % po 6
měsících – p < 0.05). S poklesem glukózy a HbA1c bylo možné významně redukovat
podávání antidiabetik. U 3 prediabetických pacientů došlo po 6. měsících dokonce k remisi
prediabetu.
Závěr. Pomocí endoskopického výkonu byl vytvořen duální enterální bypass tenkým
střevem, který vedl k: 1) signifikantním redukci hmotnosti u všech pacientů, 2) významným
změnám v citlivosti na inzulín a inkretiny během meal testu, 3) signifikantnímu zlepšení u
HbA1c a glykémie u pacientů s DM II. Výsledky ukazují, že cíleným zásahem do
fyziologických funkcí střeva lze navodit remisi diabetu.
21
SEQUENCE-SPECIFIC VISUALIZATION OF MITOCHONDRIAL DNA
IN NUCLEOIDS USING PCR LABELED DNA PROBES ADAPTED FOR
SUPER-RESOLUTION MICROSCOPY
Capková N., Alán L., Ježek P.
Institute of Physiology, Academy of Science of Czech Republic, Dept. 75
Vídeňská 1083, Prague 4, Czech Republic, [email protected]
Introduction. Mitochondria, the so-called powerhouses of cells are unusual organelles. They
are semiautonomous and important contributors to basic physiological processes (apoptosis,
stress signaling or insulin secretion), biosynthesis and metabolism. Mitochondrial genome is
extremely small to compare with the nuclear genome. Mitochondrial DNA (mtDNA) encodes
13 proteins, 22 tRNAs and 2 rRNAs clustered in nucleoprotein structure called nucleoid. Each
cell contains 10 to 100000 copies of autonomous mtDNA. The details of mtDNA are not fully
understood yet.
Methods. Therefore we applied the dSTORM nanoscopy for sequence-specific superresolution visualization of mtDNA in combination with the DNA probes. The DNA probes
were made by standard PCR reaction with incorporation of labeled nucleotides either with
Alexa A647 or with biotin. The probes were used for fluorescent in situ hybridization
followed with immunocytochemistry for biotin labeled probes and/or second channel imaging
of mitochondrial nucleoids stained by anti-DNA and anti-BrdU antibody. The experiments
were performed on HeLa cells or cybrid cell lines harboring 2kbp mtDNA deletion in
Atpase6/8 and cox3 genes.
Results. We compared the size of nucleoids based on the length of the probes, staining
techniques and the position of probes on mtDNA in static (anti-DNA) or replicated (antiBrdU) nucleoids. We also characterized positioning on/inside the nucleoid spheroids for socalled D-loop sequences of mtDNA, and compared this with positioning of ND5 gene
encoding sequences.
Conclusion. By combinations of our PCR probes with super-resolution microscopy we could
provide better understanding of replication and transcription of mtDNA and also deeper
understanding of distributions of mtDNA mutations.
Supported by grant 13-02033S of the GACR
22
ÚLOHA FETÁLNEJ DNA V PATOGENÉZE PREEKLAMPSIE
Celec, P.1,2,3, Čonka, J.1, Sysák, R.4,Vlková, B.1
1
Ústav Molekulárnej Biomedicíny, Lekárska fakulta UK, Bratislava, Slovensko
2
Ústav Patologickej Fyziológie, Lekárska fakulta UK, Bratislava, Slovensko
3
Katedra Molekulárnej Biológie, Prírodovedecká fakulta UK, Bratislava, Slovensko
4
1. gynekologicko-pôrodnícka klinika, Lekárska fakulta UK, Bratislava, Slovensko
Úvod. Fetálna DNA sa nachádza v krvnej plazme tehotných žien. Klinické aplikácie pre
neinvazívnu prenatálnu diagnostiku sa postupne dostávajú do rutinnej zdravotnej starostlivosti
počas gravidity. Aká je ale biologická úloha fetálnej DNA cirkulujúcej v krvi matky a prečo
je v preeklampsii prítomná vo vyššej koncentrácii nie je známe. Cieľom našej štúdie bolo
popísať možný kauzálny vzťah medzi fetálnou DNA a preeklampsiou.
Metodika. V 3 nezávislých štúdiách sme porovnávali koncentrácie fetálnej DNA a aktivity
deoxyribonukleázy pomocou real time PCR, resp. spektrofluorometrie u tehotných
s preeklampsiou a kontrol. V animálnych experimentoch sme indukovali znaky podobné
preeklampsii u tehotných myší pomocou lipopolysacharidu a testovali sme účinky aplikácie
rôznych foriem DNA – placentárnej, fetálnej a adultnej.
Výsledky. Potvrdili sme vyššie absolútnej koncentrácie fetálnej DNA u tehotných
s preeklampsiou. Vyvrátili sme ale hypotézu o nižšej aktivite deoxyribonukleázy ako príčine –
prekvapujúco bola aktivita DNA degradačná aktivita plazmy u tehotných s preeklampsiou
vyššia. V animálnom modeli preeklampsie sme nezistili zmeny v množstve fetálnej DNA.
Aplikácia rôznych foriem DNA neindukovala žiadne zmeny v sledovaných parametroch
plodov ani matky v porovnaní s kontrolnou skupinou. Nepodarilo sa nám zreprodukovať
publikované dáta o negatívnom vplyve aplikácie ľudskej fetálnej DNA.
Záver. Modelovanie preeklampsie nevedie k zvýšenej fetálnej DNA v maternálnej plazme.
Nedokázali sme úlohu fetálnej DNA v patogenéze preeklampsie. Publikované dáta doteraz
neboli reprodukované. Výsledky z analýzy aktivity deoxyribonukleázy poukazujú na možnú
úlohu ochrany DNA pred degradáciou histónmi. Ďalšie štúdie budú zamerané na úlohu
netózy, mitochondriálnej DNA a fragmentácie extracelulárnej DNA.
23
VPLYV OBEZITY NA ENDOTELOVÚ FUNKCIU A TUHOSŤ ARTÉRIÍ
U DETÍ A ADOLESCENTOV
Czippelová B.1, Turianiková Z.1, Lazarová Z.1,2, Krohová J.1, Javorka M.1,2
1
Ústav fyziológie, Jesseniova lekárska fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave, Martin,
Slovensko
2
Martinské centrum pre biomedicínu, Jesseniova lekárska fakulta, Univerzita Komenského v
Bratislave, Martin, Slovensko
Úvod. Obezita je celosvetovým problémom, ktorý trápi nielen dospelú populáciu, ale stále
viac sa týka aj mladej generácie. Obezita je spájaná so zvýšeným rizikom vzniku
aterosklerózy. Na hodnotenie včasných zmien súvisiacich s aterosklerózou boli v priebehu
posledných rokov vyvinuté dve metódy – metóda RH-PAT (Reactive hyperemia peripheral
arterial tonometry), ktorá umožňuje neinvazívne hodnotiť dysfunkciu endotelu ciev. Druhou
metódou je vyšetrenie tuhosti artérií pomocou indexu CAVI (Cardio-ankle vascular index).
Tieto metódy citlivo detegujú aj jemné abnormality súvisiace s veľmi včasnými fázami
vzniku aterosklerózy. Našim cieľom bolo zistiť pomocou týchto metód prítomnosť včasných
aterosklerotických zmien u detí a adolescentov s obezitou a porovnať ich s neobéznymi
rovesníkmi.
Metodika. U 16 obéznych (7 ž/9 m, vek 15,24 ± 2,2 (SD) r., BMI = 30,95 ± 2,5 kg.m-2) a 16
zdravých neobéznych adolescentov (7 ž/9 m, vek 15,9 ± 1,4 (SD) r., BMI = 20,61 ± 2,0 kg.m2
) sme vyšetrili indexy arteriálnej tuhosti (CAVI) a funkcie endotelu ciev (index RHI)
pomocou prístrojov VaSera VS-1000 a EndoPAT 2000.
Výsledky. Z našich meraní sme zistili signifikantný rozdiel v indexe tuhosti CAVI
(p = 0,014) aj v indexe RHI (p = 0,018) medzi obéznymi a neobéznymi probandmi.
Priemerné hodnoty indexu CAVI však boli paradoxne vyššie u kontrolných probandov ako
u obéznych (CAVI sa zvyšuje so zvyšujúcou sa tuhosťou ciev) (CAVIob = 4.57 ± 0.92;
CAVIkont = 5.09 ±0.38) a priemerné hodnoty indexu RHI boli nižšie u kontrolnej skupiny
(nižšie RHI znamená viac zhoršenú funkcia endotelu) v porovnaní s obéznymi probandmi
(RHIob = 1.66± 0.28 vs. RHIkont = 1.4± 0.25).
Záver. V našej štúdii sme zistili inverzný vzťah medzi CAVI resp. RHI a obezitou.
Mechanizmy a interpretácia tohto pozorovania vyžadujú ďalší výskum v tejto oblasti so
zameraním sa aj na limity použitých metód.
Práca bola podporená grantom APVV-0235-12, VEGA 1/0059/13 a ITMS projektom
“BioMed Martin” no. 26220220187
24
KVANTIFIKACE APIDAECINŮ V TKÁNI NEBO TĚLNÍCH ČÁSTECH
VČEL (APIS MELLIFERA)
Danihlík J.1,2, Lenobel R.2, Šebela M.2, Petřivalský M1
1
Katedra biochemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého, Šlechtitelů 11, 78371
Olomouc, Česká republika
2
Oddělení biochemie proteinů a proteomiky, Centrum regionu Haná pro biotechnologický a
zemědělský výzkum, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého, Šlechtitelů 11, 783 71
Olomouc, Česká republika
Úvod. Antimikrobiální peptidy se vyskytují napříč všemi organismy, vyznačují se aktivitou
proti bakteriím, houbám i virům. Včela medonosná (Apis mellifera) tvoří antimikrobiální
peptidy v hemolymfě (apidaeciny, abaecin, hymenoptaecin, defensin) a v jedové (melittin,
apamin) i hltanové žláze (jelleiny, royalisin). Jejich tvorba je regulována mnoha faktory,
jejichž vlivy jsou nyní analyzovány zejména na úrovni genové exprese.
Metodika. Pro studium změn koncentrace silně bazických apidaecinů jsme optimalizovali
metodu kvantifikace, která je založená na purifikaci peptidů pomocí slabého katexu a
následného odsolení na C8 extrakčním disku. Analytické stanovení koncentrace peptidů ve
vzorku je provedeno pomocí nanoprůtokové kapalinové chromatografie ve spojení
s hmotnostní spektrometrií. Klíčovým bodem metody je použití homogenátu čerstvě
vylíhnutých včel (mladušek) jako matrice, ve které je hladina apidaecinu 1 pod limitem
detekce. Tento krok slouží k eliminaci ztrát synteticky připraveného standardu apidaecinu při
přípravě kalibrační řady pro výpočet koncentrace peptidu ve vzorku.
Výsledky. Validovaná metoda byla použita ke kvantifikaci apidaecinu 1 v hemolymfě
úlových včel (13,0 ng µL-1, 95% konfidenční intervaly 7,5-18,6 ng µL-1), v hrudnících (36,2
ng jednotka-1, 95% KI: 18,9-53,6 ng jednotka-1) a hlavách včel (12,9 ng jednotka-1, 95% KI:
9,1-16,7 ng jednotka-1).
Závěr. Optimalizovaná metoda umožňuje sledovat hladinu apidaecinů v tělních částech včel,
současně může nová metoda posloužit jako vzor strategie pro kvantifikaci jiných
antimikrobiálních peptidů v dalších organismech.
Práce byla podpořena grantem LO1204 z národního programu Udržitelnost I MŠMT ČR.
25
5-HYDROXYDEKANOÁT
NATÁLNÍHO
SRDCE
POŠKOZENÍ.
NEOVLIVNIL ODOLNOST NEOK
ISCHEMICKOREPERFUZNÍMU
Doul J.1, Charvátová Z.1, Ošťádalová I.2, Maxová H.1, Ošťádal B.2
1
Ústav patologické fyziologie 2. LF UK
2
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.
Úvod. Rozsah ischemického poškození srdečního svalu nezávisí pouze na intenzitě a
trvání ischemického inzultu, ale také na odolnosti srdce k nedostatku kyslíku. Odolnost
srdce k ischemii lze zvýšit řadou kardioprotektivních mechanizmů, jako jsou
ischemický preconditioning a postconditioning. V mechanizmech kardioprotektivních
intervencí se mimo jiné uplatňuje otevření mitochondriálního K-ATP kanálu. Cílem této
práce bylo ovlivnit vysokou odolnost neonatálního srdce blokátorem mito-K-ATP
kanálu 5-hydroxydekanoátem (5-HD).
Metodika. Srdce laboratorních potkanů kmene Wistar byla izolována 1., 4. a 10. den
postnatálního života a perfundována metodou dle Langendorffa Krebs-Henseleitovým
roztokem. Síla kontrakce (DF) byla měřena izometrickým snímačem. Po stabilizaci byla
srdce perfundována 500μM roztokem 5-HD a následně vystavena 40-ti minutové
globální ischemii, po které následovala reperfuze do maximální obnovy síly kontrakce.
Prvních 20 minut reperfuze byla srdce opět perfundována roztokem 5-HD. Odolnost
srdce byla vyjádřena jako míra obnovení síly kontrakce.
Výsledky. V žádném z testovaných stáří neměla aplikace 5-HD signifikantní efekt na
odolnost neonatálních srdcí. Ale 4. a 10. den perfuze 5-HD významně prodloužila dobu
maximální obnovy síly kontrakce.
Závěr. Blokáda mitochondriálního K-ATP kanálu neovlivnila odolnost neonatálního
srdce k ischemicko-reperfuznímu poškození.
26
ABERRANT REDOX REGULATION OF CARDIOVASCULAR
DISEASES
Dovinová, I.1, Kvandová, M.1, Majzúnová, M1, Grešová, L.1, Barančík M.2
1
Institute of Normal and Pathological Physiology SAS, Bratislava, Slovakia
2
Institute for Heart Research SAS, Bratislava, Slovakia
Introduction.
Aberrant
redox-sensitive
signal
transduction
is
present
in pathophysiology of cardiovascular diseases and hypertension. The main changes can
be observed in ROS sources activation and also mechanisms involved in redox
regulation and activation of antioxidant response.
The aim of our studies were to determine changes in free radical signaling where we
studied AT1R-NADPH oxidase-superoxide pathway, antioxidant response (Nrf2
activations of antioxidants such as SOD and HO-1), detoxification response ( MDR
and MRP gene and proteins) and influence on NOS signaling and NOS isophorms in
hypertensive models.
Materials and Methods. Our studies were performed on the rat models with
hypertension development and/or heart damage where we used: NO-deficiency
model(1) and heart toxicity model of cardiomyopathy using doxorubicine treatment
(DOX, 2). We also studied treatment model of hypertention alone (SHR, 3a) or in
metabolic syndrome (MS, 3b) using PPAR gamma agonist pioglitazone PIO. Our
observantions was focused on radical and antioxidant signaling responses in brainstem,
RVLM - vessels – heart tissues of young and adult rats. Systolic blood pressure was
measured by non-invasive plethysmography or telemetry. Gene and protein expression
were identified by real-time PCR and Western blot analysis. Superoxide level were
determined by lucigenine – enhanced chemiluminiscence. Enzyme activities were
detected using radioactivity and spectrophotometric assays.
Results and Conclusion. In NO-deficient models (1) we found that hypertension and
antioxidant response in young rats was regulated mainly through peripheral regulation
(vessels and heart), while in adult rats the main changes were observed in neuronal
regulation of brainstem and RVLM. In DOX model of cardiomyopathy (2) we observed
that increase in superoxide level corelated with development of hypertension and with
Akt kinase activation and disfunctioning of antioxidant response and SOD activity in
animal hearts. Finally in hypertension treated models of SHR(3a) and MS(3b) of adult
rats we found that PIO influenced blood pressure and redox- sensitive response in rats
with metabolic syndrome, but not in SHR-model of essencial hypertension.
Supported by APVV-0348-12 and VEGA 02/0129/14.
27
POROVNANIE
PSYCHOLOGICKÝCH
CHARAKTERISTÍK
A PARAMETROV ANDROGENICITY U MLADÝCH MUŽOV
RÔZNYCH EURÓPSKYCH NÁRODNOSTÍ
Durdiaková J., Filčíková D., Vokálová L., Repiská G., Ostatníková, D.
Fyziologický ústav, Lekárska fakulta Univerzity Komenského, Bratislava, Slovenská
republika
Úvod. Porovnanie rôznych etník a rás ukázalo prekvapivé rozdiely v dosiahnutom IQ
medzi testovanými populáciami. Práce, ktoré by porovnávali rozdiely v iných
kognitívnych doménach, empatii, systemizácii medzi etnickými skupinami absentujú.
Rovnako sme nenašli práce, ktoré by sa venovali porovnaniu psychologicko behaviorálnych charakteristík rôznych populácií v rámci európskych národov, ktoré
veríme, že by mohli priniesť zaujímavé výsledky.
Metodika.V našej práci sme porovnali mladých mužov troch vybratých európske
národností (Slovákov, Grékov, Nemcov). Participantom boli administrované papierové
dotazníky testujúce schopnosť empatie (EQ), systemizácie (SQ), prítomnosť
autistických prejavov (AQ) ako aj parametre sociosexuálnej orientácie. Výsledky boli
štatisticky spracované metódou ANOVA a Dunn's Multiple Comparison Testom.
Výsledky. Porovnanie rôznych populácií ukázalo, že grécki, slovenskí a nemeckí muži
sa nelíšia v miere autistických čŕt (p=ns). Rozdiely sme zaznamenali v schopnosti
empatie (F=10.2, p=0.006) a systemizácie (F=14.8, p=0.0006). U oboch parametrov
najhoršie skórovali slovenskí muži. Odhalili sme tiež rozdiely v sociosexuálnom
správaní (F= 19.1, p<0.0001), názoroch (F=16.1, p=0.0003)a túžbach (F=15.8,
p=0.0004) v troch porovnaných pouláciách.
Záver a diskusia. Literatúra prináša množstvo dôkazov o tom, že prenatálny, aktuálny
účinok testosterónu, jeho metabolizmus, ako aj efektivita jeho receptora spoločne
prispievajú k modulácii personálnych charakteristík a správania. Predpokladáme preto
že rozdiely v androgénnych parametroch môžu byť jedným z možných zdrojov
variability psychologických a behaviorálnych charakteristík. U každého probanda
plánujeme v budúcnosti zmerať koncentrácie salivárneho testosterónu, 2D:4D, počet
CAG opakovaní v prvom exóne génu pre androgénový receptor na posúdenie miery
androgénneho účinku.
Práca bola podporená grantom VEGA 1/0052/15
28
ÚČINOK REMOTE ISCHEMICKÉHO PRECONDITIONINGU NA
ISCHEMICKÚ TOLERANCIU V SRDCI TROJ- A ŠESŤMESAČNÝCH SAMCOV POTKANA
Farkašová V.1, Muráriková M.1, Griecsová L.1, Kolář F.2, Ravingerová T.1
1
Ústav pre výskum srdca, Slovenská Akadémia Vied, Bratislava, Slovenská Republika
2
Fyziologycký ústav, Akadémia Vied Českej Republiky, Praha, Česká Republika
Úvod: Remote ischemický preconditioning (RIP) predstavuje novú formu endogénnej
kardioprotekcie navodenej krátkymi epizódami ischémie aplikovanej vo vzdialenom
orgáne/tkanive. Výskum sa zameriava na identifikáciu signálnych molekúl uvoľnených
zo vzdialenej ischemickej oblasti a objasnenie prepojenia týchto signálov s pozitívnou
odpoveďou srdca. V srdci 3-mesačných potkanov, RIP zvyšuje odolnosť srdca voči
ischemicko-reperfúznemu (I/R) poškodeniu. Nie je však známe či má RIP rovnaký
pozitívny účinok aj v srdci starších, 6-mesačných jedincov. Prezentovná práca má za
cieľ porovnať účinok RIP na odolnosť voči I/R poškodeniu srdca potkana vo veku tri
a šesť mesiacov.
Metodika: Samci potkanov kmeňa Wistar vo veku 3 a 6 mesiacov boli anestetizované a
RIP bol indukovaný nafúknutím tlakovej manžety (200 mmHg) na pravej zadnej
končatine. Protokol RIP pozostával z troch cyklov 5 min oklúzie končatiny a následnej
5 min reperfúzie. Ihneď po ukončení RIP boli vypreparované srdcia perfundované
podľa Langendorffa a vystavené 30 min globálnej ischémii a 2 h reperfúzii pre
hodnotenie závažnosti reperfúziou indukovaných komorových arytmií, veľkosti infarktu
myokardu (IS), a obnovy kontraktilnej funkcie (LVDP).
Výsledky: V oboch vekových skupinách srdcia potkanov vystavených RIP vykazovali
lepšiu obnovu LVDP, zvýšenú odolnosť voči komorovým tachyartmiám ako aj menší
rozsah IS v porovnaní so srdciami kontrolných jedincov. V skupine 3-mesačných
potkanov sme pozorovali výraznejší antiinfarktový efekt RIP (pokles o 60%) v
porovnaní so skupinou starších jedincov (pokles o 32%). Na druhej strane,antiarytmický
účinok RIP bol výraznejší v srdci 6-mesačných jedincov. Navyše bola vsrdciach oboch
vekových skupín s RIP signifikantne zvýšená expresia PPARalpha mRNA v porovnaní
s kontrolou.
Záver: RIP indukovaný tesne pred pretvávajúcou ischémiou myokardu je dostatočne
silný stimulus pre navodenie kardioprotekcie v prípade 3- ako aj 6-mesačných
potkanov. Pozitívne účinky RIP sú spojené so zvýšenou expresiou PPARalpha.
Rovnako je zrejmé, že kardioprotektívne účinky RIP vykazujú vekovú závislosť.
Práca bola podporená grantami: VEGA 2/02015/15, APVV-0102-11, APVV-SK-CZ2013-0075.
29
POTENCIÁLNE KARDIOPROTEKTÍVNE SIGNÁLNE DRÁHY
V PODMIENKACH ZVÝŠENÝCH ENERGETICKÝCH NÁROKOV
PATOLOGICKY ZAŤAŽENÉHO MYOKARDU
Ferko M.1, Jašová M.1, Kancirová I.1, Waczulíková I.2, Farkašová V.1, Kucharská J.3,
Uličná O.3, Chytilová A.4, Hrdlička J.4, Ravingerová T.4, Ziegelhöffer A.1
1
Ústav pre výskum srdca, Centrum excelentnosti kardiovaskulárnych vied, SAV,
Bratislava, 2Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta matematiky, fyziky
a informatiky, UK v Bratislave, 3Farmakobiochemické laboratórium III. internej
kliniky, Lekárska fakulta UK, Bratislava, 4Fyziologický ústav AV ČR
Úvod. Dôležitou vlastnosťou myokardu je jeho schopnosť adaptovať sa, prispôsobiť
svoju činnosť bezprostredným energetickým požiadavkám, ktoré môžu vyplývať
z fyzickej aj z metabolickej záťaže a to ako za fyziologických, tak aj za patologických
podmienok. Pomerne bezpečný spôsob adaptačného zvýšenia ischemickej tolerancie
srdca, predstavuje tzv. „remote ischemický preconditioning“ (RIP).
Metodika. RIP pozostával z 3 cyklov 5 min. ischémie a 5 min. reperfúzie. Srdcia boli
perfundované podľa Langendorffa (15 min. stabilizácia, 30 min. globálna ischémia a 40
min. reperfúzia). Mitochondriová (MIT) Mg2+-ATPáza bola bola stanovená
spektrometricky, fluiditu MIT membrán sme merali pomocou fluorescenčnej
anizotropie. Obsah Q (CoQ9ox a CoQ10ox) v MIT bol stanovený metódou HPLC. Hladina
interleukínu 10 (IL-10) a tumor nekrotického faktora alfa (TNFα) bola stanovená
pomocou komerčného kitu ELISA.
Výsledky. Zaznamenali sme signifikantný 5,05 %-ný (p<0,05) nárast MIT
membránovej fluidity v skupine s RIP oproti kontrolnej skupine po reperfúzii. RIP po
reperfúzii spôsobil oproti kontrolnej skupine 6,95%-ný nárast aktivity MIT Mg2+ATPázy. Skupina s RIP mala po reperfúzii o 6,95% vystupňovanú, ale nesignifikantnú
aktivitu Mg2+-ATPázy oproti kontrolnej skupine po reperfúzii. Nesignifikantné zvýšenie
CoQ9ox a CoQ10ox počas stabilizácie, sprostredkované vplyvom RIP, naznačuje mierny
nárast voľných radikálov, ktoré majú prevažne signálny charakter a iniciujú nástup
kardioprotektcie. Pokles koncentrácií CoQ9ox a CoQ10ox v skupine ovplyvnenej RIP po
IR poškodení potvrdzuje pozitívnu úlohu RIP voči masívnemu nárastu voľných
radikálov.
Záver. Nárast koncentrácie IL-10 po IR poškodení v skupine s RIP naznačuje zapojenie
protizápalových procesov do mechanizmov endogénnej ochrany myokardu. RIP
indukoval endogenné ochranné mechanizmy zvýšením membránovej fluidity ako aj
zvýšením aktivity mitochondriovej Mg2+ATPázy, čo viedlo k zlepšeniu energetických
nárokov počas ischémie.
Práca bola podporená grantmi: VEGA 2/0133/15, 2/0201/15; APVV-0102-11, APVVSK-CZ-2013-0075
30
PREDBEŽNÁ
ŠTÚDIA
TRANSKUTÁNNEJ
STIMULÁCIE
U PACIENTOV SO SPÁNKOVÝMI PORUCHAMI DÝCHANIA
Grešová S.1, De Vos G.2, Štimmelová J.1, Bačová I.1, Švorc P.1, Tomori Z.1, Donič V.1
1
Ústav fyziológie LF UPJŠ, Košice, Slovensko,
2
NasoPhlex BV, Zaandijk, The Netherlands
Úvod. Elektrická stimulácia horných dýchacích ciest dilatuje svaly u pacientov so
spánkovými poruchami dýchania (SPD). Viaceré štúdie poukazujú na možnosť liečby
SPD pomocou elektrickej stimulácie niektoré invazívnou metódou iné zasa
neinvazívnou metódou. Cieľom našej štúdie bola neinvazívna transkutánna elektrická
stimulácia aferentnej vetvy nervus vagus v ušnici u pacientov so SPD.
Metodika. V spánkovom laboratóriu sme sa v rokoch 2008-2014 zamerali na
transkutánnu elektrickú stimuláciu aferentnej vetvy nervus vagus v ušnici u pacientov
so SPD. Do štúdie bolo zahrnutých 45 pacientov. V domácich podmienkach bolo
liečených 10 pacientov po dobu 30 nocí prototypom terapeutického prístroja
(NasoPhlex BV, Zaandijk, The Netherlands). Prerušenie apnoických epizód elektrickou
stimuláciou sa začalo 2-3s od ich detekovania. Transkutánna elektrická stimulácia (8Hz,
1s) bola aplikovaná v jednosekundových intervaloch až po zreštartovanie dýchania.
Kontrolný celonočný polysomnografický záznam bol vyhotovený po 15 a druhý po 30
nociach stimulačnej liečby. Záznamy boli porovnávané s výsledkami referenčného
monitorovania pacientov pred zahájením liečby.
