Fetální období je charakterizováno rozsáhlou kaskádou vývojových stádií, která jsou kontrolována genetickými faktory i vlivy zevního prostředí a která jsou podmíněna postupnou aktivací a inhibicí metabolických dějů v buňkách. Mitochondrie se podílejí na řadě metabolických pochodů, ale jejich základní biologickou funkcí je výroba energie systémem komplexů dýchacího řetězce a ATP syntázy. Laboratoř pro studium mitochondriálních poruch se dlouhodobě zabývá studiem mechanismů biogeneze mitochondriálních komplexů dýchacího řetězce a pyruvátdehydrogenázy na biochemické a molekulární úrovni. Studie v unikátním souboru vzorků svalové a jaterní tkáně získané při autopsii po potratu plodu v období mezi 13. až 28. týdnem gestace nebo po úmrtí kriticky nemocného novorozence ukázaly, že mezi 13. a 28. týdnem gestace se sice aktivity komplexů dýchacího řetězce ve svalu a játrech výrazně nemění, ale významně se liší ve srovnání s aktivitami v tkáních v postnatálním období. Naopak obsah mtDNA v průběhu gestace významně stoupá v obou vyšetřovaných fetálních tkáních, přitom relativní hladina mtDNA je vyšší ve fetálních svalech než ve fetálních játrech. Naše biochemické i molekulární výsledky potvrdily tkáňově specifickou rozdílnost ve fetálním vývoji plodu, minimálně na úrovni svalové a jaterní tkáně i v kontrole mitochondriální biogeneze v závislosti na fázi vývoje. V dalším studiu bychom chtěli naše výsledky u člověka potvrdit i na modelu Rattus norvegicus a rozšířit i na postnatální období se zaměřením na období těsně před a po narození.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
The fetal period is characterized by an extensive cascade of developmental stages, which are controlled by genetic factors and external environmental factors and which are caused by gradual activation and inhibition of metabolic processes in cells. Mitochondria are involved in many metabolic processes, but their basic biological function is energy production by the respiratory chain complexes and ATP synthase. The Laboratory for Study of Mitochondrial Disorders has been long involved in the study of the mechanisms of biogenesis of mitochondrial respiratory chain complexes and pyruvate dehydrogenase at the biochemical and molecular level. Studies in a unique set of muscle and liver tissue samples obtained at autopsy after fetal miscarriage between 13 and 28 weeks gestation or after death of a critically ill newborn have shown that, although the activities of respiratory chain complexes in muscle and liver do not change significantly between 13 and 28 weeks gestation, they differ significantly from those in tissues in the postnatal period. In contrast, the mtDNA content increases significantly during gestation in both fetal tissues examined, while the relative mtDNA level is higher in fetal muscle than in fetal liver. Our biochemical and molecular results confirmed tissue-specific differences in fetal development, at least at the level of muscle and liver tissue and in the control of mitochondrial biogenesis depending on the stage of development. In a future study, we would like to confirm our results from the human on the rat model (Rattus norvegicus) and extend them to the postnatal period, focusing on the period just before and after birth.
- zadáno a potvrzeno stud. odd.