Výsledky. U 50% pacientov a viac sme po kontrolných nociach zaznamenali pozitívne
zmeny v niektorých parametroch. Pozitívnou zmenou bolo zníženie apnoickohypopnoického indexu po 15 dňovej liečbe o 22% po 30 dňovej liečbe o 31% oproti
referenčnej noci (47,43 ± 17,45 h/celková doba spánku -TST). Pokles aerousal indexu
bol o 59% (po 15 dňoch) a 43% (po 30 dňoch) oproti referenčnej noci (38,61 ± 21,98
h/TST).
Záver. Na základe naších predbežných výsledkov došlo k zlepšeniu spánkovej
efektivity ako aj ku skráteniu trvania apnoicko hypopnoických epizód. Záverom môžme
povedať že terapia pomocou prístroja NasoPhlex BV ponúka novú možnosť spôsobu
liečby SPD u pacientov, ktorí netolerujú liečbu prístrojom CPAP.
31
HEMODYNAMIKA
CHRONICKY
KOMORY PŘI PRŮTOKU VA ECMO
SELHÁVAJÍCÍ
LEVÉ
Hála P., Bouček T., Janák D., Lacko S., Mlček M., Ošťádal P., Popková M., Neužil P.,
Kittnar O.
Fyziologický ústav, 1. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha
Úvod. Extrakorporální membránová oxygenace ve veno-arteriálním zapojení (VA
ECMO) nachází stále větší uplatnění při akutně dekompenzovaném chronickém
srdečním selhání. V těchto případech dokáže zajistit dostatečnou systémovou perfusi.
Současně ovšem přítok okysličené krve z ECMO do aorty zvyšuje afterload pro levou
komoru (LK). Právě hemodynamika a práce chronicky selhávající levé komory nebyla
přesněji popsána.
Metodika. Používáme zvířecí model posttachykardického chronického srdečního
selhání indukovaný rychlou stimulací do hrotu pravé komory u prasete domácího. Podle
námi vyvinutého protokol byla aplikována stimulace o frekvenci 200-240/min po dobu
4-6 týdnů. V jejím průběhu došlo ke klinickým projevům převážně dopředného
srdečního selhání, dilataci všech srdečních oddílů a snížení srdečního výdeje. Hotovému
modelu bylo zavedeno femoro-femorální VA ECMO, transaortálně katetr pro
simultánní měření tlaku (P) a objemu (V) dutiny LK a plicnicový katetr k měření
srdečního výdeje (CO) a implantována průtoková čidla a.carotis a a.subclavia. Meření
PV smyčky a průtoků jsme prováděli během stupňování průtoku ECMO v 6 krocích od
0 do 4.5 l/min, vždy po stabilizaci průtoků.
Výsledky. Náš model umožnil studování práce LK v podmínkách chronického
srdečního selhání s nízkou ejekční frakcí. Se zvyšováním průtoku ECMO klesal tepový
objem a ejekční frakce, ovšem postupně vzrůstal end-diastolický i end-systolický objem
LK (z 100 na 120 ml a z 136 na 141ml), vzrůstal i maximální tlak v LK (z 32 na 50
Torr) a průtoky systémovými arteriemi. Pulzatilita toku významně klesala. Centrální
žilní tlak nepoklesl pod 5 Torr. Také práce vykonávaná LK (stroke work, SW) se
postupně zvyšovala.
Závěr. Parametry práce LK jsou významně ovlivňovány průtokem ECMO, které
zvyšuje afterload, a tudíž práci a nároky na levou komoru. Naše experimentální
výsledky ukazují, že volba optimálního průtoku systémem VA ECMO je nezbytná s
ohledem nejen na systémovou perfúzi, ale i vzhledem k funkčním parametrům LK.
Práce byla podpořena grantem gauk číslo 1114213.
32
SIGNALIZUJE
SPRVÁVANIA?
ALDOSTERÓN
ROZVOJ
DEPRESÍVNEHO
Hlaváčová N.1, Franklin M.2, Babic S.1, Pokusa M.1, Ježová D.1
1
Ústav experimentálnej endokrinológie, SAV, Bratislava, Slovensko
2
School of Life Sciences, Oxford Brookes University, Oxford OX3 0BP, UK
Úvod. Deplécia tryptofánu predstavuje vhodný model na štúdium serotonínergickej
neurotranmisie, ktorej dysregulácia vedie k rozvoju depresie. V predchádzajúcich
prácach sme dokázali, že mineralokortikoidný hormón aldosterón vyvoláva anxiogénne
a depresogénne účinky. Cieľom práce bolo overiť hypotézy, že: 1) aldosterón
predstavuje skorý marker rozvoja depresie, a že 2) model deplécie tryptofánu u samíc
predstavuje animálny model depresie rezistentný na liečbu. S cieľom študovať
zúčastnené mechanizmy sme sa zamerali na faktory, ktorých zmeny boli popísané u
depresívnych pacientov, ktorí nereagujú na liečbu.
Metodika.
Samice
potkanov
kmeňa
Sprague-Dawley boli
chované
stravou
ochudobnenou o aminokyselinu tryptofán alebo kontrolnou stravou po dobu 14 dní.
Súčasne im bolo podávané antidepresívum paroxetín (10 mg/kg) alebo placebo v pitnej
vode. Depresívne správanie bolo hodnotené v teste núteného plávania.
Výsledky. Výsledky ukázali, že deplécia tryptofánu viedla k zvýšeniu koncentrácií
aldosterónu a kortikosterónu v sére, pričom vzostup koncentrácií aldosterónu nastal už
na 4. deň tryptofánovej deplécie, ešte pred zvýšením koncentrácií kortikosterónu.
Deplécia tryptofánu vyvolala prejavy depresívneho správania a mala za následok pokles
sérových hladín magnézia, vzostup hladín interleukínu-6, zvýšenie génovú expresiu
orexínu A vo frontálnom kortexe a zvýšenú väzbovosť NMDA receptora v amygdale.
Podávanie paroxetínu nezvrátilo prejavy depresívneho správania, a tiež neovplyvnilo
hladíny magnézia, parametre kynurenínovej dráhy a upreguláciu NMDA receptora.
Závěr. Naše výsledky naznačujú, že aldosterón by mohol byť skorým markerom
rozvoja depresie. Model tryptofánovej deplécie u samíc by mohol predstavovať validný
animálny model depresie rezistentnej na liečbu. Mechanizmy zúčastnené v navodení
rezistencie na liečbu môžu zahŕňať pro-inflamačné cytokíny, kynurenínovej dráhu,
magnézium, glutamátovú neurotransmisiu a orexínovú dráhu.
Práce byla podpořena grantem Oxford Brookes University HEIF 4, HEIF 5 a grantem
VEGA 2/0128/14.
33
VPLYV ČOKOLÁDY NA ODPOVEĎ AUTONÓMNEHO NERVOVÉHO SYSTÉMU PRI STROOPOVOM TESTE
Hnilicová S.1, Filčíková D.1, Keményová P.1, Mravec B.1, Bernátová I.2, Važan R.1
1
Fyziologický ústav LF UK, Bratislava
2
Ústav normálnej a patologickej fyziológie SAV, Bratislava
Vysokopercentná horká čokoláda má vysoký obsah flavonoidu epikatechínu a podľa
niektorých autorov môže už jej jednorazové podanie ovplyvniť endokrinnú odpoveď
organizmu na psychosociálny stres. Podávanie flavonoidov môže chrániť pred
nežiaducimi efektmi stresu, avšak mechanizmy tohto účinku nie sú zatiaľ úplne známe.
V
našom
experimente
sme
sa
zamerali
na
efekt
jednorazového
podania
vysokopercentnej horkej čokolády na aktivitu autonómneho nervového systému (ANS)
pred a počas mentálneho stresu. Šesťdesiat štyri dobrovoľníkom vo veku 19-25 rokov,
rozdelených do dvoch skupín, sme podávali vysokopercentnú horkú, resp. mliečnu
čokoládu v dávke upravenej na telesnú hmotnosť. Pred jej podaním a po dvoch
hodinách od podania sme v ľahu sledovali aktivitu ANS počas pokojovej fázy a fázy
mentálneho stresu navodeného Stroopovým testom. Ako marker aktivity ANS sme
zvolili variabilitu srdcovej frekvencie, ktorú sme analyzovali pomocou programu
ADInstruments Labchart.
Získané výsledky môžu pomôcť objasniť efekt a mechanizmus pôsobenia epikatechínu
v tele za pokojových podmienok, ako aj za podmienok akútnej stresovej reakcie.
Grantová podpora – VEGA 2 / 0084 / 14
34
BIOLOGICKÉ
V DOPRAVE
ASPEKTY
RIZIKOVÉHO
SPRÁVANIA
Hodosy J.1,2, Tóthová L.1, Celec P.1,3, Šucha M.4
1
Ústav molekulárnej biomedicíny, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského
v Bratislave, Slovenká republika
2
Fyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave, Slovenká
republika
3
Patofyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave,
Slovenká republika
4
Katedra psychologie, Filozofická fakulta, Univerzita Palackého, Olomouc, Česká
republika
Niekoľko demografických, psychosociálnych ale aj biologických faktorov vplýva na
bezpečnostnú situáciu v doprave, konkrétne na porušovanie pravidiel dopravnej
premávky ako je prekračovanie rýchlosti, predbiehanie napriek zákazu, či vedenie
vozidla napriek odobratému vodičskému preukazu. Takýmito faktormi sú napríklad vek,
pohlavie, či celkovo ochota riskovať. Z nedávnych štúdií sa zistilo že zvýšený
prenatálny testosterón tiež môže vplývať na ochotu viacej riskovať, čo predisponuje na
rizikovejšie správanie aj v doprave. Cieľom našej štúdie bolo zistiť, či aktuálne hladiny
testosterónu v sline môžu pomôcť v predikcii vodičov so zvýšeným rizikovým
správaním. Šesťdesiat vodičov bolo psychologicky vyšetrených v spolupráci s Katedrou
psychologie Filozofické fakulty Univerzity Palackého v Olomouci. Nestimulovaná celá
slina sa odoberala od každého jedinca, zamrazila až do analýzy, kedy sa vzorky merali
pomocou komerčného ELISA kitu pre slinný testosterón.
Práce byla podpořena grantem Agentury na podporu vedy a výskumu APVV-0539-12
35
VLIV AKUTNÍHO STRESU NA PLAZMATICKOU HLADINU
ACTH, CORT, LEPTINU A GHRELINU U DOSPĚLÝCH SAMCŮ
POTKANA
LABORATORNÍHO
V ZÁVISLOSTI
NA
NEONATÁLNÍ EXPOZICI SOCIÁLNÍMU A FYZIKÁLNÍMU
STRESU
Holubová A., Štofková A., Jurčovičová J., Šlamberová R.
Univerzita Karlova v Praze, 3. lékařská fakulta, Ústav normální, patologické a klinické
fyziologie, Praha, Česká republika
Úvod. Aktivace HPA osy je důležitá pro udržení homeostázy v průběhu stresu.
Nedávné studie ukázaly spojení mezi HPA osou a tukovou tkání, kde glukokortikoidy a
ACTH mohou stimulovat sekreci leptinu z adipocytů. Leptin je mediátor dlouhodobé
regulace energetické rovnováhy, který snižuje apetit. Naopak ghrelin je rychle
účinkující hormon zvyšující pocit hladu. Cílem naší studie bylo zjistit vliv akutního
stresu na plazmatickou hladinu ACTH, kortikosteronu (CORT), leptinu a ghrelinu u
dospělých samců potkana laboratorního v závislosti na neonatální expozici stresu.
Metodika. Stres byl aplikován na mláďata prostřednictvím jejich matek, a to denně
v postnatální dny (PD) 1-14. Matky laboratorního potkana byly rozděleny do třech
skupin (n=10) dle vystavení stresu: 1) sociální stres (S); 2) kombinace sociálního a
fyzikálního stresu (SV); 3) kontrolní skupina bez stresu (K). Jejich potomky (samce)
jsme pak testovali v dospělosti. Podle akutní expozice stresu v dospělosti byli samci
rozděleni do šesti skupin (n=10): 1) zvířata bez akutního stresu (K-, S-, SV-) a 2) zvířata
s akutním stresem (10 minut plavání) (K+, S+, SV+). Hormony byly měřeny pomocí
analytické metody ELISA.
Výsledky. Hladiny ACTH a CORT byly signifikantně zvýšeny u všech skupin
vystavených akutnímu stresu v dospělosti (K+, S+, SV+). Skupiny S+ i SV+ ukázaly
významně nižší hladinu CORT ve srovnání s kontrolní skupinou K+. Akutní stres
významně snížil hladinu leptinu u skupiny K+ a SV+ v porovnání se skupinami K-, SV. Opačně tomu bylo u skupiny S+ ve srovnání s kontrolní S-.
Závěr. Naše data prokazují expozici stresu díky zvýšené hladině ACTH a CORT u
všech testovaných skupin vystavených akutnímu stresu. Výsledky naší studie ukazují,
že akutní stres ovlivňuje plazmatickou hladinu leptinu různě v závislosti na časně
postnatálním sociálním či fyzikálním stresu.
Práce byla podpořena grantem No. 260168/SVV/2015, PRVOUK P34
36
ZÁVISÍ ÚČINOK METAMFETAMÍNU NA KOGNITÍVNE
FUNKCIE POTKANA OD PERIÓDY APLIKÁCIE POČAS JEHO
PRENATÁLNEHO A NEONATÁLNEHO VÝVINU ?
Hrebíčková I., Ševčíková M., Macúchová E., Nohejlová K., Šlamberová R.
Univerzita Karlova v Prahe, 3. lékařská fakulta, Ústav normální, patologické a klinické
fyziologie
Úvod. Metamfetamín (MA) je jednou z najčastejšie užívanou drogou tehotných žien.
Svojimi účinkami patrí medzi psychostimulanciá, ktorých expozícia vedie k zvýšenej
sekrécii dopamínu, serotonínu a noradrenalínu. Tieto monoamíny majú dôležitú
regulačnú úlohu vo vývine mozgu plodu, ovplyvňujú, okrem iného, aj kognitívne
funkcie.
Metodika. Predmetom tejto štúdie bolo porovnanie účinku chronického podávania MA
na priestorové učenie a pamäť dospelého potkana po predchádzajúcom exponovaní tou
istou drogou v rôznych štádiách neuroontogenetického vývinu. Na simuláciu
prenatálneho vývinu boli matky testovaných mláďat denne v prvej (GD, gestačný deň 111) a druhej (GD 12-22) polovici gravidity subkutánne ovplyvnené MA (5 mg/kg)
alebo fyziologickým roztokom (SA). Ďalšej skupine matiek sme podávali drogu
v rovnakej dávke počas skorej laktačnej periódy (PD, postnatálny deň 1-12), kde boli
mláďatá exponované prostredníctvom materského mlieka alebo sme subkutánne
ovplyvnili priamo mláďatá (PD 1-11). Kognitívne funkcie u dospelých potomkov
(samcov) boli testované v MWM (Morris Water Maze). Počas prvých 6 dní pokusu
prebiehal test učenia, 8. deň boli zvieratá testované Probe testom a na 12. deň prebehol
test pamäti. Počas celého testu MWM boli samce chronicky exponované MA (1mg/kg).
Výsledky. Naše výsledky preukazujú interakciu medzi prenatálnou či neonatálnou
aplikáciou MA a aplikáciou drogy v dospelosti u všetkých skupín samcov v teste
MWM, okrem skupiny zvierat prenatálne ovplyvnených počas prvej polovice gravidity.
U tejto skupiny zvierat nenastali zmeny v učení, v probe teste, v teste pamäti a ani
v použitých stratégiách plávania, čo naznačuje prehľadnejšie plávanie týchto zvierat.
Záver. Z našich výsledkov vyplývajú rozdiely v priebehu procesu učenia, v probe teste
a teste pamäti v závislosti nielen od aplikácie metamfetamínu či fyziologického roztoku,
ale aj do periódy aplikácie počas ich vývinu.
Práca bola podporená No. GA 14-03708S, PRVOUK P 34, GAUK 88315
37
TĚLESNÁ HMOTNOST JAKO DETERMINANTA KLIDOVÉHO
ENERGETICKÉHO VÝDEJE U POLYTRAUMATIZOVANÝCH
PACIENTŮ NA CHIRURGICKÉ JIP
Hronek M.1,2, Kovařík M.1,2, Patková A.1, Josková V.1, Aimová Pavlíčková P.1,
Havel E.3, Zadák Z.2
1
UK v Praze, Farmaceutická fakulta,
2
Centrum pro výzkum a vývoj, Fakultní nemocnice,
3
Chirurgická klinika, Fakultní nemocnice, Hradec Králové
Úvod. Klidový energetický výdej (REE) a utilizace nutričních substrátů (UNS)
u polytraumatizovaných pacientů (PP) jsou specifické a nejsou exaktně známé. Cílem
studie bylo přesně změřit tyto parametry a konfrontovat se zdravými jedinci (ZJ).
Metodika: Do pilotní studie bylo zařazeno 16 PP (14 mužů a 6 žen) ve věku 38,6±16,3
let a 24 ZJ (10 mužů a 14 žen) ve věku 36,7±15,7 let, a to po 12 hodinách lačnění za
přesně definovaných podmínek. PP byly s vysokým APACHE II a ISS skóre, jak
spontánně dýchající, tak na ventilátoru. K měření REE a UNS byla použita nepřímá
kalorimetrie (Vmax Series, V6200 Autobox, SensorMedics Corporation, California,
USA).
Výsledky: REE byl u PP vyšší v porovnání se zdravými jedinci (1935,0±256,0 kcal/d
vs. 1634,0±228,0 kcal/d; p<0,01), vyjádřený na jednotku hmotnosti ale obě skupiny
měly obdobný REE: PP 27,1±7,7 kcal/kg/d; a ZJ 23,5±3,3 kcal/kg/d (p=0,30).
Stanovena byla vyšší utilizace proteinů u PP než ZJ (2,1±1,0 g/kg/d vs. 1,2±1,6 g/kg/d;
p<0,01), obě skupiny oxidovaly obdobně sacharidy (1,5±1,2 g/kg/d vs. 1,2±1,6 g/kg/d;
p=0,62) a lipidy (1,6±0,6 g/kg/d vs. 1,5±0,5 g/kg/d; p=0,7).
Závěr: Jako determinanta klidového energetického výdeje a utilizace nutričních
substrátů byla v naší studii u PP prokázána precizně změřená hmotnost. Bude-li
prokázána validační studií, může být v klinické praxi aplikována jako prediktor REE na
pracovištích s absencí indirektní kalorimetrie pro nastavení nutriční podpory.
Studie byla podpořena MZ ČR – RVO (FNHK, 00179906), z fondů PRVOUK P40,
UNCE 204026/2012 a SVV 267 003 Faf UK.
38
ZMĚNY V PATOGENITĚ ENTOMOPATOGENNÍCH HLÍSTIC
Hurychová J., Dobeš P., Hyršl P.
Oddělení fyziologie a imunologie živočichů, Ústav Experimentální biologie,
Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno, Česká republika
Úvod. Entomopatogenní hlístice rodu Heterorhabditis a Steinernema jsou parazité
napadající hmyz. Ve svém střevě nesou symbiotické bakterie rodu Photorhabdus nebo
Xenorhabdus a dohromady tak vytvářejí nematobakteriální komplex, který je velice
účinný a dokáže zabít svého hostitele během dvou dnů. Z toho důvodu se
entomopatogenní hlístice používají také v biologickém boji proti hmyzím škůdcům jako
alternativa chemických insekticidů. Mimo to slouží i jako modelový organismus při
zkoumání imunitních reakcí hmyzu a interakcí hostitele s nematobakteriálními
patogeny. Účinnost nákazy hmyzu nematobakteriálním komplexem závisí na faktorech
jako je teplota a vlhkost okolí, odlišná strategie hlístic při vyhledávání hostitele, druh a
vývojové stadium hmyzu nebo také stáří infekčních jedinců.
Metodika. V našich experimentech jsme studovali patogenitu hlístic kolonizovaných
jejich symbiotickými bakteriemi a její vývoj během stárnutí. Larvy zavíječe voskového
(Galleria mellonela) a octomilky (Drosophila melanogaster) jsme vystavili infekčním
jedincům hlístic druhu Heterorhabditis bacteriophora a dvěma různým izolátům hlístic
druhu Steinernema carpocapsae. Po dvou dnech pak byla odečítána mortalita larev.
Experiment byl prováděn v týdenních intervalech od prvního uvolnění infekčních
jedinců a změny mortality larev byly porovnávány.
Výsledky. V míře patogenity a průběhu jejího vývoje byly pozorovány výrazné rozdíly
mezi rody Heterorhabditis a Steinernema. Zatímco hlístice rodu Steinernema jsou
nejvíce infekční v prvních týdnech po uvolnění z kadáveru hostitele, hlístice rodu
Heterorhabditis dosahují nejvyšších hodnot patogenity třetí až čtvrtý týden po uvolnění
z hmyzu. Tyto výsledky byly pozorovány jak na larvách zavíječe voskového (Galleria
mellonela) tak na larvách octomilek (Drosophila melanogaster).
Závěr. Zjištěné rozdíly v patogenitě jsou důležité pro navazující experimenty a je nutné
brát je úvahu i při velkoplošné aplikaci v rámci biologické kontroly.
Práce byla podpořena granty KONTAKT LH14047 a MUNI/C/1406/2014.
39
ODPOVĚĎ HMYZU NA NÁKAZU ENTOMOPATOGENNÍMI
HLÍSTICEMI
Hyršl P., Dobeš P.
Oddělení fyziologie a imunologie živočichů, Ústav experimentální biologie,
Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno, Česká republika
Úvod. Entomopatogenní hlístice a jejich symbiotické bakterie vytvářejí společně vysoce
patogenní komplex, který je schopen usmrtit hmyzího hostitele během 48 hodin. Nákaza
začíná narušením tělních bariér hostitele hlísticemi a vektorovým přenosem
symbiotických bakterií do jeho hemocoelu. Hlístice i bakterie následně produkují velké
množství faktorů, které interagují s imunitním systémem hmyzu a pomáhají překonat
obranu hostitele. Naším cílem je popsat fyziologické a imunitní reakce hmyzího
hostitele na nematobakteriální infekci a určit zdali se podobné mechanismy nemohou
uplatňovat také u vyšších živočichů parazitovaných nematody.
Metodika. Pomocí microarray analýzy jsme porovnali genovou expresi larev
Drosophila melanogaster infikovaných entomopatogenními hlísticemi a jejich
symbiotickými bakteriemi s larvami neinfikovanými. Exprese vybraných infekcí
ovlivněných genů byla následně u larev utlumena pomocí UAS-Gal4 systému nebo
mutována a byla testována obranyschopnost daných larev proti přirozené nákaze
hlísticemi.
Výsledky. Mezi geny významně ovlivněnými infekcí byly zejména ty, které jsou
zapojeny v imunitních reakcích, buněčných a vývojových procesech. Pomocí
experimentálních nákaz jsme identifikovali několik imunitních genů, kódujících např.
složky koagulační kaskády nebo rozpoznávací molekuly, jako klíčové pro zdolání
entomopatogenní nákazy.
Závěr. Na infekčním modelu zahrnujícímu tři organismy - hlístici Heterorhabditis
bacteriophora, bakterie Photorhabdus luminescens a Drosophila melanogaster jako
jejich hostitele, jsme identifikovali nové mechanismy podílející se na reakci hmyzu
proti nematobakteriálním patogenům.
Tato práce byla podpořena granty NAZV-KUS QJ1210047 a TAČR TA04020318.
40
CASPASES AND OSTEOGENESIS – IN VITRO STUDY OF NOVEL
PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS
Janečková E.1,2, Adamová E.1,2, Klepárník K.3, Doubek J.1, Matalová E.1,2
1
University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences, Brno, CR
2
Institute of Animal Physiology and Genetics, v.v.i., Academy of Sciences, Brno, CR
3
Institute of Analytical Chemistry, v.v.i., Academy of Sciences, Brno, CR
Caspases are connected particularly with programmed cell death via apoptosis or
inflammatory processes. Along with these classical roles, novel functions of caspases
have been emerging. One of them is participation in cell differentiation. Osteogenesis
includes differentiation of osteoblast/osteocytes which in the majority of bones includes
a cartilage step (endochondral ossification). To test impact of caspases on
chondrogenesis/osteogenesis, pharmacological inhibition and the in vitro model of
micromass cultures were applied.
Micromass cultures were obtained from mouse front limbs at the embryonic stage E12.
After spotting, parallel groups of samples were used in the experimental design: 1)
micromasses without any treatment (to check culture conditions), 2) micromasses
treated by DMSO (as control of inhibitor vehicle), 3) micromasses treated by the
general caspase inhibitor (FMK, R&D System). The medium was changed every 48 h
and cultures were kept in the CO2 thermostat for 7 days. After the period, samples were
harvested into the lysis buffer, RNA was isolated (Quiagen kit) and mRNA transcribed
into cDNA (SuperScript VILO, Invitrogen). PCRArrays (SA Biosciences) were used to
screen 84 genes connected with chondrogenesis and osteogenesis.
Results were analysed as comparison of caspase inhibitor treated and control cells using
the Bioscience software for PCRArray data analysis. Statistical significance was
determined using t-test (P below 0,05), the threshold was set as 1.5 fold-change.
Inhibition of caspases caused decreased expression of several genes. The most
prominent decrease was observed for Gli1 and Col2a1, followed by Bmp6, Fgf2, Comp,
Nog, Phex, Bmp6, Col10a1, Egf, Sox9, Bmp1, Bmp5. The only gene with increased
expression after caspase inhibition was Spp1.
The list of genes with affected expression after caspase inhibition indicates important
function of caspases in chondrogenic and osteogenic networks.
Research of novel roles of caspases in hard tissues is recently supported by the Grant
Agency of the Czech Republic (16-18430S).
41
MITOCHONDRIÁLNÍ
A
KONTRAKTILNÍ
DYSFUNKCE
KOMOROVÉHO MYOKARDU POTKANA INDUKOVANÁ
PROPOFOLEM
Jarkovská D.1,2, Grundmanová M.1,2, Süß A.1, Marková M.1, Grundman Z.1,
El-Kadi A.1,3, Čedíková M.1,2, Štengl M.1,2, Kuncová J.1,2
1
Ústav fyziologie, Lékařská fakulta v Plzni, UK v Praze, Česká republika
2
Biomedicínské centrum, Lékařská fakulta v Plzni, UK v Praze, Česká republika
3
Lékařská fakulta, Univerzita Ain Shams, Káhira, Egypt
Úvod. V oblasti výzkumu je propofol hojně využíván k celkové anestezii pokusných
zvířat. U myší a potkanů propofol snižuje krevní tlak a srdeční výdej snížením srdeční
frekvence i systolického objemu. Cílem této studie bylo popsat působení propofolu
z hlediska bioenergetiky, kontraktility a elektrofyziologie kardiomyocytů laboratorního
potkana.
Metodika. Pro účely studie bylo použito 30 potkanů kmene Wistar. Respirační aktivita
vztažená na mg vlhké hmotnosti permeabilizovaných tkáňových vzorků z levé (LK)
i pravé (PK) komory byla měřena vysoce citlivou respirometrií na oxygrafu Oroboros.
Z LK i PK byl vystřižen papilární sval (resp. trabekula), na němž byly snímány
izometrické kontrakce a membránové napětí. Vliv propofolu byl sledován při
koncentracích 0,025 - 0,5 mmol/ml.
Výsledky. Všechny sledované respirační parametry byly u kontrolních vzorků vyšší
v LK ve srovnání s PK. Propofol snižoval aktivitu komplexu I (OXPHOSI) v závislosti
na koncentraci, absolutní hodnoty ostatních měřených parametrů významně
neovlivňoval. Vlivem propofolu (při koncentraci 0,1 mmol/l a vyšší) došlo
k významnému poklesu síly kontrakce, který byl výraznější v LK. V trvání akčního
potenciálu se neprojevila žádná změna ani při jedné z použitých koncentrací propofolu.
Závěr. Výsledky naší práce ukazují, že propofol přímo ovlivňuje mitochondriální
respiraci a kontraktilitu kardiomyocytů srdečních komor, a to v koncentracích, které
jsou blízké jeho tkáňovým a plazmatickým hladinám při celkové anestezii. Při
provádění experimentů na zvířatech anestezovaných propofolem je třeba tento účinek
zohlednit a odlišit od případných změn způsobených uměle navozenými patologickými
stavy.
Práce byla podpořena granty No. ED2.1.00/03.0076, SVV 260175/2015, Program
rozvoje vědních oborů UK (projekt P36), GAUK 2090214, GAČR 15-15716S.
42
JAKÝ JE EFEKT TERAPIE TMOU NA ELEKTROFYZIOLOGII
SRDCE U MLADÝCH LIDÍ?
Jarkuliš V.1, Franková E.1, Černocký O.2, Vavřina Z.2, Kempný M.2, Michalčák T.2,
Malůš M.3, Švorc P., Jr.1,
1
Ústav fyziologie a patofyziologie, Lékařská fakulta, Ostravská Univerzita v Ostravě
2
Lékařská fakulta, Ostravská Univerzita v Ostravě
3
Katedra psychologie, Filozofická fakulta, Ostravská Univerzita v Ostravě
Úvod. Cílem této studie bylo vyhodnotit efekt terapie tmou na EKG parametry mladých
lidí. Výsledky této léčebné metody, která je založena na pobytu v úplné tmě za účelem
zlepšení zdraví lidí pod neustálým stresem, napovídají, že by mohla také ovlivňovat
elektrofyziologii srdce.
Metodika. Hodnocení probíhalo u 17 studentů ve věku od 19 do 26 let. Ti byli na
72 hodin umístěni do speciální místnosti, ve které byla úplná tma. Tato místnost
splňovala podmínky pro pohodlný pobyt a byla umístěna na tichém místě. V této
místnosti byla na pobytu vždy pouze jedna osoba. Účastníci dostávali jídlo a pití dle
potřeby. Byly hodnoceny RR, PQ, QT, QTc intervaly a tepová frekvence z II.
bipolárního končetinového svodu EKG jeden den před vstupem do místnosti a jeden
den, tři dny a týden po opuštění místnosti, pokaždé v 7:30 ráno.
Výsledky. RR, PQ a QT intervaly se nesignifikantně prodloužily s maximem během
třetího dne po opuštění místnosti. QTc interval se nesignifikantně zkrátil a tepová
frekvence nesignifikantně poklesla.
Závěr. Terapie tmou neměla ani po 72 hodinách signifikantní vliv na změnu
elektrofyziologických parametrů srdce. S největší pravděpodobností je potřeba
prodloužení časové periody pobytu pro dosažení efektu terapie tmou na výše uvedené
parametry.
Práce byla podpořena grantem No. SGS16/FF/2015
43
STIMULÁCIA
MECHANIZMOV
KARDIOPROTEKCIE
NAVODENÝCH EXPERIMENTÁLNYM DIABETOM
Jašová M.1, Kancirová I.1, Muráriková M.1, Waczulíková I.2, Goliáš T.3,
Ziegelhöffer A.1, Ferko M.1
1
Ústav pre výskum srdca, Centrum excelentnosti NOREG, SAV, Bratislava, SR;
Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky,
Univerzita Komenského v Bratislave, SR; 3Virologický ústav, SAV, Bratislava, SR
2
Úvod. Mechanizmy endogénnej kardioprotekcie študované na modeli experimentálneho
streptozotocínového diabetu (DM) napomáhajú udržať energetickú rovnováhu a
funkčné parametre myokardu. Možnosť ich farmakologického ovplyvnenia, ako aj
vystimulovania otváračom mitochondriových (MIT) na ATP závislých draslíkových
kanálov (mKATP) poskytujú ich potenciálne využitie v klinike. Cieľom práce bolo
objasniť stimulmi navodené zmeny v procesoch kardioprotekcie vyvolaných
prostredníctvom experimentálního DM.
Metodika. Samce potkana kmeňa Wistar (220±20g); experimentálny akútny DM
navodený jednorazovým podaním streptozotocínu (65 mg/kg); izolované MIT
vystavené zvyšujúcej sa koncentrácii 200 µl DZX (0-7 µmol.l-1); aktivita MIT Mg2+ATPázy stanovená ako množstvo Pi uvoľneného štiepením ATP za čas; membránová
fluidita MIT stanovená pomocou sondy 1,6-difenyl-1,3,5-hexatriénu; množstvo
fosforylovanej pyruvátdehydrogenázy (PDHK) stanovené metódou Western blot.
Výsledky. DZX stimuloval aktivitu MIT Mg2+-ATPázy v oboch experimentálnych
skupinách, významné zvýšenie (p<0,05) bolo pozorované len v kontrolnej skupine
v prítomnosti DZX 5, 6 a 7 μmol.l-1. Vplyv samotného experimentálneho DM
významne (p<0,05) zvýšil enzýmovú aktivitu. Membránová fluidita MIT nebola
významne ovplyvnená ani v jednej experimentálnej skupine. Množstvo PDHK bolo
v skupine DM významne zvýšené.
Záver. DZX dokázal vystimulovať kardioprotektívne mechanizmy navodené
experimentálnym DM. DZX priamo interaguje s molekulou MIT Mg2+-ATPázy
spôsobom nekompetitívnej aktivácie. Zaznamenané zvýšenie množstva PDHK
v akútnom DM naznačuje výhodnosť zabezpečenia energie využítím glykolytického
metabolizmu.
Práca bola podporená grantami: VEGA 2/0133/15, 2/0201/15; APVV-0102-11, APVVSK-CZ-2013-0075
44
OBOJSTRANNÝ VPLYV TLAKU KRVI A FREKVENCIE SRDCA
Javorka M.1,2, Faes L.3, Czippelová B.1, Turianiková Z.1, Lazarová Z.1,2,
Tonhajzerová I.1,2
1
Ústav fyziológie, Univerzita Komenského v Bratislave, Jesseniova lekárska fakulta,
Martin, Slovensko
2
Martinské centrum pre biomedicínu, Univerzita Komenského v Bratislave, Jesseniova
lekárska fakulta, Martin, Slovensko
3
Healthcare Research and Innovation Program, FBK, Trento, BIOTech, Dept. of
Industrial Engineering, University of Trento, via delle Regole 101, 38123 Mattarello,
Trento, Taliansko
Úvod. Funkcia baroreflexu sa obvykle hodnotí analýzou spontánnych oscilácií
systolického tlaku krvi (STK) a frekvencie srdca (alebo RR intervalu z EKG), pričom sa
predpokladá jednosmerný vplyv tlaku krvi na frekvenciu srdca (príp. jej prevrátenú
hodnotu – dĺžku RR intervalu). Nedávno boli vyvinuté metódy založené na koncepcii
Grangerovej kauzality, ktoré umožňujú oddelene hodnotiť baroreflexné (v smere z STK
do RR) aj nebaroreflexné interakcie (prenos oscilácií z RR do STK, predovšetkým ako
dôsledok Frankovho-Starlingovho mechanizmu) medzi osciláciami STK a RR.
Cieľ. Cieľom práce bolo hodnotenie podielu oboch kauzálnych smerov interakcie
spontánnych oscilácií STK a RR intervalu počas rôznych fyziologických manévrov.
Metodika. Arteriálny TK (volume-clamp metóda) a EKG signál sme neinvazívne
kontinuálne snímali u 16 mladých zdravých dobrovoľníkov (7 žien, vek 20,5 (20,1 –
21,1 r.)) počas pokoja v ľahu, pri mentálnej záťaži, počas sklopenia na naklonenej
rovine a pri súčasnom vystavení kombinácii oboch stresorov. Kauzálne interakcie medzi
hodnotami STK a RR nameranými pri každom údere srdca sme analyzovali v časovej,
frekvenčnej a informačnej oblasti.
Výsledky. Výsledkom analýzy bol konzistentný vzostup baroreflexného spriahnutia
v baroreflexnom smere (z STK do RR) počas sklopenia. Nepozorovali sme
signifikantné zmeny sily spriahnutia v nebaroreflexnom smere v priebehu nášho
protokolu ani efekt mentálnej záťaže na silu spriahnutia v smere baroreflexu.
Záver. Naše výsledky poukazujú na významné rozdiely v podiele oboch kauzálnych
interakcií medzi STK a RR počas rôznych fyziologických stavov, čo poukazuje na
potrebu hodnotenia funkcie baroreflexu pomocou kauzálnych metód.
Práca bola podporená grantom APVV-0235-12, VEGA 1/0059/13 a ITMS projektom
“BioMed Martin” no. 26220220187
45
NEUROENDOKRINNÁ AKTIVÁCIA POČAS PSYCHOSOCIÁLNEHO STRESOVÉHO TESTU U ĽUDÍ: VPLYV VYKONÁVANÝCH ZMIEN POLOHY TELA A MOŽNOSŤ ADAPTÁCIE
Ježová D.1, Mlynárik M.1, Makatsori A.1, Hlaváčová N.1, Brezina I.2, Dicko I.1
1
Ústav experimentálnej endokrinológie, Slovenská akadémia vied, Bratislava,
Slovensko
2
Katedra psychológie, Filozofická fakulta UK, Bratislava, Slovensko
Úvod. Mnohé psychické stresové situácie u ľudí vykonávané za laboratórnych
podmienok zvyšujú krvný tlak a srdcovú frekvenciu, nevedú však k aktivácii sekrécie
kortizolu a ďalších stresových hormónov. Výnimkou je model psychosociálneho stresu
založeného na prejave na verejnosti. Cieľom tejto práce bolo zistiť, či k stresogénnosti
modelu prispievajú vykonávané zmeny polohy tela dobrovoľníka a či je možné sa na
tento druh intenzívneho stresora adaptovať.
Metodika. Psychosociálny stresový test (PSST) sa vykonával rovnako ako v našich
predchádzajúci sledovaniach (Ježová a spol. 2004). V prvej štúdii sme vyšetrili skupinu
8 zdravých mužov, ktorí vykonávali v rovnakom časovom slede rovnaké zmeny polohy
tela (striedanie sedu a stoja) ako počas PSST. V druhej štúdii sme vyšetrili skupinu
8 študentov herectva či bábkoherectva v porovnaní so študentmi iných odborov.
Výsledky. Výsledky ukázali, že zmeny polohy tela zo sedu do stoja a naopak, bez
vykonania prejavu pred neznámym publikom, vyvolali zvýšenie srdcovej frekvencie,
krvného tlaku, plazmatickej koncentrácie noradrenalínu a aldosterónu, ako aj
plazmatickej renínovej aktivity. Uvedené zmeny však boli len malého rozsahu. PSST v
skupine hercov a nehercov bol sprevádzaný signifikantným vzostupom systolického
krvného tlaku a zvýšením koncentrácií salivárneho kortizolu. V skupine hercov, ktorí sú
na prejavy na verejnosti zvyknutí, boli hodnoty oboch uvedených parametrov nižšie.
Najväčší rozdiel medzi skupinami bol pozorovaný v hodnotách srdcovej frekvencie.
Hodnoty úzkostnosti ako povahovej črty boli u hercov a nehercov podobné
Závěr. Záverom, posturálne zmeny v priebehu PSST vyvolávajú len miernu
neuroendokrinnú aktiváciu, a teda výrazne neinterferujú s psychosociálnou
komponentou tohto stresového modelu. Nálezy zistené u študentov herectva dovoľujú
predpokladať, že na prejav na verejnosti sa možno čiastočne adaptovať, avšak test pre
nich naďalej predstavuje intenzívnu stresovú situáciu.
Práce byla podpořena grantem APVV-0496-12 a grantem VEGA 2/0057/15.
46
HODNOCENÍ VYBRANÝCH PARAMETRŮ U POLYTRAUMATIZOVANÝCH PACIENTŮ V HYPER-, NORMO- A HYPOMETABOLICKÉM STAVU VZHLEDEM K NUTRIČNÍ PODPOŘE
Josková V.1, Patková A.1, Hronek M.1,2, Havel E.3, Kovařík M.1,2, Pavlíčková
Aimová P.1, Zadák Z.2
1
UK v Praze, Farmaceutická fakulta, Hradec Králové. Česká republika
2
Centrum pro výzkum a vývoj, Fakultní nemocnice, Hradec Králové, Česká republika
3
Chirurgická klinika, Fakultní nemocnice, Hradec Králové, Česká republika
Úvod. Cílem práce bylo nalézt u polytraumatizovaných pacientů po podání nutriční
podpory v hyper-, normo- a hypometabolickém stavu vztahy mezi energetickým
výdejem (EE) a vybranými antropometrickými a biochemickými parametry.
Metodika. Do studie bylo zařazeno 9 pacientů s vysokým ISS a APACHE skóre, u
nichž bylo provedeno 27 měření (13 v hypermetabolickém a 14 v normo- nebo
hypometabolickém stavu). Pacientům byla podávána nutriční podpora dle ESPEN
guidelines. Hypermetaboličtí pacienti (HMP) měli energetický výdej 110 % a vyšší,
zbylí pacienti byli normo- a hypometaboličtí (NMP). EE a utilizace nutričních substrátů
byly stanoveny pomocí indirektní kalorimetrie, antropometrické parametry pomocí
bioimpedanční spektroskopie.
Výsledky. Statisticky významně se NMP a HMP lišili v utilizaci sacharidů vyjádřené
v mediánech (0,909 g/kg/den; 2,626 g/kg/den) a v utilizaci proteinů (1,456 g/kg/den;
2,259 g/kg/den), v bilanci příjmu a utilizace proteinů (-94,0 g/den; -154,5 g/den) a
v počtu hodin strávených na ventilátoru (288,0 h; 572,0 h). Byly prokázány korelace
mezi energetickým výdejem a bilancí příjmu a výdeje dusíku (p = 0,038; r = -0,400),
celkovým objemem tekutin (l) (p = 0,017; r = 0,473), extracelulárním objemem (l)
(p = 0,014; r = 0,486), intracelulárním objemem (l) (p = 0,050; r = 0,396), množstvím
netučné hmoty (kg) (p = 0,047; r = 0,417) a tuku (kg) (p = 0,022; r = 0,486), délkou
hospitalizace (den) (p = 0,005; r = 0,528), délkou pobytu na JIP (den) (p = 0,002;
r = 0,567) a počtem hodin strávených na ventilátoru (h) (p = 0,002; r = 0,576).
Závěr. Změny antropometrických parametrů se ukazují jako možné markery EE.
Budou-li tyto parametry prokázány, mohl by být EE na JIP běžně stanovován
neinvazivně, časově nenáročnou a relativně levnou cestou pomocí bioimpedanční
spektroskopie.
Práce byla podpořena projekty: MH CZ - DRO (UHHK, 00179906), PRVOUK P40
a [SVV 260 187 UK Farmaceutické fakulty].
47
NEONATALLY INDUCED DIABETES AND CHRONIC HYPOXIA
RISE FETOPLACENTAL VASCULAR RESISTANCE IN RATS
Kafka P., Vajnerová O., Hampl V.
Dpt. Physiology, Charles University, 2nd Medical Faculty, Prague, Czech Republic
Introduction: Exposure to hypoxia during the last part of pregnancy increases
fetoplacental vascular resistance. Since maternal diabetes is well known to affect fetal
development, and both hypoxia and diabetes act on vessels partly through redox
alterations, we hypothesized that maternal diabetes and hypoxia have similar, and
potentially additive, effects on the fetoplacental blood vessels.
Methods: Diabetes was induced in neonatal female rats by a streptozotocin injection
(100 mg/kg s.c.). When adult, they were mated with non-diabetic males. On the last day
of pregnancy, one placenta from each dam was prepared and perfused from both the
maternal and fetal side with salt solution. Fetoplacental perfusion pressure (FPPP) was
measured during constant-flow perfusion (1 ml/min). Four groups were used: normoxic
non-diabetic controls (C), normoxic diabetic (D), non-diabetic hypoxic (H; 10% O2 for
the last week of pregnancy) and diabetic hypoxic (DH). Reactivity to acute hypoxia was
measured by switching the bubbling of the perfusate from 21 to 0% O2. To assess the
vasoconstrictor component of the resistance, Rho-kinase inhibitor fasudil (10 μM) was
used.
Results: At basal constant flow rate, both hypoxia and diabetes increased FPPP
similarly (31.6±1.4 [SEM] mmHg in H, 30.2±2.4 in D, compared to 21.6 ±0.8 in C).
However there was no additive effect of hypoxia and diabetes (DH: 33.3±2.1 mmHg).
These differences among the groups were maintained during acute hypoxia, despite the
fact that the relative increase in resistance compared to C was reduced (similarly) in the
remaining groups. The groups did not differ in the vasodilator response to fasudil,
implying that differences in resistance were not due to the differences in vascular tone.
Conclusion: Both neonatally-induced diabet and chronic hypoxia increase fetoplacental
vascular resistance both under normoxic and acute hypoxic conditions. Diabetes and
chronic hypoxia do not have an additive effect on fetoplacental vessel resistance.
Supported by COST LD 14 068 and GAČR 13-01710S.
48
KARDIOPROTEKCIA NAVODENÁ REMOTE ISCHEMICKÝM
PRECONDITIONINGOM A JEJ ÚČINOK NA FUNKCIU
MITOCHONDRIÍ V AKÚTNE DIABETICKOM MYOKARDE
Kancirová I.1, Jašová M.1, Čárnická S.1, Sumbalová Z.2, Uličná O.2, Hrdlička J.3,
Chytilová A.3, Ziegelhӧffer A.1, Ferko M.1
1
Ústav pre výskum srdca, Centrum excelentnosti NOREG, Slovenská akadémia vied,
Bratislava, Slovenská republika
2
Farmakobiochemické laboratórium III. internej klinky Lekárskej fakulty Univerzity
Komenského, Bratislava, Slovenská republika
3
Fyziologický ústav Akademie Věd České republiky, Praha, Česká republika
Úvod. Mitochondrie myokardu sa javia byť ako kľúčové efektory procesu
kardioprotekcie nielen u fenoménu remote ischemického preconditioningu (RPC), ale i
u experimentálneho modelu streptozotocínom-indukovaného diabetes mellitus (DM).
Cieľom tejto štúdie bolo porovnať mechanizmus účinku streptozotocínomindukovaného DM a jeho kombinácie s RPC na biochemické ukazovatele respiračnej
funkcie mitochondrií myokardu s ischemicko-reperfúznym (I/R) poškodením.
Metodika Potkany kmeňa Wistar boli rozdelené do 4 skupín: K, RPC, DM skupina a
skupina s DM podrobená RPC (RPC+DM). RPC bol navodený 3 cyklami 5-min.
ischémie a reperfúzie femorálnej artérie dolnej končatiny u vybraných skupín.
Izolované srdcia potkanov všetkých skupín boli následne vystavené 30-min. globálnej
ischémii a 40-min. reperfúzii podľa Langendorffa. Rýchlosť spotreby kyslíka
pri bazálnom (stav S2) a stimulovanom dýchaní s ADP (stav S3) bola stanovená
pomocou Oxygrafu-2k (Oroboros Instruments, Rakúsko). Hladina cytokínov IL-10 a
TNF-α v myokarde bola stanovená pomocou komerčného ELISA kitu.
Výsledky. U skupín K, RPC a DM sme v dôsledku I/R poškodenia pozorovali
signifikantné zníženie rýchlosti respirácie v stave S3 s najmenším 17%-tným poklesom
u skupiny RPC+DM. Bazálna respirácia mitochondrií nebola I/R poškodením, ani RPC
či DM ovplyvnená. Hladina IL-10 bola vplyvom RPC po I/R poškodení zvýšená,
pričom koncentrácia TNF-α sa nemenila.
Záver. Štúdia ukázala, že kardioprotektívny účinok DM a RPC na respiračnú funkciu
mitochondrií myokardu sa prejavuje až pri ich súčasnom pôsobení (RPC+DM).
Práca bola podporená grantami VEGA 2/0133/15, 2/0201/15, APVV 0102-11.
49
VLIV
DEKOMPRESNÍ
KRANIEKTOMIE
NA
PERFUZI
MOZKOVÉ KŮRY V ČASNÉ FÁZI PO SUBARACHNOIDÁLNÍM
KRVÁCENÍ
Kolář M.1, Nohejlová K.2, Polách J.2, Mareš J.2, Pachl J.1
1
Klinika anesteziologie a resuscitace, 3. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha,
Česká republika; 2Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, 3. lékařská fakulta,
Univerzita Karlova, Praha, Česká republika
Úvod. Příčinou časných poruch mozkové perfuze po subarachnoidálním krvácení
(SAK) může být jak nitrolební hypertenze, tak vazokonstrikční efekt arteriální krve
v subarachnoidálním prostoru. Cílem studie bylo zhodnocení efektu dekompresní
kraniektomie (DK) na časné perfuzní změny mozkové kůry po SAK.
Metodika. Potkaní samci (220 – 260 g) byli rozděleni do 4 skupin: 1. skupina s
navozeným subarachnoidálním krvácením (SAK), 2. kontrolní skupina, 3. skupina se
SAK a DK (SAK + DK), 4. kontrolní skupina s DK. Skupinám s DK byla provedena
bilaterální fronto-temporo-parietální kraniektomie + durotomie. Během pokusu byl
monitorován invazivní krevní tlak, nitrolební tlak (ICP) a mozkový perfuzní tlak (CPP),
perfuze mozku byla měřena metodou Laser Specle Contrast Analysis. SAK bylo
navozeno aplikací 250 ul neheparinizované autologní arteriální krve do prechiasmatické
cisterny (skupina SAK a SAK + DK), kontrolním skupinám bylo podáno 250 ul
isotonického roztoku.
Výsledky. Aplikace krve i isotonického roztoku do prechiasmatické cisterny způsobila
ve skupinách bez DK výraznou elevaci ICP, pokles CPP a pokles mozkové perfuze,
u skupin s DK vedla aplikace k pouze mírnému vzestupu ICP a poklesu CPP. Ve
skupině se SAK byla perfuze nejnižší v okamžiku aplikace krve, poté následoval
pozvolný návrat k výchozím hodnotám. Ve skupině SAK + DK pokračoval pokles
perfuze i po ukončení aplikace krve a perfuze dosáhla svého minima cca za 1 minutu po
ukončení aplikace. Perfuze v této skupině byla signifikantně nižší ve srovnání jak se
skupinou se SAK, tak s kontrolní skupinou s DK. U obou skupin s DK byl pozorován
výrazný edém mozku s protruzí mozkové tkáně.
Závěr. DK výrazně snížila nitrolební tlak během intracisternální aplikace krve
i izotonického roztoku. Přesto DK nezlepšila perfuzi mozku v prvních 30 minutách po
navození SAK. Dynamika změn mozkové perfuze v prvních minutách po SAK
naznačuje uplatnění mechanismů nezávislých na vzestupu ICP na rozvoj časných
perfuzních změn.
Grantová podpora: IGA NT 14426-3/2013, 260045/SVV/2014, CSM7/CRP/2014.
50
INAKTIVÁCIA
PĽÚCNEHO
SURFAKTANTU
SACHARIDOM A MOŽNOSTI JEJ OVPLYVNENIA
LIPOPOLY-
Kolomazník M., Žila I., Košútová P., Mokrá D., Čalkovská A.
Ústav fyziológie a Martinské centrum pre biomedicínu, Jesseniova lekárska fakulta
Univerzity Komenského, Martin, Slovensko
Úvod. Lipopolysacharid je hlavnou zložkou membrány gram-negatívnych baktérií,
ktorá vstupuje do interakcie so štruktúrami respiračného systému. Cieľom štúdie bolo
zistiť vplyv lipopolysacharidu (LPS) na povrchové vlastnosti pľúcneho surfaktantu in
vitro, a či je možné zabrániť inhibícii polymyxínom B (PxB). Ďalším cieľom bolo
vytvoriť model poškodenia pľúc pomocou LPS.
Metodika. Curosurf® bol nariedený na koncentráciu 1,75 mg/ml fosfolipidov v 0,9%
NaCl. LPS bol pridaný v koncentrácii 1, 5, 10 a 20% (w/w) a PxB v 1, 2 a 3% (w/w).
Povrchové napätie bolo hodnotené na surfaktometri na princípe pulzujúcej bubliny
(PBS).
U samcov dospelých potkanov bolo vyvolané akútne poškodenie pľúc intratracheálnou
instiláciou LPS (100 a 500 μg/kg telesnej hmotnosti), kontrolnej skupine bol podaný
fyziologický roztok. Respiračné parametre boli registrované po dobu 5 h. Zápalové
markery boli hodnotené v plazme, tkanive a bronchoalveolárnej laváži.
Výsledky. Minimálne povrchové napätie (γmin) surfaktantu sa významne zvýšilo po
pridaní 5% (p<0,05), 10% a 20% LPS (p<0,01). PxB znížil γmin surfaktantu
zmiešaného s 5, 10 a 20% LPS vtedy, ak sa pridal v 3% koncentrácií (pre všetky
p<0,01). Instilácia LPS 500 μg/kg viedla k akútnemu poškodeniu pľúc zvýšenou
tvorbou edému vyjadreného ako pomer vlhkej/suchej hmotnosti pľúc v porovnaní s
kontrolnou skupinou (p<0,05) a k zmene distribúcie zápalových buniek v pľúcach
a periférnej krvi.
Záver. Lipopolysacharid inaktivuje pľúcny surfaktant in vitro a in vivo. Pridanie 3%
PxB zvyšuje rezistenciu surfaktantu voči inaktivácii lipopolysacharidom.
Práca bola podporená grantom APVV-0435-11 a grantom UK/32/2015.
51
ANTIKARCINOGÉNNY ÚČINOK PRAVASTATÍNU V EXPERIMENTÁLNEJ MAMÁRNEJ KARCINOGENÉZE
Košútová M.1, Orendáš P.1, Bojková B.1, Kassayová M.1, Kubatka P.2
1
Univerzita P.J.Šafárika, Ústav biologických a ekologických vied , Košice, Slovensko
2
Univerzita Komenského, Ústav lekárskej biológie, Martin, Slovensko
Úvod. V chemoprevencii karcinómu prsníka sa v posledných rokoch venuje zvýšená
pozornosť statínom a ich kombinácii s ďalšími vhodnými látkami. Cieľom práce bola
analýza protinádorového účinku samostatne aplikovaného pravastatínu a v kombinácii
s pineálnym hormónom melatonínom v experimentálnej mamárnej karcinogenéze samíc
potkanov kmeňa Sprague-Dawley.
Metodika. Mamárna karcinogenéza bola indukovaná intraperitoneálne N-metyl-Nnitrozoureou v dávke 50 mg/kg telesnej hmotnosti zvieraťa v kritickom období medzi
42. až 54. postnatálnym dňom. Chemoprevencia sa začala 7 dní pred prvým podaním
karcinogénu a trvala do skončenia experimentu ďalších 15 týždňov. Pravastatín bol
podávaný v potrave (100 mg/kg) a melatonín vo vodnom roztoku (20 μg/ml). U zvierat
boli hodnotené základné parametre experimentálnej mamárnej karcinogenézy. Pri pitve
boli mamárne tumory vybraté a upravené pre histopatologické a imunohistochemické
analýzy.
Výsledky. Samostatne podávaný pravastatín potlačil frekvenciu nádorov o 20,5% a
eliminoval priemerný objem nádoru o 15% v porovnaní s kontrolnou skupinou.
Kombinácia pravastatínu s melatonínom signifikantne znížila frekvenciu nádorov o
69% a predĺžila latenčnú dobu o 9 dní v porovnaní s kontrolnou skupinou.
Histopatologická klasifikácia ukázala, že vo všetkých experimentálnych skupinách sa
najčastejšie vyskytovali lézie typu : kibriformný, zmiešaný kibriformný/papilárny a
papilárny /kibriformný. Analýza nádorov ukázala po liečbe pravastatínom signifikantné
zvýšenie expresie kaspázy-3 a kaspázy-7 (o 53 % a 46 %) a po kombinovanej liečbe (o
110 % a 95 %) v porovnaní s kontrolnou skupinou.
Závěr. Naše výsledky ukázali mierny antikarcinogénny účinok pravastatínu v modeli
mamárneho karcinómu u potkanov. Kombinácia s melatonínom tento efekt významne
zvýšila.
Práca bola podporená grantom No. grantom VEGA1/0043/12 a VEGA 1/0071/13.
52
EFEKT INTRAVENÓZNEHO DEXAMETAZÓNU NA ZÁPAL A
OXIDAČNÝ STRES PRI EXPERIMENTÁLNOM AKÚTNOM
POŠKODENÍ PĽÚC
Košútová P., Mikolka P., Kolomaznik M., Čalkovská A., Mokrá D.
Martinské centrum pre biomedicínu (BioMed) a Ústav fyziológie, Jesseniova lekárska
fakulta, Univerzita Komenského, Martin, Slovenská republika
Úvod. Akútne poškodenie pľúc (ALI)/syndróm akútnej respiračnej tiesne (ARDS) je
charakterizované difúznym poškodením pľúcnych alveol v dôsledku zápalu, pľúcnym
edémom a poruchou ventilačno-perfúznych vzťahov a hypoxémiou. Cieľom štúdie bolo
vyhodnotiť zápalové a oxidačné zmeny v pľúcnom tkanive po intravenóznom podaní
protizápalového liečiva dexametazónu na experimentálnom modeli ALI/ARDS.
Metodika. Dospelé králiky boli rozdelené do troch skupín: neventilované kontroly bez
ALI (Kontrola), neliečená skupina s ALI (ALI), ALI skupina liečená dexametazónom
i.v. (0,5 mg/kg, Dexamed; ALI+DEX). Opakovanými lavážami pľúc fyziologickým
roztokom (30 ml/kg, 9±3krát) bol vyvolaný ALI/ARDS. Zvieratá boli ventilované
kyslíkom počas nasledujúcich 5 hodín. Po usmrtení zvieraťa sme určili celkový
a diferenciálny počet leukocytov v krvi a buniek v bronchoalveolárnej lavážnej tekutine
(BALF). Stanovili sme pľúcny edém (pomer mokrej a suchej hmotnosti pľúc)
a analyzovali hladiny markerov zápalu (IL-1ß), apoptózy (kaspáza-3), poškodenia pľúc
(esRAGE) a oxidačného poškodenia (TBARS) v pľúcnom tkanive. Výsledky boli
štatisticky vyhodnotené one-way ANOVA testom.
Výsledky. V skupine ALI došlo k signifikantnému nárastu celkového počtu buniek
(P<0,01) a neutrofilov (P<0,001) v BAL tekutine. V dôsledku aktivácie PMN sme
pozorovali zvýšenie prozápalových markerov (IL-1β; P<0,05) a tvorby pľúcneho edému
(P<0,001). Liečba i.v. dexametazónom viedla nielen k poklesu celkového počtu buniek
v BALF (P<0,05), ale mala pozitívny vplyv aj na zápal, oxidačné poškodenie proteínov
(P<0,05) a tvorbu pľúcneho edému (P<0,01).
Záver. Liečba i.v. dexametazónom viedla k potlačeniu rozvíjajúceho sa zápalu,
oxidačného poškodenia proteínov a rozvoju pľúcneho edému.
Práca bola podporená projektami APVV-0435-11, VEGA 1/0305/14, BioMed (ITMS
26220220187).
53
ENERGETICKÝ METABOLIZMUS A UTILIZACE NUTRIČNÍCH
SUBSTRÁTŮ U PACIENTŮ S CHRONICKOU OBSTRUKČNÍ
PLICNÍ NEMOCÍ
Kovařík M.1,2, Hronek M.1,2, Koblížek V.3, Josková V.1,2, Patková A.1,2, Aimová
Pavlíčková P.1,2, Zadák Z.2
1
Universita Karlova, Farmaceutická fakulta, Hradec Králové, Česká republika
2
Fakultní nemocnice, Centrum pro výzkum a vývoj, Hradec Králové, Česká republika
3
Fakultní nemocnice, Plicní klinika, Hradec Králové, Česká republika
Úvod. U pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí (CHOPN) bývá často
popisováno zvýšení klidového energetického výdeje (REE). O utilizaci nutričních
substrátů (UNS) u těchto pacientů mnoho známo není. Cílem této studie bylo
vyhodnocení parametrů REE a UNS u pacientů s CHOPN a zjištění jejich asociace
s klinickými prediktory morbidity a mortality u těchto pacientů.
Metodika. V rámci této studie bylo vyšetřeno 51 pacientů se stabilní CHOPN (38 mužů
a 13 žen; průměrný věk 67 ± 7 roků a BMI 28,4 ± 6,1 kg∙m-2) a 9 osob z kontrolní
skupiny bez respiračního postižení (4 muži a 5 žen; průměrný věk 62 ± 4 roků a BMI
27,8 ± 4,5 kg∙m-2). Parametry REE a UNS byly stanoveny za bazálních podmínek
pomocí nepřímé kalorimetrie (Vmax Series, V6200 Autobox, SensorMedics
Corporation, California, USA). Poté byla provedena korelační analýza těchto parametrů
s hodnotami ADO, BODE a modifikovaného BODE indexu.
Výsledky. Pozorovali jsme zvýšený REE u pacientů s CHOPN ve srovnání se zdravými
osobami (1915 ± 408 vs. 1567 ± 238 kcal/den; P = 0,016). REE byl významně vyšší i
po přepočtu na hmotnost, množství netučné hmoty nebo povrch těla. UNS vyjádřená
v g/den se významně nelišila mezi pacienty s CHOPN a zdravými osobami u žádného
z nutričních substrátů. Při procentuálním vyjádření jsme zjistili nižší utilizaci proteinů u
pacientů s CHOPN oproti zdravým osobám (17 vs 22 %; P = 0,032). Korelační analýza
prokázala negativní asociaci nebílkovinného respiračního kvocientu a pozitivní asociaci
REE vyjádřenou v procentech predikované hodnoty s hodnotami ADO, BODE i
modifikovaného BODE indexu.
Závěr. Podařilo se nám prokázat významné zvýšení REE u pacientů s CHOPN a
významnou asociaci parametrů energetického metabolizmu s klinickými prediktory
morbidity a mortality u těchto pacientů.
Práce byla podpořena projekty: MZ ČR – RVO (FNHK, 00179906), PRVOUK P40,
UNCE 204026/2012 a SVV 267 003 UK Farmaceutické fakulty.
54
EXPERIMENTÁLNÍ MODEL CELULÁRNÍHO OTOKU MOZKU
U KRYS A MOŽNOSTI NEUROPROTEKCE METHYLPREDNISOLONEM
Kozler P., Pokorný J.
Fyziologický ústav 1. LF UK, Praha, Česká republika
Úvod. Mozkový celulární otok (CO) je dominující příčinou irreversibilní nitrolební
hypertenze, která vede ke smrti mozku po difusním poranění a je dosud neléčitelná.
Práce shrnuje naše zkušenosti s indukcí CO mozku u krys, s některými
patofyziologickými jevy, ke kterým vede, a s možnostmi neuroprotekce
methylprednisolonem (MP).
Metodika. K indukci CO mozku používáme metodu intoxikace vodou, která spočívá ve
frakcionované hyperhydrataci destilovanou vodou, aplikovanou intraperitoneálně
v celkovém množství, které odpovídá 20% hmotnosti krysy ve třech dílčích dávkách po
osmi hodinách. Studovanými patofyziologickými jevy po indukci CO jsou zvýšený
obsah vody v mozku, akumuluce ve vodě rozpustného vysokomolekulárního vitálního
barviva v mozku a zvýšený obsah vody v buňkách. Postup při měření obsahu vody
v mozku: obsah vody = (mokrá váha – suchá váha) : suchá váha. Postup při průkazu
akumulace barviva: Evansova modř (MW 68,5 kDa) (EB) byla aplikována cestou
vnitřní karotické tepny (ACI) po osmotickém otevření HEB 20% Manitolem a metodou
fluorescenční mikroskopie byl stanoven poměr distribuce EB v buňkách a v
extracelulárním prostoru. Postup pří průkazu zvýšeného obsahu vody v buňkách: měření
ADC (Apparent diffusion coeficients) při vyšetření mozku krysy metodou MRI DWI
(Diffusion – weighted imaging). Postup při studiu neuroprotektivního efektu MP (MW
50 kDa): aplikace cestou ACI po osmotickém otevření HEB 20% Manitolem u
indukovaného CO. Pro statistické zpracování byl použit neparametrický Mann-Whitney
test a two-tailed Student t test.
Výsledky. U krys s indukovaným CO byl obsah vody v mozku signifikantně vyšší
oproti zdravým kontrolám, akumulace EB v buňkách byla signifikantně vyšší oproti
akumulaci v extracelulárním prostoru. Efekt MP se projevil tak, že akumulace EB byla
větší v extracelulárním prostoru, zatímco do buněk pronikala méně a ADC byly vyšší,
což svědčí pro extracelulární lokalizaci vody, která u indukovaného CO je převážně
v buňkách.
Závěr. Intoxikace vodou metodou frakcionované hyperhydratace indukuje celulární
otok mozku a methylprednisolon aplikovaný selektivně do vnitřní karotické tepny po
otevření hematoencefalické bariéry 20% Manitolem má u celulárního otoku
neuroprotektivní efekt.
Práce byla podpořena grantem No. P – 34/LF 1/7
55
PREEJEKČNÁ PERIÓDA: ČO OVPLYVŇUJE JEJ TRVANIE?
Krohová, J.1,2, Czippelová, B.1, Turianiková, Z.1, Lazarová, Z.1, Tonhajzerová, I.1,
Javorka, M.1
1
Ústav fyziológie a Martinské centrum pre biomedicínu (BioMed Martin), Jesseniova
lekárska fakulta v Martine, Univerzita Komenského v Bratislave, Martin, Slovensko
2
Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství, FEI, VŠB – Technická univerzita
Ostrava, Ostrava-Poruba, Česká republika
Úvod. Preejekčná perióda (PEP) je ovplyvňovaná inotropiou srdca a považuje sa za
index sympatika. Predpokladá sa však, že ostatné kardiovaskulárne parametre majú
takisto vplyv na PEP (zvýšenie diastolického tlaku krvi DBP môže predĺžiť PEP,
predĺženie dĺžky trvania srdcového cyklu (R-R intervalu) môže viesť k vzostupu sily
kontrakcie pomocou Frankovho-Starlingovho zákona, a tým k skráteniu PEP), a tak
môžu limitovať PEP ako index sympatika. Hlavným cieľom tejto štúdie bolo zhodnotiť
vzájomný vzťah zmien priemerných hodnôt kardiovaskulárnych parametrov
(diastolického tlaku krvi (∆DBP), RR intervalov (∆RR)) a preejekčnej periódy (∆PEP)
pri 2 rôznych manévroch (mentálnej záťaži a ortostatickom teste).
Metodika. 61 zdravým dobrovoľníkom (37 žien a 24 mužov vo veku 17,5 ± 2,4 r.) sme
kontinuálne neinvazívnym spôsobom merali tlak krvi pomocou volume-clamp metódy
(Finometer Pro) a ďalšie kardiovaskulárne parametre pomocou impedančného
kardiografu (CardioScreen® 2000). Protokol pozostával zo štyroch fáz: ľah v pokoji,
sklopenie do 45° (test na naklonenej rovine), ľah v pokoji, mentálna záťaž.
Výsledky. Vplyvom mentálnej záťaže (rozdiel medzi 3. a 4. fázou) bola pomocou
Spearmanovej korelačnej analýzy preukázaná pozitívna korelácia (namiesto očakávanej
negatívnej) medzi ∆RR a ∆PEP (rho = 0,406, p = 0,001) a negatívna korelácia
(namiesto očakávanej pozitívnej) medzi ∆DBP a ∆PEP (rho = -0,334, p < 0,009). Pri
hodnotení vplyvu sklopenia (rozdiel medzi 1. a 2. fázou) neboli tieto korelácie
preukázané.
Záver. Zistili sme, že zmeny PEP pri mentálnej záťaži priamo nesúvisia so zmenami
DBP a frekvencie srdca, čo pravdepodobne svedčí o dominantnom vplyve sympatika na
súčasne zmeny týchto parametrov. Na druhej strane pri ortostatickom teste bol
pravdepodobne dominantnejší iný vplyv (zmena preloadu, baroreflex).
Práca bola podporená grantom APVV-0235-12, VEGA 1/0059/13 a ITMS projektom
“BioMed Martin” no. 26220220187.
56
DETECTION OF NGAL IN RATS WITH INTESTINAL ISCHEMIA
AND IT CORRELATION WITH COAGULATION TESTS
Kuchařová V.1, Scheer P.3, Hložková J.3, Macháčková K.1, Bíliková P.1, Rybová M.1, 2,
Tomenendálová J.1
1
Department of Physiology, 2 Small Animal Clinic Laboratory
University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences Brno, Czech Republic
3
FNUSA-ICRC, Integrated Center of Cell Therapy, Pekařská 53, Brno
Introduction. Experimentally induced sepsis by intestinal ischemia can be a cause of
acute kidney injury (AKI) together with onset of disseminated intravascular coagulation
(DIC). The aim of this study was to assess serum NGAL concentrations in rats with
intestinal ischemia and to compare it with control animals and to detect any correlation
between NGAL assessment and coagulation tests since the presence of fibrin deposits
was proved in microvasculature of parenchymatous organs during DIC and it could
facilitate the development of AKI.
Material and methods. Study included 12 male rats. Rats were divided into control
group (n=4) and experimental group (n=8) which underwent occlusion of a.
messenterica. Blood samples were collected 6 hours after surgery. Coagulation tests
(PT, aPTT, FBG, DD, antithrombin and tissue factor concentration) were performed and
concentration of NGAL was determined using ELISA test (Rat NGAL ELISA Kit,
BioPorto Diagnostics A/S, Denmark). The results were statistically compared and
correlation analysis performed (MedCalc Software BVBA, Belgium).
Results. NGAL and antithrombin concentration in rats with experimentally induced
intestinal ischemia was significantly higher than in control groups (171,96 vs. 34,66
pg/ml, p=0,015 and 2 554,98 vs. 579,57 ng/ml, p=0,02). Other results did not differ
significantly (p>0,05). Correlation between NGAL and coagulation test was not found.
Conclusion. NGAL and antithrombin concentration was found to differ significantly
between experimental and control group. AKI and DIC occur in early stages of sepsis
and NGAL and antithrombin concentration could be good biomarkers for these
complications.
This work was supported by grant IGA VFU Brno 112/2015 / FVL.
57
VLIV
NEONATÁLNÍ
SENZORICKÉ
DENERVACE
NA
CHRONOTROPNÍ A INOTROPNÍ VLASTNOSTI SRDCE
POTKANA
Kuncová J.1,2, Jirkovská A.3, Švíglerová J.1,2, Marková M.1, Čedíková M.1,2
1
Ústav fyziologie a 2Biomedicínské centrum, Lékařská fakulta v Plzni, UK v Praze, ČR
3
Katedra biochemických věd, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové, UK v Praze, ČR
Úvod. Capsaicin je neurotoxin z papriky, který je v experimentální práci využíván ke
stimulaci primárních senzorických vláken a senzorické denervaci. Neonatální aplikace
capsaicinu vyvolává sympatickou hyperinervaci některých orgánů. Cílem této studie
bylo popsat vliv neonatální senzorické denervace na vývoj chronotropních a inotropních
vlastností srdce potkana a srdeční sympatické inervace.
Metodika. K pokusům jsme použili novorozená mláďata potkana kmene Wistar, jimž
byl capsaicin aplikován v celkové dávce 100 mg/kg 2. a 3. postnatální den. Ve věku 10,
20, 40, 60 a 90 dnů byla potkanům změřena srdeční frekvence, chronotropní účinek
metipranololu a atropinu; byly stanoveny koncentrace noradrenalinu v srdci, na
papilárních svalech pravé komory byla měřena síla kontrakce a na izolovaných síních
vliv tyraminu na srdeční frekvenci a uvolňování noradrenalinu. Na izolovaných
kardiomyocytech byla testována toxicita capsaicinu.
Výsledky. Potkani po senzorické denervaci měli klidovou srdeční frekvenci vyšší než
kontrolní zvířata, účinek atropinu byl nižší, ale vliv metipranololu se nelišil.
Koncentrace noradrenalinu v srdečních oddílech se až do 90. dne věku od kontrolních
nelišily. Uvolňování noradrenalinu indukované depolarizací bylo u obou skupin
srovnatelné, zatímco účinek tyraminu na frekvenci síní byl nižší po aplikaci capsaicinu.
Kontrakce denervovaných papilárních svalů byla slabší. Toxický vliv capsaicinu na
izolované kardiomyocyty byl patrný do 8. dne věku od koncentrace 10 µmol/l.
Závěr. Aplikace capsaicinu novorozeným potkanům způsobuje dlouhodobé poškození
myokardu s negativním ovlivněním jeho chronotropních a inotropních vlastností
pravděpodobně prostřednictvím TRPV1 receptorů kardiomyocytů, k jejichž přechodné
expresi dochází v časném postnatálním období. Vliv neonatální senzorické denervace na
vývoj funkce srdce je třeba interpretovat s ohledem na možný přímý účinek neurotoxinu
na pracovní kardiomyocyty.
Práce byla podpořena granty ED2.1.00/03.0076, SVV 260175/2015, PRVOUK P36 a
GAČR 15-15716S.
58
INFLUENCE
OF
PIOGLITAZONE
ON
CHANGES
IN
EXPERIMENTAL HYPERTENSION AND REDOX REGULATION.
Kvandová M.1, Krátka D. 2, Bališ P.1, Barančík M.3, Majzúnová M.1, Grešová L.1,
Dovinová I.1
1
Institute of Normal and Pathological Physiology, Slovak Academy of Sciences,
Bratislava, SR
2
Institute of Pathological Physiology, Comenius University Faculty of Medicine,
Bratislava, SR
3
Institute for Heart Research, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, SR
Aim. Peroxisome proliferation-activated receptor gamma (PPARγ) is a ligand-activated
transcription factor that plays a critical role in energy metabolism, antioxidant response
and hypertension development. In the present study, we determined influence of PPARγ
agonist- pioglitazone (PIO) on development of experimental hypertension in young and
adult spontaneously hypertensive rats (SHR).
Methods. Blood pressure (BP) was determined by plethysmography. Lipid profile and
superoxide dismutase (SOD) activity was determined spectrophotometrically, using
specific assays. Production of superoxide radicals was detected by Lucigenin-enhanced
chemiluminiscence and qRT-PCR was used for gene expression detection.
Results. Administration of PIO to SHR improved lipid profile in young, and also
slowed down BP. In BS of young SHR we observed increase of PPARγ mRNA and
SOD2 mRNA expression without SOD activity changes, while in LV we found SOD
activity increase without changes in PPARγ mRNA expression and without influence on
superoxide production.
Conclusion. PIO activation of PPARγ directly affected redox regulation in LV, while in
BS redox regulation correlated with PPARγ activation. It can be concluded that
influence of PIO treatment was more effective in regulation of hypertension and redox
response in young SHR comparing to adult animals.
Supported by APVV-0348-12 and VEGA02/0129/14.
59
KRYPTOCHROM ZPROSTŘEDKOVÁVÁ MAGNETORECEPCI
HMYZU.
Kvicalova M.1, Bazalova O.2,3, Damulewicz M.3, Valkova T.1, Slaby P.1, Bartos P.1,
Netusil R.1, Tomanova K.1, Provazník J.2,3, Braeunig P.4, Jing-Lee H.5, Sauman I.2,3,
Pokorny R.6, Dolezel D.2,3, Vacha M.1
1
Oddělení fyziologie a imunologie živočichů, Př. fak. MU, 611 37, Brno,
2
Oddělení molekulární biologie, Př. fak. JČU, 370 05, České Budějovice
3
Entomologický ústav, Biologické Centrum AVČR, 370 05, České Budějovice
4
Department of Zoology and Animal Physiology, RWTH Aachen University, Germany
5
Department of Entomology, National Taiwan University, Taipei 106, Taiwan
6
Department of Plant Physiology and Photobiology, Philipps-University, Marburg,
Germany
Úvod. Schopnost živočichů vnímat magnetické pole Země (GMP) je mimořádným
biologickým fenoménem. Studie na transgenních organismech ukázaly, že
Kryptochromy (Cry) jsou nezbytné pro behaviorální odpověď na přítomnost
magnetického pole. Nebyl však vyřešen problém, zda je Cry schopen zprostředkovat
také detekci směru GMP, což je podmínka pro kompasovou schopnost nezbytná.
Metodika. V této práci využíváme behaviorální test směrové magnetorecepce dvou
druhů hmyzu, aplikujeme různé vlnové délky a intenzity světla, dále RNAi pro genesilencing, qRT-PCR a IHC pro detekci úrovně Cry a IHC pro lokalizaci Cry.
Výsledky. Pokles hladiny Cry vedl ke ztrátě směrové magnetorecepce. Ztráta recepce
po začernění očí ukazuje na zapojení zrakové dráhy do magnetorecepce. Spektrální
závislost recepce prudce klesá v oblasti 505-520 nm v souhlase s hypotézou účasti
flavinu v chemické magnetorecepci. Výskyt Cry v multicelulární vrstvě pod sítnicí dále
podporuje hypotézu se zrakem spojené magnetorecepce.
Závěr. Tato práce kombinující behaviorální a genetické metody ukazuje zapojení Cry
do skutečně směrové magnetorecepce a podporuje hypotézu oka jako možného
magnetoreceptoru zvířat.
Práce byla podpořena granty GAČR (206/07/J041, 13-11908J), DFG (LO 797/5-1),
National Science foundation (NSC 103-2923-B-002 -005-MY3) a MSMT (LH14029).
60
DIFERENCIÁLNA DIAGNOSTIKA PORÚCH AUTISTICKÉHO
SPEKTRA: OBRAZ DIAGNÓZ NARUŠENÝCH KOMUNIKAČNÝCH
SCHOPNOSTÍ
V DIAGNOSTICKOM NÁSTROJI
ADOS-2
Lakoštíková G., Celušáková H., Kubranská A., Siklenková L., Filčíková D.,
Vidošovičová M., Ostatníková D.
Akademické centrum výskumu autizmu, Fyziologický ústav, LF UK, Bratislava,
Slovensko
Úvod. V oblasti diferenciálnej diagnostiky PAS patrí významné miesto aj poruchám
s deficitom v oblasti komunikácie a jazyka. Nástroj ADOS2 je určený na diagnostiku
porúch autistického spektra, ale v diagnostickej praxi Akademického centra výskumu
autizmu sa stretávame i s diagnózami narušených komunikačných schopností. Opierame
sa o revidovaný klasifikačný systém DSM-5, ktorý naznačil nové trendy
v diagnostických kritériách vývinových porúch.
Metodika. Diagnostická škála Autism Diagnostic Observation Schedule – Second
Edition (ADOS-2) je semi-štrukturované štandardizované vyšetrenie, ktoré overuje
poruchy v komunikácii, recipročnej sociálnej interakcii, hre alebo predstavivosti
a zameriava sa na stereotypné prejavy a úzko vymedzené záujmy, ktoré sú relevantné
pre diagnózu PAS. Na báze hry administrátor pozoruje sociálne interakcie, komunikáciu
a stratégie dieťaťa.
Výsledky. Predkladaný príspevok prináša obraz „typicky“ sa prejavujúcich detí
s diagnózami narušených komunikačných schopností (N=15) v nástroji ADOS 2
a pozorované odlišnosti od porúch autistického spektra (N=180).
Záver. Predkladaný príspevok má za ciel poukázať na úskalia presného diagnostického
odlíšenia nozologických jednotiek poruchy autistického spektra vs. diagnostického
okruhu detí s narušenými komunikačnými schopnosťami, ako základného predpokladu
naplnenia vstupných kritérií do štúdií skúmajúcich biologické koreláty (etiologické
faktory) autizmu. Vhodne zvolený diagnostický nástroj – ADOS 2 je nevyhnutný
predpoklad pre správne stanovenie diagnózy u tak behaviorálne heterogénnej skupiny
detí a zabráni chybnému zaradeniu detí do štúdie.
Práce byla podpořena grantem APVV-0254-11 „Sociálny, emočný a kognitívny obraz
autizmu v interdisciplinárnych zrkadlách“.
61
OXYTOCÍN STIMULUJE RAST NEURITOV SH-SY5Y BUNIEK
Lešťanová Z.1, Bačová Z. 1,2, Kiss A.1, Havránek T1., Štrbák V.1, Bakoš J. 1,3
1
Ústav experimentálnej endokrinológie SAV, Bratislava, Slovenská Republika
2
Ústav patologickej fyziológie, LF SZU, Bratislava Slovenská
Ústav patologickej fyziológie, LF SZU, Bratislava, Slovenská Republika
3
Republika
Úvod. Cytoskelet nervových buniek zohráva kľúčovú úlohu v procese rastu neuritov.
Podmienkou úspešnej neuritogenézy je polymerizácia a vzájomná interakcia
jednotlivých cytoskeletových komponentov, ktoré sú modulované širokým spektrom
faktorov, zahŕňajúc transkripčné a rastové faktory, molekulové motory a proteíny
asociované s cytoskeletovými filamentami. V poslednej dobe sa v súvislosti s rastom
axónov a dendritov dostávajú do popredia regulačné účinky neuropeptidov. Cieľom
predkladanej štúdie bolo sledovať vplyv neuropeptidu oxytocínu na zmeny dĺžky
výbežkov neuronálnych buniek.
Metodika. Neuroblastómové bunky SH-SY5Y sme kultivovali s/bez prítomnosti
oxytocínu v priebehu viacerých časových intervalov. Zmeny v génovej expresii pre
vybrané cytoskeletové proteíny a proteíny asociované s cytoskeletom sme stanovili
pomocou Real-Time qPCR. Zmeny v dĺžke neuritov sme stanovili po vizualizácii
aktínového cytoskeletu prostredníctvom fluorescenčného mikroskopu pomocou softvéru
Image J.
Výsledky. Po 48h inkubácii buniek s oxytocínom sme namerali signifikantne vyššie
hladiny mRNA pre cytoskeletové proteíny β-aktín, nestín a pre mikrofilamenty
stabilizujúci proteín drebrín. Inkubácia buniek s oxytocínom viedla po 12, 24 aj 48h
k signifikantnému predĺženiu výbežkov.
Záver. Oxytocín zvyšuje rast neuritov prinajmenšom na niektorých neuronálnych
bunkových líniách. Pôsobenie oxytocínu môže byť dôležité pre reguláciu stability
mikrotubulových proteínov a pre diferenciáciu neuronálnych buniek v skorých štádiách
vývinu mozgu.
Práca bola podporená grantami: APVV-0253-10 a VEGA 2/0119/15.
62
EXPRESIA KOMPONENTOV RENÍN - ANGIOTENZÍNOVÉHO
SYSTÉMU V KOSTROVOM SVALE POTKANA - VPLYV
OBEZITY A STARNUTIA
Lóry V.1, Balážová L.1, Olszanecki R.2, Zórad Š.1
1
Slovenská akadémia vied, Ústav experimentálnej endokrinológie, Vlárska 3, 833 06
Bratislava Slovenská republika;
2
Chair of Pharmacology, Jagiellonian University Medical College, 31531, Krakow,
Poľsko; [email protected]
Úvod. Lokálny renín- angiotenzínový systém (RAS) v kostrovom svale odpovedá na
rôzne fyziologické stimuly, vplýva na remodeláciu a výkonnosť svalu, zasahuje do
inzulínovej signalizačnej kaskády. Dysregulácia RAS sa podieľa na rozvoji inzulínovej
rezistencie. Cieľom našej práce bolo potvrdiť expresiu komponentov klasickej
a alternatívnej dráhy RAS, a sledovať zmeny v regulácii lokálneho RAS v kostrovom
svale Zucker potkanov in vivo počas rozvoja obezity.
Metodika. Obézne a kontrolné samce potkanov kmeňa Zucker boli usmrtené vo veku 3
a 8 mesiacov. Expresia jednotlivých komponentov RAS bola determinovaná v musculus
quadriceps pomocou real-time PCR a Western blot analýzy. Aktivita aminopeptidázy A
(APA) bola stanovená fluorometricky.
Výsledky. Obézne Zucker potkany vykazovali zhoršený metabolický profil, ktorý sa
ďalej zhoršoval vekom. Pozorovali sme všeobecný pokles aktivity RAS počas starnutia,
avšak expresia renínu, prorenínového receptoru (ReR), transkripčného faktoru PLZF,
angiotenzinogénu (AGT), AT1 a AT2 receptorov a neutrálnej endopeptidázy bola
pozmenená vplyvom obezity. Aktivita APA bola znížená v kostrovom svale a zvýšená v
plazme u obéznych jedincov.
Záver. Potvrdili sme existenciu ultra- krátkej negatívnej spätno-väzobnej slučky
ReR/PLZF a jej reguláciu obezitou. Zvýšené uvoľňovanie APA z kostrového svalu
môže prispievať k nárastu plazmatickej aktivity APA a plazmatickej hladiny Ang III, čo
prispieva k rozvoju objemovo- závislej hypertenzie. Zmeny v expresii AGT, AT1 a AT2
sú súčasťou kompenzačného mechanizmu počas rozvoja obezity. Predpokladáme, že
vplyvom veku a obezity sa nastaví nová rovnováha klasickej a alternatívnej dráhy RAS
na nižšej úrovni, ktorá je posunutá smerom k zvýšenej produkcii Ang III a aktivácii
renín/ReR dráhy.
Práca bola podporená grantom: VEGA 2/0174/14
63
HODNOCENÍ CITLIVOSTI STEATOTICKÝCH HEPATOCYTŮ
V PRIMÁRNÍ KULTUŘE NA TOXICKÉ POŠKOZENÍ
Lotková H., Moravcová A., Kučera O., Rychtrmoc D., Červinková Z.
Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové, Ústav fyziologie,
Hradec Králové
Úvod. Model hepatocytů se steatózou indukovanou v primární kultuře jsme použili pro
studium citlivosti steatotických hepatocytů na toxické poškození hepatotoxinem Dgalaktosaminem (GalN) a porovnali míru poškození u nesteatotických a steatotických
hepatocytů.
Metodika. Hepatocyty byly izolovány z jater potkana (samci kmene Wistar, 180 - 220
g) metodou dvoustupňové perfúze jater s kolagenázou. Po přichycení byly hepatocyty
24 hod. inkubovány ve Williamsově E médiu 1) s kyselinou olejovou (OA) nebo 2)
v kombinaci OA a kyseliny palmitové (PA) v poměru 3:1 - o celkové koncentraci
0,75mM. Po výměně média byly hepatocyty inkubovány dalších 24 hod. s GalN
v koncentraci 2,5; 5; 10; 20 a 30 mM. Přítomnost steatózy v hepatocytech byla ověřena
stanovením obsahu triacylglycerolů. Cytotoxicita byla posuzována dle LDH leakage a
WST-1 testu. K detekci apoptózy byla měřena aktivita kaspázy 3, tvorba ROS byla
kvantifikována pomocí fluorescenční sondy CM-DCFDA. Morfologii hepatocytů jsme
hodnotili pomocí invertovaného mikroskopu.
Výsledky. GalN vedl k signifikantnímu poklesu WST u nesteatotických i steatotických
hepatocytů. Hodnoty LDH leakage se zvyšovaly výrazněji u steatotických hepatocytů
inkubovaných s GalN, signifikantní nárůst byl zaznamenán již od nejnižší použité
koncentrace GalN (p<0,001). U nesteatotických hepatocytů dosáhla LDH leakage
statisticky významné zvýšení až u 30 mM GalN (p<0,001). Produkce ROS se zvyšovala
v závislosti na dávce GalN, statisticky významně vyšší byla u hepatocytů se steatózou
navozenou směsí OA a PA (p<0,001). Aktivita kaspázy 3 se nejvýrazněji zvýšila
působením 2,5 mM GalN u nesteatotických i steatotických hepatocytů, statisticky
významně vyšší byla u hepatocytů se steatózou navozenou směsí OA a PA v porovnání
s nesteatotickou skupinou (p<0,05). 20 a 30 mM GalN již nevedl k jejímu zvýšení.
Závěr. Výsledky svědčí pro vyšší citlivost steatotických hepatocytů vůči GalN,
výraznější změny byly zaznamenány, pokud byla ve směsi indukující steatózu přítomna
PA.
Práce byla podpořena PRVOUK P37/02
64
ZOBRAZOVANIE
U SPEVAVCOV
LÉZIE
MOZGU
POMOCOU
MRI
Lukáčová K.1, Bačiak L.2, Pavuková E.1, Kašparová S.2, Kubíková Ľ.1
1
Ústav biochémie a genetiky živočíchov SAV, Ivanka pri Dunaji, Slovensko
2
Laboratórium hmotnostnej a NMR spektrometrie, FCHPT STU Bratislava, Slovensko
Úvod. Striatálna oblasť mozgu spevavcov Area X je dôležitá pri učení vokálnej
komunikácie- spevu. Toto učenie je veľmi podobné učeniu reči u ľudí alebo naučeného
vokálnemu prejavu slonov, veľrýb, delfínov, netopierov, papagájov a kolibríkov.
Vokálna oblasť laterálna časť Area X (LArea X) u dospelých samcov spevavca zebričky
červenozobej (Taeniopygia guttata) po poškodení regeneruje, čo je spojené so zmenou
v speve. Sledovanie postupnej zmeny veľkosti lézie súčasne so zmenou behaviorálneho
prejavu u toho istého jedinca pomocou klasických histologických metód nie je možné.
Preto cieľom predkladanej práce bolo overiť, či je možné použiť zobrazovanie
magnetickou rezonanciou (MRI) na opakované mapovanie veľkosti lézie.
Metodika. Použili sme 12 dospelých samcov zebričky červenozobej. Vtákom boli
vytvorené bilaterálne excitotoxické lézie pomocou kyseliny iboténovej v oblasti LArea
X. Všetkých jedincov sme skenovali pred operáciou a po operácii v čase jeden deň,
jeden, dva a tri mesiace. Po každom MRI meraní bola časť vtákov usmrtená a mozgové
tkanivo bolo spracované pomocou imunohistochemického farbenia (IHC). Následne
sme výsledky z MRI porovnali a validovali s výsledkami z IHC.
Výsledky. Naše výsledky ukazujú, že 1 deň od vytvorenia lézie bolo zasiahnutých
podľa MRI 95,75 ± 2,04% (priemer ± SEM) LArea X a podľa IHC 88,21 ± 7,34%.
Jeden mesiac od operácie bola veľkosť lézie v LArea X signifikantne zmenšená na
29,68 ± 1,92% podľa MRI a na 26,66 ± 2,44% podľa IHC. Nakoniec po 3 mesiacoch
bola nameraná veľkosť lézie v LArea X s použitím MRI ešte viac zmenšená na 19,64 ±
1,4% a s použitím IHC 15,65 ± 1,23%. Ani v jednom z časových bodov nebol
signifikantný rozdiel medzi hodnotami nameranými pomocou MRI a IHC.
Záver. Napriek slabšiemu rozlíšeniu spôsobenému malou veľkosťou mozgu (1,5cm),
artefaktami spôsobenými pneumatizovanou lebkou a malou veľkosťou danej oblasti
(1mm3) sme potvrdili vhodnosť MRI na zistenie veľkosti a efektivity lézie u spevavcov.
Práca bola podporená grantom VEGA 2/0177/14.
65
SEX DIFFERENCES IN THE EFFECT OF VARIOUS DRUGS ON
SPATIAL LEARNING OF RATS PRENATALLY EXPOSED TO
METHAMPHETAMINE
Macúchová E., Hrebíčková I., Ševčíková M., Nohejlová K., Šlamberová R.
Charles University in Prague, Third Faculty of Medicine, Department of Normal,
Pathological and Clinical Physiology, Prague, Czech Republic
Introduction: Drugs of abuse have been shown to affect brain regions which are
involved in the process of learning and memory consolidation. Our previous studies
demonstrated that there are sex differences in the effect of drugs on various forms of
behavior.
Methods: The aim of the present study was to investigate how prenatal
methamphetamine (MA) exposure and the chronic application of cocaine (COC),
morphine (MOR), MDMA (“ecstasy”), and delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) in
adulthood affect cognitive functions of adult female and male rats. Mothers of the tested
offspring were exposed to injections of MA (5mg/kg) or saline (SA) during the entire
gestation. Cognitive functions of adult rats were tested as an ability of spatial learning in
the Morris Water Maze (MWM). Adult male and female rats were injected daily either
with COC (5 mg/kg), MOR (5 mg/kg), MDMA (5 mg/kg), THC (2 mg/kg), or SA
directly after finishing the MWM testing. The test consisted of three phases: the Place
Navigation test, the Probe test and the Memory Recall test.
Results: COC worsened both learning and memory recall only in females, by increasing
the distance travelled, the latency to reach the hidden platform, and the search error. In
females, MDMA worsened both learning and memory recall, while males only
demonstrated increased distance, latency and search error in the Memory Recall test.
Additionally, in the Probe test, females after MDMA treatment swam less often across
the quadrant where the platform was located. Both, THC and MOR worsened learning
and memory in females. The speed of swimming was not affected by COC treatment,
on the other hand, MDMA, THC and MOR increased speed of swimming only in
females.
Conclusions: Our results indicate that the adult treatment with different drugs affects
the behavior of rats in a sex-specific manner. It seems that females demonstrate a higher
sensitivity to the effect of chronic drug treatment of various drugs.
Supported by: PRVOUK P34, GACR 14-03708S, GAUK 88315
66
THE EFFECT OF EXOGENOUS INHIBITORS OF NO
SYNTHASES ON THE REDOX STATE IN BRAIN STEM OF
WISTAR RATS
Majzúnová M.1, Kvandová M.1, Bališ P.1, Pakanová Z.2, Grešová L.1, Dovinová I.1
1
Institute of normal and pathological physiology SAS, Bratislava, Slovakia
2
Institute of Chemistry SAS, Bratislava, Slovakia
Introduction. The brain stem (BS) contains important nuclei that control cardiovascular
function via sympathetic nervous system (SNS). SNS activity is strongly influenced by
NO and biological activity NO is largely determined by oxygen radicals (superoxide).
Despite of many experimental studies, role AT1R-NADPH oxidase-superoxide pathway
is not yet sufficiently clarified during NO-deficiency. The aim of our study was to
determine changes in free radical signaling, antioxidant and detoxification response in
BS of young and adult Wistar rats (WR) during chronic inhibition of NOS.
Methods. Young (4 weeks) and adult (10 weeks) WR were treated with specific
inhibitor of nNOS: 7-nitroindazole (7-NI; 10mg/kg/day), nonspecific inhibitor of NOS:
NG-nitro-L-arginine-methyl ester (L-NAME; 50mg/kg/day) or drinking water (Control)
during 6 weeks. Systolic blood pressure (BP) was measured by non-invasive
plethysmography. Expression of genes (AT1R, p22phox subunit of NADPH oxidase,
SOD and NOS isoforms, HO-1, MDR1a, housekeeper GAPDH) were identified by realtime PCR. Activity of NOS was detected by conversion of [3H]-L-arginine on [3H]-Lcitrulline and activity of SOD was measured by UV VIS spectroscopy.
Results. BP was increased and activity NOS was decreased only after L-NAME
application in young and adult WR without changes in eNOS and nNOS mRNA. 7-NI
had not significant effect on radical signaling, but elevated activity SOD and stimulated
mRNA SOD3 in adults. L-NAME affected AT1R and p22phox mRNA elevation in BS
and increased SOD activity positively correlated with SOD3 and HO-1 mRNA
elevation only in L-NAME adult WR, where we found also MDR1a mRNA elevation.
Conclusion. We observed different radical and antioxidant signaling responses in
young and adult WR in brain stem after inhibition NOS with L-NAME. Only in adult
rats, AT1R-NADPH oxidase-superoxide pathway and antioxidant response was
stimulated. On the other hand, specific blocking nNOS with 7-NI does not play a
substantial role in radical signaling, but stimulate antioxidant response in brain stem.
Supported by APVV-0348-12, VEGA02/0129/14.
67
ZMĚNY
POHYBOVÉ
AKTIVITY
KRYS
S PERIFERNÍ
NERVOVOU LÉZÍ A PORUCHOU VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
MOZKU
Marešová D., Kozler P., Pokorný J.
Fyziologický ústav 1. LF UK, Praha, Česká republika
Úvod. Funkce nervového systému závisí na udržování vnitřního prostředí, zejména na
homeostáze vody a iontů. V mozku se mimo oběhový systém (celkové a místní změny
průtoku) na udržování této homeostázy podílejí i neurony a buňky gliové a to účastí
různých typů iontových kanálů, aquaporinů a i aktivací mediátorových systémů. Jedním
z funkčních důsledků poruchy homeostázy jsou změny motorické aktivity.
Zaměřili jsme proto na posouzení vlivu změny vnitřního prostředí mozku a při dočasné
lézi periferních nervů na motorickou aktivitu dospělých potkanů.
Metodika. Změnu vnitřního prostředí mozku (hyperhydrataci) jsme navodili u
dospělých samců potkanů opakovanou i.p. aplikací destilované vody (celkový objem
20% tělesné hmotnosti, rozdělené do tří dávek) spolu s Desmopressinem (1-Desamino8-D-Arginin-Vasopressin, Octostim v dávce 22,5 g/kg hmotnosti). Nervovou
blokádu pravé přední končetiny jsme provedli jednorázovou aplikací Markainu
(Bupivacainum hydrochloratum, Marcaine® 0,5% injekční roztok) do axily v dávce 2,2
mg/kg 0,5% roztoku. Ke sledování 1h motorické aktivity (lokomoce, vzpřimování a
čištění aj.) jsme použili přístroj LABORAS 2.6 fy METRIS. Získané výsledky jsme
porovnávali s výsledky zvířat kontrolních. Statistické hodnocení – ANOVA, program
Graph Pad Prisma 5.0.
Výsledky. Výsledky registrace studovaných pohybových vzorců u kontrolních zvířat,
zvířat po aplikaci markainu a hyperhydratovaných zvířat po aplikaci markainu
vykazovaly statisticky významné rozdíly pouze v prvních 30 minutách, zbývajících 30
minut pokusu byla aktivita zvířat podstatně menší. U ostatních pohybových vzorců,
např. vztyčování, čištění, se jednotlivé experimentální skupiny lišily méně než u
lokomoce.
Závěr. Z výsledků naší práce vyplývá, že stupeň poškození periferního nervového
systému může být potencován porušenou homeostázou vnitřního prostředí CNS. Tento
fenomén je důležitý při plánování rehabilitačních postupů u centrálních a periferních
motorických lézí.
Práce byla podpořena grantem PRVOUK P34/LF1/7
68
THE EFFECT OF SOCIAL-ISOLATION REARING ON ACTIVITY
OF NITRIC OXIDE IN THE BRAIN
Matuskova Z.1, Vrankova S.1, Klimentova J.1, Rehakova R.1, Cebova M.1, Barta A.1,
Murinova J.1, Riecansky I.1 , Pechanova O.1,2
1
Institute of Normal and Pathological Physiology and Centre of excellence for
examination a regulatory role of nitric oxide in civilization diseases, Slovak Academy
of Sciences
2
Comenius University, Bratislava, Slovak Republic
Introduction. Several studies indicate that social isolation rearing may affect nitric
oxide (NO) production. The model of social isolation represents an animal model of
schizophrenia. During isolation rearing, rodents are deprived of social interactions that
are critical for behavioural and neurobiological development. The aim of our study was
to determine the impact of social isolation on behavioural and biochemical parameters
in rats.
Methods. We used 32 weeks old male Wistar Kyoto rats. At day 21 postnatal, the
animals were randomly divided into two groups. In the first group, rats were reared
singly (isolation reared) and in the second group, rats were reared 3 per cage (socially
reared). After 29 weeks, body weight, acoustic startle reactivity, prepulse inhibition
(PPI) of the acoustic startle reflex, and startle habituation were measured. The activity
of nitric oxide synthase (NOS) and protein expression of neuronal NOS (nNOS) and
inducible NOS (iNOS) were determined in the hipocampus, striatum and prefrontalcortex.
Results. The body weight was significantly higher in IR than SR rats. Tests of the
startle response revealed significantly decreased habituation in IR rats. IR rats showed
higher startle reactivity and lower PPI, but the difference with SR rats was not
statistically significant. nNOS and iNOS protein expression in hippocampus were
significantly increased in IR rats compared to SR rats. Activity of nNOS was
significantly increased also. In striatum and prefrontal-cortex protein expression of
nNOS and iNOS were not changed.
Conclusion. Our results indicate that NO production is increased in the hippocampus of
rats reared in isolation, which may be related to schizophrenia-like behavioural changes
in these animals.
This study was supported by grants VEGA 2/0183/12, 2/0144/14, 2/0093/14, 2/0080/13,
2/0165/15.
69
ZÁPALOVÝ PROFIL A OXIDAČNÉ ZMENY PO TERAPII
SURFAKTANTOM/BUDEZONIDOM PRI EXPERIMENTÁLNOM
SYNDRÓME ASPIRÁCIE MEKÓNIA
Mikolka P.1, Kopincová J.1,2,
Čalkovská A.1,2, Mokrá D.1,2
1
Košútová
P.2,
Tomčíková-Mikušiaková
L.2,
Martinské centrum pre biomedicínu (BioMed Martin), Martin, Slovensko
2
Ústav fyziológie, Jesseniova lekárska fakulta v Martine, Univerzita Komenského
v Bratislave, Martin, Slovensko
Úvod. Patofyziológia novorodeneckého syndrómu aspirácie mekónia (MAS) je
komplexná a zahŕňa obštrukciu dýchacích ciest, dysfunkciu surfaktantu, zápalové a
oxidačné procesy vyúsťujúce do tvorby pľúcneho edému. Štandardná terapia MAS je
založená na podpornej ventilácii a aplikácii exogénneho surfaktantu (S) i.t.. Avšak
rozvoj lokálneho zápalu môže inaktivovať surfaktant a tým negatívne ovplyvniť
účinnosť štandardnej terapie. Z toho dôvodu sme exogénny surfaktant obohatili
o glukokortikoid budezonid (B) a účinnosť tejto terapie overovali na experimentálnom
modeli MAS analýzami oxidačného poškodenia a zápalového profilu.
Metodika. Novozélandské biele králiky s mekóniom-indukovaným respiračným
zlyhávaním (i.t. mekónium 4 ml/kg, 25 mg/ml) boli rozdelené do skupín: bez terapie
(M), surfaktantová terapia (M+S), budezonidová terapia (M+B) a kombinovaná terapia
(M+S+B), alebo kontroly s fyziologickým roztokom i.t. namiesto mekónia (C). V krvi
a bronchoalveolárnej laváži (BAL) bol určený diferenciálny počet leukocytov.
Po usmrtení zvieraťa bol stanovený pľúcny edém (pomer mokrej a suchej hmotnosti,
W/D) a analyzované oxidačné poškodenie (TBARS, 3NT) a interleukíny (IL-2, -6, -10,
IL-13, TNFα) pomocou ELISA a RT-PCR v pľúcnom homogenáte.
Výsledky. Kombinovaná M+S+B terapia znížila počet neutrofilov v BAL v porovnaní
s ostatnými terapiami (p<0,001 vs. M). Ďalej redukovala W/D, 3NT a TBARS (p<0,01
vs. M; p<0,05 vs. M+S). Všetky použité terapie znížili hladiny a expresiu interleukínov,
najvýraznejšie M+S+B terapia (pre TNFα a IL-2 p<0,05 vs. M+S).
Záver. Budezonid v kombinácii so surfaktantom redukoval počet leukocytov v BAL,
pľúcny edém, oxidačný stres aj hladiny a expresiu interleukínov v pľúcach zvierat.
Cielené inhibovanie mekóniom-indukovaného zápalu môže znížiť inaktiváciu
exogénneho surfaktantu a zvýšiť tak efektivitu terapie MAS.
Práca bola podporená grantami VEGA 1/0291/12, VEGA 1/0305/14, APVV-0435-11
70
DOES HEAD-UP TILT IMPROVE HEMODYNAMICS DURING
RESUSCITATION IN SWINE MODEL?
Mlcek M.1, Belohlavek J.2, Huptych M.3, Popkova M.1, Hrachovina M.1, Boucek T.2,
Grus T.2, Neuzil P.3 Kitnar, O.1
1
Fyziologický ústav 1. LF, Praha, Česká republika
2
Všeobecná fakultní nemocnice v Praze, Česká republika
3
Elektrotechnická Fakulta, ČVUT, Praha, Česká republika,
4
Nemocnice Na Homolce, Praha, Česká republika
Introduction: To assess hemodynamics and the adequacy of myocardial and cerebral
perfusion during mechanical chest compressions at head up tilt to 30 and 60 degrees
compared to horizontal position.
Methods: 15 domestic swine (47kg) were anesthetized, fixed in vacuum mattress,
ventricular fibrillation (VF) was induced by rapid pacing and ventilation stopped. After
3 minutes of cardiac arrest, mechanical chest compressions (mCPR) were commenced
by means of automated device (LUCAS) and ventilation was resumed. After 5 minutes
the animals were head-up tilted to 30 (n=7) or 60 (n=8) degrees for another 8 or 5
minutes, respectively. Hemodynamic parameters and intracardial electrograms were
continuously recorded. Carotid blood flow and ventricular fibrillation electrical activity
were assessed as markers of brain and myocardial perfusion, respectively.
Results: Within one minute of mCPR in horisontal position carotid blood flow was
restored to 50% of prearrest values, ventricular fibrillation frequency and amplitude
increased rapidly. Over subsequent 4 minutes all the parameters slowly declined
(carotid flow 2.5%/min, EGM about 9%/min). Head up tilting to 30 and 60 degrees
resulted in rapid fall in carotid flow (to 10 and 0%, respectively). However, end
diastolic volume (EDV) did not change significantly and the decline in EGM signal was
equal or less steep than in horizontal position.
Conclusion: Head up tilting during mCPR to both 30 and 60 degrees rapidly
compromises carotid blood flow while myocardial perfusion and EDV are less affected.
Supported by SVV 254-260147
71
ÚČINOK VITAMÍNU D3 NA AKTIVITU VÁPNIKOVEJ ATPÁZY
PLAZMATICKEJ MEMBRÁNY ERYTROCYTOV PACIENTOV
S CHRONICKÝM OCHORENÍM OBLIČIEK
Morvová M.1 ml., Zvarík M.1, Lajdová I.2, Šikurová L.1
1
Oddelenie biomedicínskej fyziky, Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta
matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského, Bratislava, Slovensko
2
Oddelenie klinickej a experimentálnej farmakoterapie, Lekárska fakulta Slovenskej
zdravotníckej univerzity, Bratislava, Slovensko
Úvod. Aktivita vápnikovej ATPázy plazmatickej membrány erytrocytov (PMCA) u
pacientov s chronickým ochorením obličiek (CKD) je signifikantne znížená. Vitamín D
zohráva kľúčovú úlohu v regulácii vápnikovej homeostázy a jeho deficiencia sa
vyskytuje pri CKD. Výskumy posledných rokov ukazujú, že vitamín D vykazuje
účinky, ktoré sú príliš rýchle, aby zahŕňali konvenčný genómový mechanizmus akcie.
Cieľom našej štúdie bolo sledovať účinok 1,25(OH)2D3 na aktivitu PMCA izolovaných
membrán erytrocytov zdravých dobrovoľníkov ako aj pacientov s CKD.
Metodika. Separácia erytrocytov prebiehala metódou hustotného gradientu, membrány
erytrocytov boli izolované metódou Hanahana a Ekholmovej a množstvo bielkovín bolo
stanovené Lowryho metódou. Izolované membrány erytrocytov boli 20 minút
inkubované s 1,25(OH)2D3 (vo výslednej koncentrácii 10-8 mol/l). Aktivita PMCA bola
stanovená spektrofotometricky ako množstvo vzniknutého anorganického fosfátu.
Výsledky sú udávané ako priemer ± SD. Normalita dát bola overená Shapiro Wilkovým
W testom a na štatistickú analýzu efektu 1,25(OH)2D3 bol použitý párový t test.
Výsledky. PMCA aktivita izolovaných erytrocytov zdravých dobrovoľníkov (n = 22)
bola po aplikácii 1,25(OH)2D3 zvýšená o 11,98% ((72,25 ± 9,46) nmol Pi/mg/h vs.
(64,52 ± 8,51) nmol Pi/mg/h, P < 0,0001) a u pacientov v 2.-3. štádiu CKD (n = 7) bola
zvýšená o 11,71% ((49,97 ± 4,19) nmol Pi/mg/h vs. (44,73 ± 3,68) nmol Pi/mg/h,
P < 0,0001). Nárast PMCA aktivity po aplikácii 1,25(OH)2D3 sme zaznamenali aj
u pacientov s CKD v 4.-5. Štádiu ((45,46 ± 3,25) nmol Pi/mg/h vs.
(41,87 ± 2,77) nmol Pi/mg/h) . Pre nízky počet vzoriek v skupine (n = 4) sme však
výsledky štatisticky nevyhodnocovali.
Záver. Aplikácia 1,25(OH)2D3 mala benefičný účinok na aktivitu PMCA izolovaných
membrán zdravých dobrovoľníkov ako aj pacientov v 2.-3. štádiu CKD.
Práca bola podporená grantom VEGA 2/0133/15, APVV-0134-12.
72
VPLYV
SKOREJ
A
NESKOREJ
FÁZY
REMOTE
ISCHEMICKÉHO PRECONDITIONINGU NA ISCHEMICKOREPERFÚZNE POŠKODENIE V SRDCIACH ZDRAVÝCH A
DIABETICKÝCH POTKANOV
Muráriková M., Čarnická S., Pancza D., Gablovský I., Ravingerová T.
Ústav pre výskum srdca, Slovenská Akadémia Vied, Bratislava, Slovensko
Úvod: Fenomén remote preconditioningu (RIP) predstavuje alternatívnu stratégiu
protekcie, ktorá je indukovaná striedaním epizód ischémie a reperfúzie aplikovanej na
orgán vzdialený od srdca, čím vyvoláva účinnú protekciu voči ischemickoreperfúznemu poškodeniu (IRP). Je známe, že srdcia zvierat s akútnym diabetes
mellitus (DM) vykazujú okrem zhoršenej reakcie na ischémiu zvýšenú odolnosť na IRP.
Avšak súvislosť medzi vplyvom DM a jednotlivými fázami RIP nie je objasnená.
Cieľ: Preskúmať vplyv včasnej (1RIP) a neskorej fázy RIP (2RIP) na IRP srdca
zdravého, ale aj patologicky pozmeneného diabetického potkana.
Materiál a metódy: Boli použité samce potkanov kmeňa Wistar; akútny 8-dňový DM
bol vyvolaný jednorazovým i.p. podaním STZ (65 mg/kg). Diabetické a zdravé potkany
boli vystavené RIP v 3 cykloch 5 min I/5 min R na pravej zadnej končatine. 2RIP fáza
bola sledovaná po 24-hod od posledného ischemického impulzu. Izolované srdcia boli
okamžite perfundované podľa Langendorffa: po 15-min stabilizačnej perfúzii
nasledovala 30-min globálna ischémia a 2-h reperfúzia na určenie veľkosti infarktových
plôch (IS, tetrazóliová metóda). Počas IR protokolu boli zaznamenávané funkčné
parametre srdca (LVDP, LVDiP, +dP/dtmax a -dP/dtmax).
Výsledky: U všetkých ovplyvnených skupín (K-RIP a DIA-RIP) sme v oboch fázach
zaznamenali signifikantne lepšie obnovenie kontraktilných parametrov v porovnaní s
neovplyvnenými kontrolami. V nediabetických srdciach zvýšil RIP odolnosť srdca voči
IRP vo včasnej, ale aj neskorej fáze, a to v oveľa vyššej miere. U diabetických sŕdc RIP
nejavil ďalší protektívny efekt ani počas 1RIP, ani 2RIP.
Záver: Výsledky naznačujú, že obe fázy RIP poskytujú účinnú ochranu voči IR v
zdravom myokarde, ale v diabetickom myokarde už nemal RIP ochranný účinok. Z toho
vyplýva, že protektívny efekt RIP, ako aj akútnej fázy DM proti srdcovému IRP, môže
u potkanov zahŕňať podobné adaptačné mechanizmy.
Podporované grantami: VEGA 2/0201/15, APVV-0102-11
73
EXPRESIA
DOPAMÍNOVÝCH
D3
STRIATÁLNEJ LÉZII U SPEVAVCOV
RECEPTOROV
PO
Niederová Ľ., Lukáčová K., Pavuková E.
Ústav biochémie a genetiky živočíchov SAV, Moyzesova 61, 90028 Ivanka pri Dunaji,
Slovensko
Úvod. Nové neuróny vznikajúce v dospelom mozgu spevavcov sú tak ako u človeka,
ale na rozdiel od hlodavcov, inkorporované do striata. Navyše striatálna časť mozgu
dospelých spevavcov sa po neurotoxickom poškodení obnovuje. Táto obnova prebieha
prostredníctvom zvýšenej inkorporácie novovzniknutých neurónov do miesta
poškodenia a nové neuróny sa v striate diferencujú na najviac zastúpený typ stredných
tŕňových neurónov. Striatálnu regeneráciu pozitívne ovplyvňuje aktivácia
dopamínových D3 receptorov (D3R). Ich mRNA bola nájdená v neurogénnej
subventrikulárnej zóne, kde nové budúce neuróny vznikajú, ale tiež v ďalších oblastiach
kortiko-striatálnej dráhy, oblastiach HVC a nucleus robustus arcopallialis (RA). Naším
cieľom bolo zistiť, či neurotoxická striatálna lézia ovplyvňuje hustotu D3R v SVZ,
HVC a RA.
Metodika. Použili sme 11 samcov spevavca zebričky červenozobej (Taeniopygia
guttata). V ich striate sme vytvorili bilaterálnu neurotoxickú léziu pomocou 1%
kyseliny iboténovej (n=7). Ako kontrola slúžili sham operovaní jedinci (n=4). Dva
týždne po operácii sme ich dekapitovali, mozog rýchlo zmrazili, narezali na 10 m
hrubé koronálne rezy a použili na in situ hybridizáciu. Ribopróby pre D3R sme
pripravili pomocou 35S-UTP a mozgové rezy sme hybridizovali 12h pri 64°C. Rezy sme
exponovali k filmu 8 dní a následne sme v nich zafarbili Nisslovu substanciu. Optickú
denzitu sme vyhodnocovali pomocou programu ImageJ. Presnú lokalizáciu oblastí SVZ,
HVC a RA sme overili z Nisslovho farbenia.
Výsledky. Výsledky nameraného množstva mRNA pre D3R v SVZ, HVC a RA sú
v štádiu vyhodnocovania.
Závěr. Dosiahnuté výsledky budú napovedať, či striatálne poškodenie mozgu indukuje
štrukturálne zmeny v neurogénnej zóne, ktorá recipročne zvýšenou neurogenézou
urýchľuje regeneráciu. Zistíme tiež, či a ako poškodenie vplýva na aferentnú a eferentnú
oblasť.
Práca bola podporená grantom VEGA 2/0177/14.
74
CONSEQUENCES OF SUBARACHNOID HEMORRHAGE AND
THEIR MODULATION IN LABORATORY RAT
Nohejlová K.1, Kolář M.2, Pachl J.2, Pometlová M.1, Rokyta R.1, Mareš J.1
1
Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, 3. LF UK, Praha, Česká republika
2
Klinika anesteziologie a resuscitace, 3. KF UK, Praha, Česká republika
Introduction. The pathogenesis of subarachnoid hemorrhage (SAH) complications is
rather complex, although leading factors are attributed to disorders of the brain
perfusion. The study was aimed on possibility of detection of the acute changes in the
cerebral cortex perfusion and their early and late consequences in rat model of SAH.
Methods. Experiment was divided into 2 phases. The male Wistar rats (220–240g) were
used. 1st phase – detection of early consequences: SAH was modeled by injection of
200µL of donor arterial blood to prechiasmatic cisterna. Sham group received isotonic
solution. The changes in perfusion of brain cortex were evaluated using laser Doppler
during 30mins after SAH. 10 animals from each experimental and from naïve control
groups were sacrificed 2hrs after SAH and free radicals (FR) levels in the brain tissue
were measured using EPR/EPS. 2nd phase – evaluation of late consequences and there
modulation: animals after SAH were left to recover and 24hrs later proceeded to
sensorimotor (rot-a-rod and beam balance) tests, followed by 6 days of learning in the
Morris Water Maze (MWM). Memory retrieval test was performed on 7th day. One
group of animals received melatonin (100mg/kg) 60mins before SAH. The findings of
experimental groups were compared to the ones of sham and naïve control groups.
Results and Conclusions. Drop of the cerebral cortex perfusion occurred during
induction of SAH and lasted app. 20mins. Sham animals also showed initial decrease in
perfusion, which was normalized much faster. Measurement of FR showed increase in
their levels in the brain tissue in both SAH and sham animals in respect to naïve control.
The changes in sensorimotor function were mild, main effect was seen in rot-a-rod test,
where SAH animal needed more trials than sham to meet criteria. In MWM, there were
no differences during learning phases. The effect of SAH was found in memory
retrieval test with worse performance of SAH and sham group. Melatonin has prevented
such worsening. These findings suggest importance of FR in the pathogenesis of late
consequences of SAH, when reperfusion of brane cortex occurs.
Financial support: PRVOUK P34 and IGA NT/ 14426
75
DIAGNOSTIKA MINUTOVÉHO OBJEMU SRDEČNÍHO PŘI
SPIROERGOMETRICKÉM VYŠETŘENÍ
Novák J.1, Štork M.2, Zeman V.1
1
Ústav tělovýchovného lékařství LF UK, Plzeň, Česká republika
2
Katedra aplikované elektroniky FE ZČU, Plzeň, Česká republika
Úvod. Stringer W.W. a spol. (1997) ověřili při spiroergometrickém vyšetření velmi
těsnou korelaci mezi spotřebou kyslíku VO2 a minutovým objemem srdečním Q,
stanoveným na základě Fickova principu (1870). Metodu ověřili nejen u zdravých osob,
ale i u kardiaků. Fyziologické zvětšení srdce je jednou z významných adaptačních změn
v průběhu tréninku, je podmínkou vysokého Qmax zejména u vytrvalců.
Metodika. Při spiroergometrickém vyšetření vycházíme z metodiky používané v rámci
Mezinárodního biologického programu, umožňující porovnat naměřené výsledky
s normativy, platnými pro naši populaci. Po třech tříminutových submaximálních
zátěžích absolvuje každý vyšetřený zátěž zvyšovanou postupně každou půlminutu až do
vyčerpání.
Výsledky. Obr. 1. ukazuje změny Q (cardiac output-CO) u tří různě výkonných mužů –
výkonného běžce na lyžích (červeně), bývalého běžce-reprezentanta (modře) a „hobby“
sportovce (černě). Obr. 2 ukazuje rozdíly TFmax, Q a SV u čtyř skupin mužů (A-žáciplavci, B-hokejisté-junioři, B-výkonní cyklisté, D-nesportující studenti).
HRmax [b/min]
200
150
Maximal heart rate
(beats/min)
100
50
0
A
B
C
D
40
35
Qmax [l/min]
30
25
20
Maximal cardiac output
(l/min)
15
10
5
0
A
B
C
D
C
D
200
180
SVmax [ml]
160
140
120
100
80
Maximal stroke volume
(ml)
60
40
20
0
A
B
Závěr. Uvedená metodika neinvazivního stanovení parametrů minutového objemu
srdečního a tepového objemu, příp. též srdečního indexu, při zátěžovém testu do
maxima rozšiřuje škálu cenných údajů o funkci oběhového systému u zdravých osob
s různou úrovní kardiorespirační kapacity.
76
MATEŘSKÁ SYNCHRONIZACE SUPRACHIASMATICKÝCH
JADER POTKANA BĚHEM ONTOGENEZE
Olejníková L.1,2, Polidarová L.2, Sumová A.2
1
2.LF UK, Praha, Česká republika
2
FGÚ AV, Praha, Česká republika
Úvod. Cirkadiánní systém umožňuje organismům adaptovat se na periodicky se měnící
podmínky na Zemi. Jeho ontogenetický vývoj probíhá postupně a největší změny
prodělává během pozdně embryonálního a raně postnatálního vývoje. Pro jeho správnou
funkci je důležitý také vývoj jeho synchronizace s vnějším prostředím. Zatímco
v dospělosti je nejvýznamnějším synchronizátorem cirkadiánních hodin světlo, během
rané ontogeneze se uplatňují nesvětelné synchronizační podněty, a to především
rytmické mateřské signály. Plný rozsah mateřské synchronizace však není dosud zcela
znám. Cílem této práce bylo zjistit, zda může být cirkadiánní systém mláďat ovlivněn
pozměněným cirkadiánním fenotypem matky, který byl reprezentován samicemi
spontánně hypertenzního potkana (SHR).
Metodika. Březí samice potkanů Wistar a SHR byly chovány ve standartních
světelných podmínkách LD 12:12 hod a byly krmeny ad libitum. Den po narození byly
celé jednotlivé vrhy mláďat přemístěny k náhradním matkám druhého kmene. Vzorky
suprachiasmatických jader hypotalamu (SCN) a periferních tkání byly odebrány ve
4hod intervalech v průběhu celého dne ve věku 10 a 30 dní po narození (P10 a P30).
Hladiny mRNA hodinových genů Per2, Bmal1 a Rev-erbα byly stanovovány metodami
in situ hybridizace a RT-qPCR.
Výsledky. Zjistili jsme, že ve věku P10 došlo k fázovému posunu genové exprese u
mláďat Wistar potkana vychovávaných SHR matkami. U mláďat SHR, která byla
vychovávána Wistar matkami k žádnému signifikantnímu posunu v genové expresi
nedošlo. Ve věku P30 nebyl efekt mateřské synchronizace prokázán.
Závěr. Tyto výsledky ukázaly, že ve věku P10 může být cirkadiánní systém mláďat
stále ovlivněn narušeným cirkadiánním fenotypem matky, ačkoliv v této době jsou
cirkadiánní hodiny mláďat již plně synchronizovatelné světlem.
Práce byla podpořena grantem GAČR No. P30412G069 a grantem GAUK No.352214
77
FORMATION OF THE ALVEOLAR
MOLECULAR CANDIDATES
BONE
–
NOVEL
Oralová V1,2, Minaříková M2, Matalová E1,2
1
University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences, Brno, CR
2
Institute of Animal Physiology and Genetics, v.v.i., Academy of Sciences, Brno, CR
Alveolar bone, unlike the majority of bones, becomes formed by the intramembranous
ossification. Moreover, mesenchymal precursors, giving rise to osteoblasts, can
originate also from the tooth germ which is gradually surrounded by the bone during
development. Tooth and bone are thus connected but to correctly fulfil their
physiological function in mastication, soft tooth-bone interface (TBI) must be created
and maintained between these two hard tissues. Cells of this area are therefore of
specific interest as they seem to have osteogenic potential but also an ability to inhibit
ossification within TBI.
This study aimed to check osteogenic potential of the peridental mesenchymal cells at
the molecular level. Alveolar bone around the first mouse mandibular molar was
investigated at two stages: the stage where alveolar bone is not yet morphologically
apparent (embryonic day E13) and the stage when it is already clearly formed and the
remodelling starts (E15). The samples were compared using PCR osteogenic arrays and
following software analysis. Expression of several osteogenic genes was changed
between E13 and E15. Dramatic increase (14-fold) was observed in the case of Fgf3,
increased expression was found also in Ctsk (5.7 fold) and Mmp9 (4.6 fold), both
involved in the breakdown of extracellular matrix and apparently linked with the initial
bone remodelling. MMP9 also participates in the regulation of vascularization.
Significant increase was evident also in some collagens, as well as in the case of Icam1,
adhesive molecule produced by osteoblasts and integrin Itga3, being involved in
osteoclast maturation. Increased expression of cathepsin (5.7-fold) is likely to be
associated with increasing number of osteoclasts along with alveolar bone formation
and starting remodelling allowing for accommodation of the growing tooth germ.
Decreased levels were found in transcripts of Sox9 (2-fold), this corresponds to
published data indicating disappearance of Sox9 from dental mesenchyme at later
stages.
Screening of mesenchymal cells located peridentally provided a list of candidate
molecules involved at the early stages of alveolar bone formation. Some of them were
reported in the alveolar bone for the first time. Ongoing localization of these molecules
in situ should reveal further correlations.
Research of odontogenesis and related osteogenesis is recently supported by the Grant
Agency of the Czech Republic (14-37368G).
78
ANIMÁLNÍ MODEL ARDS
Otáhal M.1, Mlček M.2, Kittnar O.2
1
Klinika Anesteziologie, Resuscitace a Intenzivní Medicíny 1. lékařská
fakulta Univerzita Karlova a Všeobecná fakultní nemocnice, Praha, Česká republika
2
Fyziologický ústav, 1. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika
Úvod: ARDS (Acute respiratory distress syndrom) má nadále vysokou mortalitu 3352% a patří mezi jednu z hlavních příčin úmrtí kriticky nemocných. Pro potřeby
výzkumu patofyziologie ventilace a interakcí oběh – ventilace jsme vyvinuli animální
model ARDS u prasete.
Metodika: Zdravé prasnice s průměrnou vahou 48kg byly premedikovány (ketamin a
midazolam) a uvedeny do celkové anestezie (propofol, midazolam, morphin,
pipecuronium), orotracheálně intubovány a ventilovány režimem ASV s PEEP 5cm
H2O a FiO2 0,3. Následně byly zavedeny monitorovací katetry pro sledování
hemodynamických a oxygenačních parametrů: arteriální, plicnicový a centrální žilní
tlak, kontinuální srdeční výdej (Edwards Lifesciences Vigilance), saturace smíšené žilní
krve, kontinuálně krevní plyny a pH (Terumo CDI 500). Výkon probíhal za kontinualní
antikoagulace heparinem a infúzí fyziologického roztoku byly udržovány cílové
hodnoty pro centrální žilní tlak (5-7 mmHg), střední arteriální tlak (>50 mmHg), za
kontroly tělesné teploty (38-39° C).
Primární ARDS bylo indukováno opakovanými cykly laváží plic fyziologickým
roztokem o teplotě 37° s ředěným detergentem Triton X100 (0,03%, 35 ml/kg). Každý
cyklus zahrnoval dvě ihned následující laváže s následným odsátím, trval do 120s a byl
proveden po preoxygenaci směsí s FiO2=1.0. Následovala stabilizace 15 min,
s eventuálním podáním vasorpesorů dle tlaku a PEEP byl udržován na hodnotě 5 cm
H2O. Postup byl opakován, dokud po stabilizaci index paO2/FiO2 neklesl pod cílovou
hodnotu 100 při PEEP 5 cmH2O.
Výsledky. U všech 35 prasat jsme docílili požadovaného stupně těžkého ARDS
(paO2/FiO2 < 100). Typický počet cyklů laváží byl 2-3 (min. 1, max. 5).
Hemodynamická tolerance a potřeba vazopresorů byla silně individuální (Noradrenalin
0-0.5 mcg/kg/min). U dvou zvířat se vyvinula nezvládnutelná hypotenze. U ostatních
byla stabilita experimentálního ARDS dobrá a dovolovala měření delší než 10 hodin.
Závěr. Použitý model primárního ARDS je rychle navoditelný, titrovatelný,
opakovatelný a stabilní.
Práce byla podpořena grantem PrvoUK 158-205038
79
MOŽNÁ ÚLOHA ALDOSTERÓNU V ADIPOGENÉZE
Pokusa M.1, Hlaváčová N.1, Csánová A.1, Franklin M.2, Zórad S.1, Ježová D.1
1
Laboratórium farmakologickej neuroendokrinológie a Laboratórium regulácie
metabolizmu, Ústav experimentálnej endokrinológie, Slovenská akadémia vied,
Bratislava, Slovensko
2
School of Life Sciences, Oxford Brookes University, Oxford OX3 0BP, UK
Úvod. Podľa dnešných poznatkov je zrejmé, že mineralokortikoidné receptory
v tukovom tkanive sú zapojené do procesov adipogenézy. Ich aktiváciu v tomto tkanive
zabezpečujú prevažne glukokortikoidy. V animálnom modeli depresie založenom na
deplécii tryptofánu zo stravy sme zaznamenali vzostup koncentrácie aldosterónu v krvi
ešte pred zvýšením koncentrácie glukokortikoidu kortikosterónu. Uvedený model tak
umožňuje skúmať skoré účinky aldosterónu v rôznych tkanivách. Cieľom práce bolo
vyšetriť zmeny génovej expresie vybraných markerov adipogenézy, angiogenézy
a zápalových faktorov v modeli tryprofánovej deplécie.
Metodika. Použili sa samice potkanov kmeňa Sprague-Dawley, ktorým bola podávaná
strava ochudobnená o aminokyselinu tryptofán alebo kontrolná strava po dobu 4
(zvýšenie aldosterónu), 7 alebo 14 dní (širšia hormonálna aktivácia). Hodnotená bola
miera génovej expresie adipogénnych faktorov, CD31, interleukínu 6, adiponektínu,
rezistínu a leptínu v retroperitoneálnom tukovom tkanive.
Výsledky. Génové expresie adipogénnych, angiogénnych a zápalových faktorov boli
zvýšené po 4 a 7 dňoch deplécie tryptofánu. Okrem týchto faktorov boli zvýšené aj
koncentrácie
mRNA
pre
11-beta
hydroxysteroid
dehydrogenázu
2
a mineralokortikoidné receptory. Tieto zmeny neboli prítomné po 14 dňoch
tryptofánovej deplécie. Súčasne so zánikom zmien expresie analyzovaných génov však
bolo u zvierat, ktorým bola podávaná strava ochudobnená o tryptofán, pozorované
zvýšenie podielu tukového tkaniva.
Závěr. Zmeny v expresii génov počas prvých dní deplécie tryptofánu by mohli byť
spojené s účinkom aldosterónu na mineralokortikoidné receptory. Tieto výsledky
predstavujú prvé poznatky o zmenách génovej expresie na úrovni tukového tkaniva
v animálnom modeli depresie.
Podporené grantami Oxford Brookes University HEIF 4, HEIF 5 a VEGA 2/0128/14.
80
HEMODYNAMIKA
PLICNÍ
CIRKULACE
POMŮŽE
PREDIKOVAT PLICNÍ POŠKOZENÍ PŘI ECMO? - PŘEDBĚŽNÉ
VÝSLEDKY
Popková, M.1, Mlček, M.1, Ošťádal, P.2, Bělohlávek, J.3, Neužil, P2., Kittnar, O.1
1
Fyziologický ústav 1. LF, Praha, Česká republika
2
Nemocnice Na Homolce, Praha, Česká republika
3
Všeobecná fakultní nemocnice v Praze, Česká republika
Úvod. Mimotělní membránová oxygenace (ECMO) je metoda dočasně nahrazující
činnost srdce a plic. V klinické praxi má stále širší uplatnění, typicky v léčbě srdeční
zástavy, kardiogenního šoku. Jednou ze závažných komplikací je rozvoj plicního
poškození. V klinické literatuře se udává incidence kolem 20-30 %, podmínky vzniku či
prediktory však nejsou příliš známy. Cílem práce bylo retrospektivně zhodnotit
incidenci plicního poškození u porcinních biomodelů (Sus scrofa domestica)
napojených na ECMO, u kterých byla experimentálně navozena srdeční zástava nebo
srdeční selhání.
Metodika. U zdravých prasat v celkové anestezii byla navozena buď srdeční fibrilace
(VF) elektrickou stimulací nebo srdeční selhání (HF) koronární ischemií a následně
bylo spuštěno ECMO. Protokol jednotlivých skupin byl: skupina VF15 (n=5) – fibrilace
15 minut, poté 105 minut ECMO (100 ml/kg.min), následně defibrilace. Skupina VF20
(n=9) – fibrilace 20 minut, poté 100 minut ECMO (100 ml/kg.min), následně
defibrilace. Skupina HF (n=7) – indukce selhání, poté ECMO (20-100 ml/kg.min, kroky
po 20 ml) po dobu alespoň 4 hodin. Jako plicní poškození byly hodnoceny případy, kdy
statická compliance klesla z normálních výchozích hodnot pod 30 ml/cmH2O.
Úspěšnost resuscitace byla hodnocena podle hemodynamických parametrů plicního i
systémového oběhu.
Výsledky. Ve všech skupinách došlo k významnému snížení plicní compliance zhruba
ve 45 % případů, a to již do 2 hodin od zahájení mimotělního oběhu. K obnovení oběhu
u skupin VF15 a VF20 došlo ve 100 %, resp. 78 % případů. Pokles plicní poddajnosti
nekoreloval jednoznačně s obnovou oběhu ani délkou ischemie či reperfuze ani s
průtokem mimotělním oběhem.
Závěr. Významný pokles plicní compliance u experimentální srdeční zástavy a
srdečního selhání léčených ECMO nastává časně po spuštění, a to bez zřetelného vztahu
k trvání zástavy nebo mimotělního oběhu.
Podpořeno projektem SVV 254-260147
81
ANALÝZA
MORFOLOGIE
EMBRYONÁLNÍHO
KOVÉHO TRANSPLANTÁTU U PCD MYŠÍ
MOZEČ-
Purkartová Z., Cendelín J., Vožeh F.
Ústav patologické fyziologie LF UK Plzeň, Česká republika
Úvod. Lidský mozeček může být postižen mnoha neurodegenerativními chorobami,
v současnosti však není k dispozici žádná skutečně účinná terapie. Jednou z možností
léčby jsou neurotransplantace, jejichž cílem by byla náhrada již zaniklých neuronů.
K experimentálnímu výzkumu transplantační terapie poškození mozečku byly již
využity mnohé z typů mutantních myší postižených dědičnou cerebelární degenerací.
Myši typu pcd (Purkinje cell degeneration) jsou považovány za vhodný model pro tento
účel.
Metodika. Suspenze buněk embryonální mozečkové tkáně byla aplikována příjemcům
(pcd homozygoti, negativní kontroly) bilaterálně do mozečku. Po 60 dnech byli příjemci
usmrceni,
v mozečkových
řezech
jsme
identifikovali
transplantát
a
imunohistochemickými metodami detekovali přítomnost Purkyňových buněk a
astrocytů.
Výsledky. Transplantát přežíval u všech příjemců, nebyly žádné signifikantní rozdíly ve
struktuře mezi pcd homozygoty a negativními kontrolami. V kompaktní tkáni
transplantátu byly četné Purkyňovy buňky, ale poměrně chudé spoje s mozečkovými
jádry. V centrální části transplantátu se objevily astrocyty pocházející z hostitelské
tkáně.
Závěr. Embryonální mozečková tkáň transplantovaná do mozečku homozygotních pcd
myší přežívala velice dobře. Transplantát však nevytvářel typické vrstvy pro
mozečkovou kůru, nemůžeme tedy očekávat jeho specifický funkční efekt. Spíše než
zapojení transplantovaných buněk do nervových okruhů předpokládáme trofické
působení transplantátu.
Práce byla podpořena prostředky z Výzkumného projektu UK (P36 – PRVOUK).
82
THE ACTIVITIES OF MATRIX-METALLOPROTEINASES IN
PATIENTS SUFFERING FROM HEART FAILURE.
Radosinska J.1,3, Giannakos E.1, Vardali E.2, Bartekova M.1,3, Fogarassyova M.3,
Barancik M.3.
1
Institute of Physiology, Faculty of medicine, Comenius University in Bratislava, Slovak
Republic
2
Center of Health, Koufalia, Thessaloniki, Greece
3
Institute for Heart Research, Slovak Academy of Sciences, Slovak Republic
Background: Matrix metalloproteinases (MMPs) are known to play a major role in the
degradation and remodelling of the extracellular matrix. Extracellular matrix in the heart
is a subject of extensive study due to its dynamic nature and its major role in
development of several diseases, including the heart failure (HF). The aim of this study
was to determine the activity of circulating MMP-2 and MMP-9 in patients with HF and
healthy controls in respect of gender, comorbidities and treatment.
Methods: MMP-2 and MMP-9 activities were determined using gelatine zymography
in plasma collected from 51 participants.
Results: Zymography did not reveal any differences in circulating MMP-2 and MMP-9
activities in patients with HF and healthy controls in general. However, when patients
were divided into subgroups according to gender, treatment and co-morbidities,
significant differences in MMP-2 activities were found. There was a decrease in
gelatinolytic activity of MMP-2 in treated hypertensive participants versus healthy ones.
In contrast, we observed increased MMP-2 activity in participants suffering from
hypertension with coexistent HF versus hypertensive participants without HF. In
addition, a decrease in MMP-2 activity was shown in female participants suffering from
HF versus males suffering from HF.
Conclusion: Potential inhibitory effect of antihypertensive treatment on MMP-2
activity was found. Coexistent HF with hypertension probably reduces the inhibitory
effect of antihypertensive treatment on MMP-2 activity. Potential cardioprotective
factors in females may influence the activity of MMP-2.
This work was supported by VEGA 1/0032/14 and 2/0108/15 grants.
83
EFFECT OF DEUTERIUM-DEPLETED WATER ON CARDIAC
NITRIC OXIDE SYNTHASE ACTIVITY AND SERUM INSULIN IN
RATS AFTER FRUCTOSE TREATMENT
Reháková R.1, Klimentová J.1, Cebová M.1, Barta A.1, Matúšková Z.1, Kovácsová M.1,
Labaš P.2, Pecháňová O.1
1
Institute of Normal and Pathological Physiology and Centre of Excellence for
Eexamination of Regulatory Role of Nitric Oxide in Civilization Diseases, Slovak
Academy of Sciences, Bratislava, Slovak Republic,
2
Ist Department of Surgery, LFUK, UNB
Background: A concentration of deuterium in deuterium-depleted water (DDW) is 6-7 times
lower than in naturally occurring water (20-25 ppm vs. 150 ppm). When administered for a
longer period, DDW can reduce the concentration of deuterium throughout the body, activating
cellular mechanisms that depend on protons. The aim of our study was to determine the effect of
DDW on blood pressure (BP), relative heart weight, cardiac nitric oxide synthase (NOS)
activity, expression eNOS, iNOS and to determine serum insulin and glucose concentration in
normotensive Wistar Kyoto rats (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR) treated
with 15% fructose (FRU) for three weeks.
Methods: In this study, 12-week-old WKY rats (n=24) and age-matched SHR (n=24) were
used. The experiment consisted of 8 groups (n=6 in each group): control group, group treated
with DDW or FRU and the group treated with DDW and FRU concomitantly. BP was measured
by tail-cuff plethysmography. Total NOS activity was determined by measuring the formation
of L-[3H] citrulline from L-[3H] arginine. Protein expression of NOS isoforms was determined
by Western blot analysis and serum insulin and glucose concentrations were determined by
ELISA.
Results: Both BP and relative heart weight were significantly higher in SHR compared to
WKY. Neither DDW nor FRU had any significant effect on BP and relative heart weight in
WKY or SHR. DDW increased cardiac NOS activity in both WKY and SHR. Concomitant
treatment of DDW with FRU increased cardiac NOS activity even above the control level. This
increase was significant in SHR. No changes were observed in the protein expression of eNOS
and of iNOS. Glucose plasma levels did not change after DDW or FRU treatment, however,
serum insulin concentration significantly increased after DDW treatment in both WKY and
SHR. Simultaneous FRU treatment reversed it to the control level.
Conclusions: In conclusion, DDW was able to increase cardiac NOS activity and insulin serum
concentration in both normotensive and hypertensive rats. FRU treatment, however, may
reverse insulin concentration to the control level.
Supported by grants VEGA 2/0195/15 and 2/0144/14 and APVV 14-0932.
84
PROBLÉMY PSYCHIATRICKEJ NOZOLÓGIE VO SVETLE
POZNATKOV NEUROVEDY
Riečanský I.1,2, Dragašek J.3
1
Ústav normálnej a patologickej fyziológie SAV, Bratislava, Slovensko
2
SCAN-Unit, Fakulta psychológie, Univerzita Viedeň, Rakúsko
3
I. psychiatrická klinika, Lekárska fakulta UPJŠ v Košiciach, Slovensko
Poznatky o neurobiologických procesoch prebiehajúcich v centrálnom nervovom
systéme rýchlo pribúdajú. Neuroveda prináša čoraz viac informácii o súvislosti medzi
psychickými poruchami a patologickými procesmi prebiehajúcimi v mozgu. Na rozdiel
od väčšiny medicínskych odborov je diagnóza v psychiatrii založená na prítomnosti
subjektívnych príznakov a klinickom pozorovaní. V súčasnosti platné psychiatrické
taxonomické systémy (10. revízia Medzinárodnej klasifikácie chorôb Svetovej
zdravotníckej organizácie a 5. vydanie Diagnostického a štatistického manuálu
duševných porúch Americkej psychiatrickej spoločnosti) sú výsledkom snahy o čo
najväčšiu spoľahlivosť v posudzovaní psychopatológie a zhodu medzi posudzovateľmi.
Progres vo výskume etiopatogenézy psychických porúch však čoraz zreteľnejšie
odhaľuje problematickosť súčasných klasifikácií a naznačuje potrebu založiť
psychiatrickú nozológiu na poznatkoch biomedicíny.
Práca bola podporená z grantov MZ SR 2012/52-SAV-2, APVV-14-0840 a VEGA
2/0093/14.
85
COMPARISON OF AT AND TF WITH BASIC COAGULATION
TESTS ON THE MODEL OF SEPSIS IN RATS
Rybová M. 1, 2, Scheer P.3, Hložková J.3, Macháčková K.1, Bíliková P.1, Kuchařová V.1,
Uhríková I. 1
1
Department of Physiology, 2 Small Animal Clinic Laboratory
University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences Brno, Czech Republic
3
FNUSA-ICRC, Integrated Center of Cell Therapy, Pekařská 53, Brno
Introduction. Disseminated intravascular coagulation (DIC) is characterized by
excessive activation of the coagulation cascade. It occurs as a complication of many
serious diseases, especially in sepsis and polytrauma. Antithrombin, tissue factor and
coagulation tests are used as criterion for confirmation of DIC. In this study, we
compared the changes in these parameters in rats with experimentally induced sepsis and
control group.
Material and methods. Study included 12 male rats. Rats were divided into control
group (n=4) and experimental group (n=8) which underwent occlusion of a.
messenterica. Blood was collected 6 hours after surgery and routine coagulation tests
(determination of prothrombin time, activated partial thromboplastin time, and
fibrinogen and D-dimer) were performed. In serum samples the concentration of
antithrombin (AT - Rat antithrombin III (ATIII) ELISA kit Cusabio Biotech Co. USA)
and tissue factor (TF - Rat tissue factor, BlueGene, Shanghai) were measured. Statistical
analysis was performed using the Mann-Whitney unpaired test (MedCalc Software
BVBA, Belgium).
Results. Significant differences were present in AT in experimental and control group
(control vs. experimental, mean value shown: 579.57 vs. 2554.98 pg / ml, p = 0.02).
Other results did not differ significantly (p>0,05).
Conclusion. Concentration of antithrombin can be detected in the time evolution of
sepsis and determination can help us detect early onset of DIC.
Study was supported by grant IGA MH CZ NT14591-3 and IGA VFU Brno 112/2015 /
FVL.
86
FUNKCE CIRKADIÁNNÍCH HODIN V LARVÁCH OCTOMILKY
CHYMOMYZA COSTATA
Sehadová H.1, Schöttner K.1, Závodská R.1,2, Košťál V.1,3
1
Entomologický ústav, Biologické centrum, AV ČR, České Budějovice, Česká republika
2
Jihočeská univerzita, Pedagogická fakulta, České Budějovice, Česká republika
3
Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, České Budějovice, Česká republika
Úvod. Larvy octomilky Chymomyza costata vykazují sezónní chování a vstupují do
diapauzy v podmínkách krátkého dne. Indukce diapauzy vyžaduje gen timeless, který je
součástí biologických hodin. Zda jsou v indukci diapauzy zahrnuty dalších hodinové
geny a jakou roli má v tomto procesu cirkadiánní oscilátor dosud není známo.
Metodika. U larev senzitivních na délku fotoperiody byla provedena
imunohistochemická detekce několika hodinových proteinů: Cryptochromu (CRY),
Periodu (PER) a Pigment dispersního faktoru (PDF), a to v podmínkách dlouhého a
krátkého dne. Funkce cirkadiánních hodin byla rovněž testována meřením pohybové
activity larev.
Výsledky. Protilátka proti CRY intensivně značila skupinu pěti neuronů ve ventrolaterální oblasti každé mozkové hemisféry (jedná se o prekurzory hodinových neuronů
označovaných jako s-LNv). Identická skupina buněk byla detekována protilátkou proti
PER, zatímco pouze čtyři z těchto buněk byly PDF-positivní. Další skupina slabě
barvených CRY-positivních neuronů byla nalezena v dorso-laterálních oblastech
mozkových hemisfér (prekurzory hodinových neuronů označovaných jako l-LNvs
a/nebo LNds). Analýza intensity CRY-positivního signálu v podmínkách pravidelného
střídání světla a tmy odhalila denní změny. Rozdílný patern v intenzitě barvení CRY
protilátkou u jednotlivých s-LNv neuronů, který byl pozorovaný mezi diapauzními a
nediapauzními larvami, ukazuje na roli s-LNv buněk a CRY v řízení indukce diapauzy.
Pohybová aktivita larev vykazuje denní rytmicitu jak v podmínkách dlouhé tak krátké
fotoperiody. V konstaní tmě však rytmicita mizí, čož ukazuje na fakt, že denní změny v
pohybové aktivitě nemají endogenní charakter.
Závěr. Fotoperiodicky sensitivní larvy C. costata obsahují jednoduché, ale
pravděpodobně ne zcela funkční cirkadiánní hodiny, které jsou schopné rozpoznat
sezónní změny fotoperiody.
87
VPLYV SVETELNEJ KONTAMINÁCIE LED OSVETLENÍM NA
HLADINY MELATONÍNU, KORTIZOLU A KVALITU SPÁNKU
U ZDRAVÝCH MLADÝCH PROBANDOV
Stebelová K., Barková K., Zeman M.
Katedra živočíšnej fyziológie a etológie, Prírodovedecká fakulta, Iľkovičova 6,
Univerzita Komenského, Bratislava, Slovensko
Úvod. Svetelná kontaminácia je závažným faktorom modernej doby a neoddeliteľnou
súčasťou života v moderných aglomeráciách. Zavádzanie umelého nočného osvetlenia
na podklade LED diód vyvoláva z hľadiska chronobiológie opodstatnené obavy. Svetlo
vyžarované LED diódami obsahuje podstatnú časť modrého svetelného spektra, ktoré
najvýznamnejšie potláča tvorbu hormónu melatonínu počas tmavej fázy dňa
s následnými desynchronizačnými účinkami na cirkadiánny systém. Cieľom našej
práce bolo zistiť, ako expozícia LED osvetleniu nízkej intenzity s odlišným obsahom
modrého spektra počas nočného spánku ovplyvní hladiny metabolitu hormónu
melatonínu (aMT6s) a stresového hormónu kortizolu v moči probandov .
Metodika. Na štúdii sa zúčastnilo 21 probandov (± 24 rokov; 17 žien, 4 muži).
Probandi spali počas kontrolných podmienok 3 noci v štandardne zatemnenej
miestnosti. V nasledujúcom týždni boli náhodne rozdelení na 2 skupiny a počas 2 noci
boli vystavení LED osvetleniu o intenzite ˂ 5 lux a definovanou teplotou svetla (warm
LED žiarivka – 2700 Kelvin alebo daylight LED žiarivka - 6500 Kelvin). Nasledujúce 2
noci probandi zasa spali v štandardne zatemnených domácich podmienkach. Hladiny
aMT6s a kortizolu sme stanovovali radioimunoilogicky každý deň v rannom moči a
normalizovali sme ich na koncentráciu kreatinínu. Aktivita probandov počas spánku
bola monitorovaná prístrojom actiwatch (CamNtech, UK).
Výsledky a záver. Hladiny kortizolu a metabolitu hormónu melatonínu v rannom moči
zdravých probandov vystavených počas 2 noci LED osvetleniu s rozlične vysokým
obsahom modrého svetla nízkej intenzity neboli významne znížené. Pozorovali sme
individuálne rozdiely v hladinách skúmaných hormónov, ako aj v dennej aktivite
a kvalite spánku probandov v reakcii na experimentálne podmienky, ktoré zdôrazňujú
potrebu individuálneho prístupu k hodnoteniu negatívnych účinkov LED osvetlenia na
poruchy cirkadiánnych rytmov.
Práca bola podporená grantom APVV-0291-12
88
PROSTOROVÁ NAVIGACE A ANIMÁLNÍ MODELY NEUROPSYCHIATRICKÝCH CHOROB
Stuchlík A.1,2
1
Fyziologický ústav AV ČR, Praha
2
Národní ústav duševního zdraví, Klecany
Úvod. Prostorová navigace je populárním modelem vyšších kognitivních funkcí
člověka. Naše pojetí prostorové navigace ji chápe jako vícesložkový proces sestávající
z procesů učení a paměti, rozpoznávání pozic objektů, kognitivní koordinace a
behaviorální flexibility. Prostorová navigace je významně narušena u řady
neuropsychiatrických onemocnění i jejich animálních modelů.
Metodika. Práce využila originální úlohy vyvinuté na našem pracovišti, především
aktivní vyhýbání se místu na rotující aréně Kolotoč, úlohu vyhýbání se nepříteli a
rozpoznání polohy objektu promítaného na počítačový monitor.
Výsledky. Práce ukázala závislost některých navigačních procesů na hipokampu,
narušení učení u animálních modelů schizofrenie, a poškození kognitivní flexibility u
animálním modelu obsedantně kompulzivní poruchy.
Závěr. Práce shrnuje dosavadní výsledky na pracovišti autora získané za podpory
projektů a ukazuje postižení specifických složek prostorové navigace u animálních
modelu nemocí centrálního nervového systému
Práce byla podpořena grantem GAČR 14-03627S a AZV 15-34524A, GAČR
P304/12/G069 a MŠMT LH14053. Institucionální podpora byla poskytnuta projektem
RVO:67985823.
89
ZMĚNY
BAROREFLEXNÍHO
VZTAHU
SRDEČNÍCH
INTERVALŮ A KREVNÍHO TLAKU BĚHEM VERTIKALIZACE
PACIENTŮ S MÍŠNÍ LÉZÍ
Svačinová J.1, Ondrušová K.1, Javorka M.2,3, Nováková Z.1, Nováková M.1
1
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta, MU, Brno, Česká republika
2
Ústav fyziológie, Jesseniova lekárska fakulta, UK, Martin, Slovensko
3
Centrum BioMed „BioMed Martin“, Jesseniova lekárska fakulta, UK, Martin,
Slovensko
Úvod. Výška a rozsah míšního poranění ovlivňuje nejen motorický a sensorický deficit,
ale zasahuje také kardiovaskulární regulaci. Chronotropní účinek parasympatiku na
kardiovaskulární systém je sice zachovaný, ale funkce baroreflexu je ovlivněna ztrátou
informací z descendentní větve sympatiku. Cílem práce bylo vyhodnocení míry
poškození baroreflexní regulace krevního tlaku pomocí analýzy kauzální interakce mezi
systolickým krevním tlakem (STK) a srdečními intervaly (SI) u kvadruplegiků (KV,
krční míšní léze), paraplegiků (PA, hrudní míšní léze) a zdravých kontrol (K).
Metodika. Krevní tlak byl kontinuálně snímán u 13 KV (29 let), 9 PA (27 let) a 13 K
(27 let) za klidových podmínek a během vertikalizace pomocí vertikalizátoru. Ze
záznamu krevního tlaku byly získány sekvence STK a SI. Pomocí bivariantního
autoregresního modelu byla vypočítána kauzální koherence (Coh2stksi) a kauzální
zesílení přenosu variability (Gainstksi) zprostředkované pouze baroreflexní nervovou
drahou. Coh2stksi určuje těsnost vazby mezi STK a SI v baroreflexním směru. Kauzální
Gainstksi představuje novou metodu odhadu citlivosti baroreflexu (BRS). Porovnán byl
rozdíl Coh2stksi a Gainstksi jak mezi skupinami, tak mezi fázemi klidu a vertikalizace.
Výsledky. V klidu nebyl nalezen rozdíl mezi skupinami. Během vertikalizace došlo k
nárůstu Coh2stksi pouze u PA a K, takže KV měli oproti K a PA sníženou Coh2stksi.
Naopak K a PA si během vertikalizace podrželi nezměněné Gainstksi, zatímco KV
vykázalo pokles Gainstksi. Oba parametry negativně korelovaly s výškou míšní léze.
Závěr. Porucha regulace krevního tlaku u pacientů s míšní lézí se projeví až během
změny polohy těla. Schopnost baroreflexní nervové dráhy regulovat SI na základě STK
během vertikalizace klesá s rostoucí výškou míšní léze. To vede k symptomům
ortostatické hypotenze především u pacientů s krční míšní lézí.
Práce byla podpořena grantem MUNI/A/1326/2014, ITMS projekt “BioMed Martin”
no. 26220220187, APVV-0235-12 a VEGA 1/0059/13.
90
MORFIN SNIŽUJE, ZATÍMCO THC NEOVLIVŇUJE SOCIÁLNÍ
INTERAKCI U DOSPĚLÝCH POTKANŮ
Šlamberová R.1, Mikulecká A.2, Macúchová E.1, Hrebíčková I.1, Ševčíková M.1,
Nohejlová K.1, Pometlová M.1
1
Karlova Univerzita v Praze, 3. Lékařská fakulta, Ústav normální, klinické a
patologické fyziologie, Praha, Česká republika
2
Akademie věd České republiky, Fyziologický ústav, Praha, Česká republika
Úvod. Psychotropní látky ovlivňují chování jak u lidí, tak u zvířat. Opioidy a
kanabinoidy jsou hojně zneužívané drogy u nás i ve světě. Cílem této studie bylo
otestovat, jak ovlivňuje morfin (MOR) a delta9-tetrahydrocannabinol (THC) sociální
chování laboratorního potkana.
Metodika. Dospělí samci laboratorního potkana kmene Wistar byli testováni v testu
sociální interakce (SIT). 45 minut před testem jsme subkutánně aplikovali drogu: MOR
(1; 2,5; 5 mg/kg), THC (0,5; 1; 2 mg/kg). Kontrolním zvířatům byl aplikován
fyziologický roztok (FR u MOR) nebo etanol (u THC). Vzájemné chování zvířat bylo
nahráváno na kameru po dobu 5 minut a následně hodnoceno pomocí softwaru ODLog
(Macropod Software). Byl hodnocen výskyt a čas strávený sociální interakcí (SI) a
nesociálními aktivitami (lokomoce a vertikální pohyb – „rearing“).
Výsledky. Morfin v dávkách 1 a 2,5 mg/kg snižoval celkovou SI zvířat. Detailní
analýza specifických vzorců SI odhalila po všech dávkách MOR pokles vzájemného
očichávání se a vzájemného opečovávání. Navíc nejvyšší dávka MOR (5 mg/kg) snížila
vzájemné sledování se a naopak zvýšila vzájemné očichávání genitálií. Nesociální
aktivity (lokomoci) MOR neovlivnil, pouze nižší dávky MOR (1 a 2,5 mg/kg) zvýšily
vertikální pohyb. Žádná z testovaných dávek THC v porovnání s vlastní kontrolní
skupinou (rozpouštědlo-etanol) nevyvolala změny v SI, ani v nesociálních aktivitách.
Rozdíly nebyly zjištěny ani při detailní analýze specifických vzorců SI. Nicméně při
porovnání chování těchto zvířat se skupinou FR byly nalezeny rozdíly nejen mezi všemi
skupinami THC, ale i etanolovou skupinou: snížení celkové SI a snížená vertikální
aktivity, ale naopak zvýšení vzájemného očichávání se a vzájemného opečovávání.
Naše výsledky naznačují, že tyto změny jsou vyvolány spíše etanolem než vlastní
aplikací THC.
Závěr. Na základě současných výsledků můžeme říci, že opioidy ovlivnily sociální
chování více než kanabinoidy, kde účinky THC byly maskovány účinkem etanolu. Naše
výsledky přispívají k poznání vlivu drog na sociální chování.
Práce byla podpořena grantem GACR 14-03708S a projektem PRVOUK P34
91
CO MŮŽE NABÍDNOUT VÝZKUM CHLADOVÉ ODOLNOSTI
HMYZU MEDICÍNSKÉMU VÝZKUMU?
Štětina T.1,2, Košťál V. 1,2
1
Biologické centrum AVČR, Entomologický ústav, České Budějovice, Česká republika
2
Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, České Budějovice, Česká republika
Chladová odolnost je klíčem k úspěchu pro přezimování hmyzu drobných ektotermních
organismů, které principiálně nemohou udržovat stálou tělesnou teplotu. Jejich tělesná
teplota během přezimování běžně klesá do podnulových hodnot. Chladová odolnost
hmyzu se v evoluci vyvinula do podoby složitého adaptivního komplexu
biochemických a fyziologických mechanismů, které zajišťují přežití i za tělesné teploty
hluboko pod nulou, například v kapalném dusíku nebo dokonce blízko absolutní nule.
Přezimující hmyz spoléhá buď na podchlazení tělních tekutin, nebo na jejich řízené
promrzání, nebo na částečnou až úplnou dehydrataci organismu. Po dehydrataci může
navíc docházet až k fázovým přechodům do skelného skupenství (k vitrifikaci).
Studium chladové odolnosti hmyzu nabízí jedinečnou příležitost jak odhalit principy
přežití buněk, tkání a celých organismů za kryogenních podmínek.
V příspěvku budou stručně představeny jednotlivé strategie přezimování hmyzu a
přežití za podnulových tělesných teplot. Situace u hmyzu bude porovnávána s
obratlovci a budou uvedeny příklady konkrétních studií hmyzu v Laboratoři diapauzy
hmyzu ENTÚ BC AVČR.
92
ELEKTRICKÁ AURIKULÁRNA STIMULÁCIA UŠNICE AKO
LIEČBA SYNDRÓMU OBŠTRUKČNÉHO SPÁNKOVÉHO APNOE:
PREDBEŽNÁ ŠTÚDIA
Štimmelová J.1, De Vos G.2 , Grešová S.1, Bačová I.1, Švorc P.1, Tomori Z.1, Donič V.1
1
Ústav fyziológie LF UPJŠ, Košice, Slovensko
2
NasoPhlex BV, Zaandijk, The Netherlands
Úvod. Syndróm obštrukčného spánkového apnoe (OSA) je charakterizovaný častými
prerušeniami dýchania počas spánku a najčastejšie je liečený ventilačnou terapiou
(CPAP, BIPAP, DPAP ), orálnymi protetickými pomôckami a chirurgickou liečbou.
Elektrická aurikulárna stimulácia ušnice (EAS) bola vyvinutá ako nová neinvazívna
a nefarmakologická technológia liečby (OSA).
Metodika. Do štúdie bolo zaradených 44 mužských pacientov na základe výsledkov
apnoicko-hypopnoického indexu ≥10/ hodinu spánku z celonočného diagnostického
polysomnografického monitorovania (AHI≥10), a ďalších, nami zvolených kritérií.
Počas prerušenia dýchania v trvaní 2-3 s, v závislosti od predchádzajúcej dychovej
frekvencie, boli aplikované elektrické stimuly v mieste nameranej najnižšej impedancie
v ušnici. V prípade, že sa dýchanie neobnovilo, bola amplitúda stimulov automaticky
zvyšovaná do prahovej hodnoty, ktorá bola nameraná v bdelom stave pred celonočným
monitorovaním.
Výsledky. U 14 sledovaných pacientov (32% všetkých pacientov ), EAS znížila AHI z
44.5±17.8/h (priemer ±SD) na 15.5±8.7/h (65%) a apnoický index (AI) z 41.2±17.3/h
na 11.3±6.5/h (73%). EAS taktiež upravila oxygen desaturation index (ODI) z
31.1±19.0/h na 12.1±9.6/h, skrátila dobu desaturácie SaO2 <90% z 10.7±17.1% na
3.2±5.7%. U 30 pacientov (68% všetkých pacientov) sme nezaznamenali zlepšenie
kvality spánku ani zmenu dychového vzoru.
Záver: EAS bola efektívna u malej skupiny pacientov. Napriek tomu, sú sledované
zmeny na uvedenú stimulačnú liečbu klinicky relevantné. Metóda po nastavení
optimálnych parametrov môže predstavovať novú alternatívnu liečbu u pacientov, ktorí
netolerujú najčastejšie užívanú ventilačnú terapiu.
93
PRÍJEM ALKOHOLU A KONCENTRÁCIA GLUKÓZY V KRVI
Štrbák V.1,2, Bačová Z1,2
1
Ústav patologickej fyziológie LF SZU, Bratislava, Slovensko
2
Ústav experimentálnej endokrinologie SAV, Bratislava, Slovensko
Úvod. Alkohol spôsobuje zväčšenie objemu buniek vedúce k exocytóze sekréčneho
materiálu. Príjem alkoholu u diabetických pacientov máva neočakávané výsledky:
objaví sa prolongovaná hypoglykémia. Mechanizmus tohoto účinku nie je stále celkom
objasnený. Etanol tlmí inhibičný účinok noradrenalínu na sekréciu inzulínu, výrazne
mení prietok krve: stúpa v endokrinnej časti a klesá v exokrinnej časti pankreasu.
Alkohol súčasne tlmí regulačnú odpoveď rastového hormónu na pokles glykémie.
Metodika. Testovali sme účinok etanolu na sekréciu inzulínu izolovanými ostrovčekmi
dospelých potkanov.
Výsledky. Alkohol v izoosmotickom roztoku stimuloval sekréciu inzulínu úmerne
použitej koncentrácii (40, 80 a 160 mM). Hyperosmotický roztok etanolu bol neúčinný.
Závěr. Etanol stimuluje sekréciu inzulínu pankreatickým ostrovčemi v dôsledku
zväčšenia bunkového objemu (cell swelling). Tento účinok spolu s blokovaním
regulačnej odpovede organizmu na hypoglykémiu vedie k hypoglykémii.
94
ZOLETILOVÁ ANESTÉZIA
ŠTÚDIACH NA POTKANOCH
V
CHRONOBIOLOGICKÝCH
Švorc P., Švorc P. Jr., Bačová I, Nováková M, Grešová S.
Ústav fyziológie, Lekárska fakulta, Univerzita P.J.Šafárika, Košice, Slovenská
republika, 2Ústav fyziológie a patofyziológie, Lekárska fakulta, Ostravská univerzita,
Ostrava, Česká republika
Cieľ: Zoletilová anestézia neovplyvňuje vitálne funkcie, ale v súčasnej dobe neexistuje
žiaden literárny údaj o efekte zoletilu na cirkadiánne rytmy vitálnych funkcií.
Primárnym cieľom štúdie bolo zistiť, či sú zachované svetlo-tma rozdiely v dôležitých
elektrokardiologických parametroch, na základe ktorých môžeme predpovedať vznik a
vývoj porúch srdcového rytmu a to v in vivo podmienkach pri spontánnom dýchaní
u intaktného zvieraťa a po vyvolaní celkovej anestézie. Sekundárnym cieľom bolo
taktiež zistiť, či existujú svetlo-tma rozdiely v acidobázickej rovnováhe, ktorej zmeny
majú priamy dopad na elektrofyziológiu srdca a to za tých istých podmienok, ktoré sú
popísané vyššie.
Metodika: Experimenty boli robené v zoletilovej anestézii (30mg/kg i.p.) na samiciach
potkana kmeňa Wistar po adaptácii na cyklus striedajúceho sa svetla a tmy (LD cyklus 12h:12h). V závislosti na svetlej a tmavej fáze režimového dňa bola hodnotená
frekvencia srdca, rektálna teplota, elektrokardiografické časové intervaly a amplitúdy
vĺn (PQ, QT, QTc interval, QRS komplex, amplitúda vlny P, R a T) a acidobázická
rovnováha (pH, pO2, pCO2, HCO3-, stHCO3-, BE, satO2).
Výsledky: Svetlo-tma rozdiely boli zachované vo frekvencii srdca, v rektálnej teplote a
v elektrokardiologických parametroch. U spontánne dýchajúcich potkanov, zoletilová
anestézia vyvolala systémovú hypoxiu, hyperkapniu a acidózu bez ohľadu na svetlú
alebo tmavú fázu režimového dňa. Svetlo-tma rozdiely boli zachované vo všetkých
sledovaných acidobázickych parametroch, okrem HCO3- a satO2.
Závery: Zoletilová anestézia je vhodným typom anestézie v chronobiologických
kardiovaskulárnych in vivo experimentoch na potkanoch.
95
FAKTORY VPLÝVAJÚCE NA INFEKCIE MOČOVÝCH CIEST V
EXPERIMENTE
Tóthová Ľ.1, Čonka J.1, Melišková V.1, Celec P.1,2,3, Hodosy J.1,4
1
Ústav molekulárnej biomedicíny, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského,
Bratislava
2
Ústav patologickej fyziológie, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava
3
Katedra molekulárnej biológie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského,
Bratislava
4
Fyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava
Úvod. Infekcie močových ciest (UTI) sú druhou najčastejšie sa vyskytujúcou
bakteriálnou infekciou u človeka, a častou príčinou morbidity starších mužov a žien
všetkých vekových kategórií. K následkom týchto infekcií patrí častá rekurencia,
pyelonefritída s následnou stratou obličkových funkcií a chronická choroba obličiek.
Rozdielna frekvencia výskytu ako i rozdiel v závažnosti priebehu uroinfekcie u mužov
a žien dáva predpoklad, že steroidné hormóny zohrávajú úlohu v odpovedi na
uropatogénne baktérie. Hlavným cieľom tejto štúdie preto bolo objasnenie vplyvu
steroidov (estradiol, testosterón a vitamín D) v modulácií uroinfekcií v animálnom
modeli. Zároveň, predpokladáme, že steroidy ovplyvňujú expresiu antimikrobiálnych
peptidov, čo môže viesť k vyššej rezistencii urotelu na kolonizáciu baktériami alebo
aspoň ľahší priebeh infekcie u oboch pohlaví, čo sme tiež overovali v animálnom
experimente.
Metodika. Pre navodenie uroinfekcie, sme v experimentoch sme myšiam transuretrálne
podávali uropatogénne baktérie v dávke 108 CFU/ml. Po 24 hodinách po aplikácií
baktérií boli zvieratá usmrtené izofluranovou anestéziou. Močový mechúr, pravá a ľavá
oblička boli odobraté na kultivačnú a histologickú analýzu.
Výsledky. Sacharóza ako osmoticky aktívna látka signifikantne zvyšovala podľa
očakávania diurézu, a mala trend k nižšiemu počtu kolónií v obličkách infikovaných
myší. Ovariektómia nemala vplyv na priebeh a počty narastených kolónií v obličkách
po vyvolaní uroinfekcie.
Záver. Príjem tekutín a zvýšená diuréza podľa našich výsledkov môžu pozitívne
vplývať na priebeh uroinfekcie. Protektívna úloha estradiolu sa u nás nepotvrdila. Na
druhej strane v súvislosti s novo popísaným modelom UTI u samcov sa otvárajú ďalšie
možnosti skúmania účinku steroidov a objasnenie molekulárneho mechanizmu.
Práca bola podporená grantom Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu
Slovenskej Republiky – grantové číslo VEGA 1/0222/14.
96
IMPLICATION OF MIR-1 AND MIR-21 IN COMPENSATORY
RESPONSE TO ATTENUATE CARDIAC INJURY INDUCED BY
CHEST IRRADIATION: EFFECTS OF TREATMENT WITH
ASPIRIN AND ATORVASTATIN.
Viczenczova C.1 , Szeiffova Bacova B.1, Kura B.1, Egan Benova T.1, Yin Ch.2,
Kukreja R.2, Slezak J.1, Tribulova N.1
1
Institute for Heart Research, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, Slovakia
2
Division of Cardiology, Medical College of Virginia, Virginia Commonwealth
University, Richmond, Virginia, USA
Background and Aim: Radiation therapy on the chest is associated with heart injury.
Intercellular connexin-43 (Cx43) channels mediated communication and extracellular
matrix homeostasis might be affected. We aimed to explore whether miRNA-1 which
regulates GJA1 gene transcription for Cx43 and miR-21 that regulates expression of
extracellular matrix proteins are altered in response to irradiation. Effect of antiinflammatory treatment with aspirin and atorvastatin was examined as well.
Methods: Adult, male Wistar rats subjected to single dosage radiation on mediastinum
at 25 Gy and non-irradiated were used. Both groups were treated during six weeks with
aspirin (3 mg/day) or atorvastatin (0.25 mg/day) and compared to untreated rats. Left
ventricular tissue was taken at the end of experiment for western blot and real-time PCR
analysis. Expression of PKC-epsilon, which phosphorylates Cx43 and prohypetrophic/pro-apoptotic PKC-delta was also determined.
Key Results: Neither heart nor left ventricular weights were affected. Expression of
miR-1 was decreased while miR-21 was increased due to irradiation. Aspirin prevented
post-irradiation decline of myocardial miR-1 but did not affect an increase of miR-21.
In contrast, atorvastatin did not affect decline of miR-1 but prevented post-irradiation
elevation of myocardial miR-21. Interestingly, both aspirin and atorvastatin prevented
irradiation-induced up-regulation of myocardial Cx43 protein. PKC-epsilon and PKCdelta expression was increased post-irradiated rat hearts and not affected by treatments.
Conclusion: Findings suggest implication of miR-1 and miR-21 in adaptive response to
chest irradiation-induced cardiac injury and prophylactic effect of treatment.
Study was supported by APVV 0241/11, VEGA 2/0076/16, 2/0021/15, 2/0167/15 grants.
97
AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM RESPONSE TO STRESS IN
NEWLY DIAGNOSED MULTIPLE SCLEROSIS PATIENTS
Vlček M.1, Penesová A.1, Imrich R.1, Turčáni P.2, Ježová D.1, Kollár B.2
1
Biomedical Research Center, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, Slovakia
2
First Department of Neurology, Faculty of Medicine, Comenius University, Bratislava,
Slovakia
Introduction. Multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory demyelinating disease
of the central nervous system. Autonomic dysfunction (AD) is found in 45% to 84% of
multiple sclerosis patients and it is a significant cause of disability. Since almost
nothing is known on early stages of MS in this respect, the aim of our study was to
assess autonomic nervous system response to stress in a well defined group of newly
diagnosed un-treated MS patients.
Methods. We examined 19 MS patients and 19 age, sex and body mass index matched
healthy controls. MS patients were newly diagnosed, untreated and with low Expanded
Disability Status Scale (EDSS) score (1.1±0.7). Blood pressure and plasma epinephrine
and norepinephrine were measured during mental stress (Stroop test) and during
orthostatic test. Catecholamines were measured by ELISA.
Results. MS patients had similar baseline blood pressure and catecholamines
concentrations as healthy controls. At the end of Stroop test (mental stress) MS patients
had lower systolic blood pressure (121 ± 14 vs. 132 ± 17 mmHg, p=0.043) and lower
heart rate (70 ± 13 vs. 80 ± 17 min-1, p=0.046). MS patients demonstrated lower mental
stress induced epinephrine increase compared to healthy controls (10 ± 22 vs. 30 ± 38
pg/ml; p=0.049). However, we did not found any difference in blood pressure, heart rate
and catecholamines response to orthostasis between groups.
Conclusions. We have found signs of decreased sympathetic nervous system activation
during mental stress in MS patients. However, the sympathetic activation during another
type of stressor, orthostasis, was normal in those patients. This suggests no apparent
autonomic dysfunction in early MS, only some clinically insignificant decreased
autonomic response to mental stress. The role of the disease itself on this lower
response to mental stress should be further investigated.
This work was supported by grant APVV-0028-10 and VEGA 2/0161/16
98
PRÍTOMNOSŤ
DELÉCIÍ
MITOCHONDRIÁLNEJ
V PERIFÉRNEJ KRVI U DETÍ S AUTIZMOM
DNA
Vokálová L., Durdiaková J., Repiská G., Lakoštíková G., Ostatníková D.
Fyziologický ústav, Lekárska Fakulta Univerzity Komenského v Bratislave
Úvod: Autizmus je ochorenie, ktorému sa v súčasnosti venuje veľká pozornosť ale
napriek obrovskej snahe mnohých vedeckých tímov sa nedarí nájsť kľuč k jeho
etiológií. Našu prácu sme postavili na pozorovaní, kedy u autistov bola preukázaná
vyššia miera oxidačného stresu ako aj vyššia prevalencia mitochondriálnych ochorení.
Mitochondrie sú hlavnými energetickými centrami v bunke a vo veľkej miere
prispievajú k správnemu energetickému metabolizmu. Mitochondie sú veľmi náchylné
na oxidačné poškodenie nakoľko sa v nich nachádza mitochondriálna DNA, ktorá nie je
chránená protektívnymi histónmi a disponuje len obmedzenou reparačnou schopnosťou
čo ju robí náchylnú na oxidačné poškodenie vedúce k deléciám či mutáciám.
Mitochondriálna DNA kóduje proteíny elektrón transportného reťazca a proteíny
zapojené v mitochondriálnej proteosyntéze. Pri poškodení mtDNA sa bunka snaží
vykompenzovať mitochondriálnu insuficienciu namnožením mtDNA. Zistilo sa, že
zvýšené množstvo mtDNA v lymfocytoch periférnej krvi sa dá využiť aj ako biomarker
zmeneného energetického metabolizmu v mozgu. Predpokladá sa, že zmenený
energetický metabolizmus v mozgu by mohol mať za následok zmeny kognitívnych
a sociálnych funkcií u autistov.
Metodika: Štúdia zahŕňa 66 autistických detí a 15 zdravých detí v kontrolnej skupine.
Totálna DNA bola izolovaná z lymfocytov periférnej krvi odobranej do EDTA
skúmavky. Relatívne množstvo mtDNA ako aj 4,9kb delécie mtDNA bolo stanovené
kvantitativnou real-time PCR. Oxidačný stres bol zmeraný v plazme sadou
biochemických metód založených na fotometrických a fluorometrických metódach.
Výsledky: V skupine detí s autizmom sme pozorovali signifikantne zníženú celkovú
antioxidačnú aktivitu (TAC,p=0,03) ako aj signifikantne zvýšené markery oxidačního
stresu (FRAP,p=0,02; TBARS, p=0,009).
Závery: V dôsledku zvýšeného oxidačného stresu predpokladáme zvýšenie počtu kópií
mtDNA pripadajúcej na jednu bunku rovnako ako zvýšené množstvo molekúl
obsahujúcich 4,9kb deléciu mtDNA. Namerané
s behaviorálnymi charakteristikami detí s autizmom.
99
hodnoty budeme
korelovať
VPLYV E. COLI NA NETÓZU IN VITRO
Wagnerová A., Lauková L., Vlková B.I., Gardlík R., Celec P.
Ústav Molekulárnej
Bratislava, Slovensko
Biomedicíny,
Lekárska
fakulta,
Univerzita
Komenského,
Úvod. Neutrofily, patriace do rodiny granulocytov, sú hlavnými antimikrobiálnymi
fagocytmi vrodeného imunitného systému. Počas infekcie zapoja do boja proti
mikroorganizmom tri hlavné stratégie: fagocytózu, degranuláciu a takzvanú NETózu.
Pri NETóze dochádza k dezintegrácii jadrovej a granulárnej membrány, uvoľneniu
chromatínu do extracelulárneho priestoru a jeho zmiešaniu s obsahom granúl a
cytoplazou za vzniku extracelulárnych pascí (neutrophil extracellular traps, NETs).
NETs sú spájané z rôznymi zápalovými stavmi, vrátane sepsy, preeklampsie a
zápalových črevných ochorení, pričom sú odpoveďou na stimuly ako cytokíny a
chemokíny, mikroorganizmy a iné patogény, ako aj PMA (forbol-12-myristát-14acetát), ktorý je najpoužívanejším modelom NETózy. Napriek mnohým prospešným
účinkom sa ukázalo, že nadmerná produkcia NETs vedie k deštrukcii okolitého tkaniva.
Cytotoxicita spôsobená NETs môže byť narušená NADPH inhibítormi blokujúcimi
NETózu, deoxyribonukleázou I (DNáza I) degradujúcou NETs, alebo inhibítormi
histónov alebo myeloperoxidázy.
Metodika. Ľudské polymorfonukleárne neutrofily (PMNs) izolované z periférnej krvi
boli rozdelené do dvoch skupín. Prvá bola stimulovaná 50 nM PMA alebo
uropatógénnou E. coli (MOI 0,5) počas 4 a 18 h. K druhej sa 30 min po stimulácii PMA
resp. E. coli pridalo 0,5 mg/ml DNázy I. Prežívanie E. coli sa zisťovalo vyočkovaním
na kultivačnú LB pôdu. Tvorba NETs sa vizualizovala farbením DNA a v jednotlivých
skupinách sa merali rozdiely v koncentrácii extracelulárnej DNA.
Výsledky. Prežívanie E. coli pridanej k PMNs oproti kontrolnej skupine obsahujúcej
čistú kultúru E. coli kleslo. Množstvo NETs vyhodnocované farbením DNA ako aj
meraním koncentrácie extracelulárnej DNA bolo po stimulácii E. coli zvýšené.
Záver. Preukázali sme, že E. coli indukovala tvorbu NETs u neutrofilov, pričom
neutrofily efektívne eliminovali E. coli.
Práca bola podporená grantom VEGA 1/0406/13
100
TECHNIKY ELEKTRONOVÉ MIKROSKOPIE A ZPRACOVÁNÍ
OBRAZU UŽITEČNÉ PRO FYZIOLOGY
Weyda F.
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita, České Budějovice, Česká republika
Moderní fyziolog má k dispozici celou řadu výzkumných technik, kterými získává
informace o základních funkcích živých organizmů. K dosažení komplexnějšího
pohledu na studovanou problematiku může s výhodou využít i metody morfologické,
kterými doplní informace o místech v těle organizmů kde studované děje probíhají.
Z takové skupiny metod jsou významné především metody mikroskopické. Existuje
jich celá škála a syntéza výsledků z nich naplňuje koncepci korelační mikroskopie. Byť
se většinou jedná o metody poměrně náročné (které tak mohou méně zkušené odborníky
odrazovat), jsou zde dosažitelné jednodušší a univerzálnější (a také některé méně známé
či „zapomenuté“) postupy, které mohou přinést zásadní rozšiřující informace.
Na předních místech zde figurují mikroskopie optická a elektronová. Základem je
připravit zkoumaný objekt tak, aby na něj bylo možné aplikovat více mikroskopických
metod. Specifické místo v biologickém objektu šetrně fixovaném, odvodněném a
zalitém v pryskyřici poslouží jak pro mikroskop optický (polotenké řezy), tak pro
elektronový mikroskop prozařovací (TEM) a ještě lze tkáň po řízeném vymytí
pryskyřice studovat v elektronovém mikroskopu rastrovacím (SEM). Na takovém místě
lze často provést i některou z imunometod, což může značně rozšířit naše znalosti
(a k základním informacím statickým může přispět i informacemi dynamickými).
Pokud máme biologický objekt, pro který by byly výše zmíněné techniky poněkud
nešetrné, máme zde spolehlivou oblast technik zmrazovacích. Zde bych chtěl fyziology
seznámit s extrémně jednoduchou a velmi účinnou technikou „žiletkového“ lámání
objektů zmrazených v okamžiku nějaké důležité akce. Pro preciznější výzkum je poté
možné daný biologický objekt studovat v LT-FESEM elektronovém mikroskopu, kde
lze šetrně za vysokého rozlišení a při velkých zvětšeních získat zcela zásadní výsledky.
Ze všech technik korelační mikroskopie získáme obrazová data různé úrovně. Tady je
důležité jejich další zpracování. Máme zde k dispozici celou řadu digitálních technik
zpracování obrazu založených na známých nebo i méně známých- a přitom efektivníchsoftwarových prostředcích. Na závěr bych chtěl velmi stručně zmínit další
nemikroskopické (byť pracují i se zvětšeními na nižší úrovni optické mikroskopie)
zobrazovací techniky, jako jsou mikroradiografie a rentgenová mikrotomografie.
101
THE EFFECT OF COMBINED TREATMENT OF OPIOIDS WITH
METHYLPHENIDATE ON NOCICEPTION IN RATS AND PAIN IN
HUMAN
Yamamotová A.1, Šlamberová R.1, Fricová J.2, Rokyta R.1
1
Charles University in Prague, Third Faculty of Medicine, Department of Normal,
Pathological and Clinical Physiology, Prague, Czech Republic
2
Charles University in Prague, General University Hospital, Prague, Czech Republic
Introduction. Methylphenidate hydrochloride (MPH) is a stimulant drug used for
attention deficit hyperactivity disorder treatment and less frequently for management of
cancer-related fatigue and sedation. MPH blocks the reuptake of the catecholamines
dopamine and noradrenalin by binding to the transporters, thereby increasing
catecholamine availability. Opioids cause the release of dopamine from VTA neurons
through inhibition of GABAergic neurons, whereas psychostimulant drugs increase
extracellular dopamine directly.
The aims and methods of our study were: 1) to compare antinociceptive effect of MPH
and its combination with morphine (MOR) in adult male Wistar rats using the plantar
test (Ugo Basile, Italy) after single administration of MPH (1 mg/kg or 5 mg/kg s.c.),
MOR (1 mg/kg or 5 mg/kg s.c) or their combination; 2) to compare analgesic effects of
combined therapy of opioids and psychostimulant MPH (Ritalin) with the opioid
monotherapy in patient with cancer of orofacial area. For an objective assessment of
physical activity and sleep quality during three week monitoring period, patient was
equipped with Actiwatch Score actigraph (CamNtech, UK). Actigraph was placed on
the non-dominant hand and the patient was alerted by beep to insert the required
information about his current state - the intensity and frequency of pain, and the extent
to which pain interferes with daily life.
Results and conclusion. Our research supports the evidence that MPH in lower doses
has the ability to enhance the analgesic properties of morphine when both types of drugs
are used in combination; however in higher doses it can weaken antinociceptive potency
of morphine especially at the spinal site. In the patient, short-term treatment had no
significant effect on intensity and frequency of pain, however it decreased burden of
pain. In this patient, the combined treatment of opioid and Ritalin showed antisedation
effect and mild improvement of the quality of life.
Supported by grant IGA NT/14484 and Prvouk P34.
102
HYPEROSMOTICKÉ PROSTREDIE ZVYŠUJE ODOLNOSŤ
SRDCA VOČI ISCHEMICKO-REPERFÚZNEMU POŠKODENIU A
OSLABUJE
OCHRANNÝ
ÚČINOK
ISCHEMICKÉHO
PRECONDITIONINGU
Zálešák M.1, Blažíček P.2, Pancza D.2, Gablovský I.1, Ravingerová T.1
1
Ústav pre výskum srdca, SAV, Bratislava, Slovenská republika
2
Laboratórium klinickej biochémie a hematológie, Alpha Medical, a. s., Bratislava,
Slovenská republika
Úvod. Viacero štúdii potvrdilo, že diabetes mellitus ovplyvňuje odolnosť srdca voči
ischemicko-reperfúznemu poškodeniu a oslabuje ochranný účinok kardioprotektívnych
intervencií, ako je ischemický preconditioning (IP). Cieľom štúdie bolo vyhodnotiť
vplyv zvýšenej
osmotickej
aktivity prostredia srdca, často
spojenej
s hyperglykemickými stavmi na závažnosť ischemicko-reperfúzneho poškodenia a
účinnost IP.
Metodika. Experimenty sa uskutočnili na izolovaných a perfundovaných srdciach
potkanov podľa Langendorffa vystavených 30 min koronárnej oklúzii a 120 min
reperfúzii. IP bol indukovaný dvomi cyklami 5 min koronárnej oklúzie a reperfúzie pred
dlhotrvajúcou koronárnou oklúziou a reperfúziou. Hyperosmotické prostredie (HO) sme
navodili prítomnosťou manitolu v Krebs-Henseleitovom roztoku (11 mmol/l).
Výsledky. HO signifikantne zmiernilo rozsah infarktu a tiež uvoľňovanie srdcového
proteínu viažuceho mastné kyseliny (h-FABP – marker poškodenia kardiomyocytov) na
približne 50 % v porovnaní s normoosmotickými podmienkami bez prítomnosti
manitolu. IP v HO podmienkach však štatisticky významne zväčšil rozsah infarktu a
mal tendenciu zvyšovať uvoľňovanie h-FABP zo srdca do perfúzneho roztoku.
Závěr. Výsledky experimentov naznačujú, že HO zohráva významnú úlohu
v kardioprotekcii ischemického myokardu. Napriek tomu, HO je pravdepodobne
príčinou zlyhania kardioprotekcie indukovanej IP při hyperglykemických stavoch.
Práca bola podporená grantami: VEGA SR 1/0638/12, VEGA SR 2/0201/15, APVV0102-11
103
EXPRESE GENŮ BIOLOGICKÝCH HODIN V MOZKU ZAVÍJEČE
MOUČNÉHO (EPHESTIA KUEHNIELLA)
Závodská R.1,2,3, Kobelková A.2,3, Sauman I.2,3, Bazalová O.2,3, Dolezel D.2,3
1
Pedagogická fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice, Česká republika
2
Entomologický ústav, Biologické centrum AV ČR, České Budějovice, Česká republika
3
Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity, České Budějovice, Česká republika
Úvod. Biologické hodiny, které řídí denní rytmy hmyzu, jsou u všech druhů
představovány stejnými geny. Funkce těchto genů a jejich role v molekulárním
mechanismu cirkadiánních hodin se však u jednotlivých druhů hmyzu může lišit. Cílem
studie bylo zjistit rytmické chování dospělců a charakter exprese základních
hodinových genů timeless (tim) a period (per) v mozku zavíječe moučného (Ephestia
kuehniella; Pyralidae, Lepidoptera), jenž představuje fylogeneticky primitivního předka
ve srovnání s ostatními druhy motýlů, u nichž se prováděl výzkum cirkadiánních hodin
na molekulární úrovni. Výsledky studie pomohou lépe porozumět variabilitě
molekulárního mechanismu biologických hodin v souvislosti s evolučním vývojem
hmyzu.
Metodika. Byly zaklonovány geny tim a per a pomocí qRT-PCR měřena jejich exprese.
Pomocí In situ hybridizace a imunocytochemických metod byly v mozku dospělců
lokalizovány neurony s expresí obou hodinových genů.
Výsledky. Zjistili jsme cirkadiánní rytmicitu v kladení vajíček u samiček zavíječe
moučného, v pohybové aktivitě jedinců i eklozi dospělců. U obou pohlaví byla
potvrzena jediná kopie genů timeless a period. V podmínkách střídání světla a tmy se
projevila denní rytmicita v množství tim m RNA a per m RNA s nejnižší hladinou
v době 4 hodiny po rozsvícení a nejvyšší hladinou 4 hodiny po zhasnutí. U obou
transkriptů přetrvávala podobná oscilace i v podmínkách konstantní tmy. Protein
PERIOD byl detekován v neuronech centrálního mozku, v podjícnovém gangliu,
neurohemálních orgánech, optických lalocích a očích. PER-reaktivita oscilovala během
dne s maximální intenzitou ve světelné fázi, naopak uprostřed noci byl signál nulový.
Denní rytmus v intenzitě exprese jak tim mRNA tak per mRNA byl zjištěn ve
fotoreceptorech očí.
Závěr. U zástupců motýlů byl detekován různý počet PER– pozitivních buněk
v mozcích dospělců: Od stovek buněk u zavíječe, fylogenetického předka motýlů, až po
méně než dvacet neuronů u motýlů ze skupiny Macrolepidoptera. Denní rytmy
v chování i jednoduchý chov vytváří z E. kuehniella vhodný model pro studium
cirkadiánních rytmů.
104
OXIDAČNÍ STRES U HMYZU A JEHO
MECHANISMUS: ÚLOHA HORMONÁLNÍ A
SIGNALIZACE
OBRANNÝ
BUNĚČNÉ
Zemanová M.1,2, Stašková T.1,2, Kodrík D.1,2
1
Entomologický ústav, Biologické centrum, AV ČR, v. v. i., České Budějovice, ČR
2
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita, České Budějovice, ČR
Úvod. Oxidačnímu poškození se organismus brání spuštěním mnoha antistresových
reakcí. Taková odpověď může být řízena hormonálně nebo parakrinní signalizací
buněk. Pro studium propojení signalizačních drah adipokinetického hormonu (AKH),
který je považován za stresový hormon hmyzu, a adenosinu, signální molekuly
vylučované při poškození buněk, jsme použili známý modelový organismus octomilku
obecnou (Drosophila melanogaster), u které je možné vyžít manipulaci klíčových genů.
Metodika. V pokusech byly testovány mouchy nesoucí mutace genu pro AKH (Akh1),
adenosinový receptor (AdoR1), pro oba geny současně (Akh1 AdoR1) a kontroly (w1118).
K vyvolání oxidačního stresu (OS) byl mouchám do potravy přidán paraquat (PQ;
20mM), a pomocí markerů OS byla sledována reakce na něj.
Výsledky. Přítomnost Akh1 mutace zvýšila odolnost much Akh1 a Akh1 AdoR1 vůči
stresu hladem. V podmínkách OS však byly vůči hladu nejvíce rezistentní AdoR1
mouchy; Akh1 mouchy se nelišily od kontrol a Akh1 AdoR1 mouchy byly nejvíce citlivé.
Prokázali jsme také zvýšení hladiny AKH v důsledku OS u w1118 a AdoR1 much, aniž by
se exprese genu Akh1 změnila. Exprese genu pro enzym glutation S-tranferáza se po
podání PQ dramaticky zvýšila u všech studovaných mutantů. Aktivita enzymu byla u
neošetřených AdoR1 a Akh1 AdoR1 much nižší než u w1118 a Akh1; u těchto dvou skupin
však po aplikaci PQ poklesla. U w1118, Akh1 a AdoR1 jsme v podmínkách OS
zaznamenali významné snížení hladiny antioxidantu glutationu.
Závěr. Z výsledků jasně vyplývá, že v antioxidační odpovědi octomilky jsou zapojeny
obě signální molekuly, jak AKH tak adenosin. Míra a mechanismus vzájemného
propojení obou signálních drah nejsou zcela jasné a jsou předmětem dalšího výzkumu.
Podpořeno projekty No. 14-07172S GAČR a RVO 60077344 ENTÚ BC AVČR.
105
106