Regenerace poškozených tkání a orgánů je úzce spojena se zvýšenou aktivitou imunitního systému, hlavně myeloidních buněk a makrofágů. U savců se jako první aktivují prozánětlivé makrofágy typu M1, které pomáhají ničit bakterie a další ciizorodé látky v místě poranění. Zároveň však vyvolávají zánětlivou reakci, která znemožuje poškozené místo regenerovat bez vzniku vazivové tkáně (jizvy). Později dochází k aktivaci pro-regenerativních M2 makrofágů, které jsou schopné částečné remodelace vazivové tkáně, avšak vzhledem k proběhlému zánětu, je tento proces nedokonalý. U obojživelníků je kompletní regenerace možná v časných embryonálních stádiích a u pulců. V dospělosti je tato schopnost nižší a liší se mezi jednotlivými orgány. U drápatky vodní (Xenopus laevis) byly, podobně jako u savců, popsány dvě populace myeloidních buněk, které jsou nepostradatelné při regeneraci tkání po poranění. Zvýšená aktivita prozánětlivé populace je připisována tzv. referatorní fázi, kdy u pulců neproběhne v určitém časovém období kompletní regenerace amputované části ocasu.V laboratoři vývojové biologie se podařilo izolovat a charakterizovat unikátní buněčnou populaci společných progenitorů Sertoliho a myoidních buněk (XtiSC) odvozenou z varlat juvenilních jedinců drápatky tropické (Xenopus tropicalis). V rámci předběžných studií na myším modelu byl prokázán jejich imunomodulační efekt směrem k potlačení prozánětlivých M1 makrofágů a napak k posílení M2 pro-regenerativní populace. Na alogenním modelu pulců došlo po jejich transplantaci a amputaci části ocasu k zvýšení počtu satelitních Pax7 pozitivních buněk, které jsou stejně jako u savců nezbytné pro správnou regeneraci kosterního svalstva. U dospělců pak injekce XtiSC do svalového lůžka vedla ke zvýšenému zastoupení srdeční svaloviny v místě amputace srdečního apexu v porovnání s kontrolou, kde převažovala vazivová tkáň. Tyto výsledky, které byly součástí dvou předešlých diplomových prací ukazují na regenerativní potenciál XtiSC minimálně v rámci kosterní a srdeční svaloviny. Cílem diplomové práce bude studium regenerativního potenciálu XtiSC po poranění srdce na modelu drápatky tropické a vodní. Budou připraveny knock-in linie pulců Drápatky tropické exprimující fluorescenční protein v myeloidní (lurp1 - GFP) a makrofágové (mpeg1 - GFP) linii buněk imunitního systému. Po poškození srdce bude sledována migrace těchto buněk do místa poranění včetně signalizace oxidu dusnatého v přítomnosti mikroinjikovaných XtiSC či u negativních kontrol (bez XtiSC). Dalším krokem bude deplece fagocytujících buněk imunitního systému pomocí encapsulovaného Clodronátu. Bude sledován přímý vliv absence makrofágů na regeneraci poškozeného srdce u pulců s mikroinjikovanými XtiSC či u kontrol. U dospělců drápatek bude navozena deplece fagocytujících buněk imunitního sytému opět podáním enkapsulovaného Clodronátu a sledován efekt této deplece na regeneraci amputovaného apexu srdce v přítomnosti či nepřítomnosti XtiSC. Z metodického pohledu se bude jednat o mikroinjekce, transgenní přístupy pro přípravu transgenních linií drápatky tropické (CRISPR-Cas9, popř I-SceI meganukleázový přístup), imunohistochemii spojenou s fluorescenční a konfokální mikroskopií a v neposlední řadě také lightsheet mikroskopii umožňující in vivo trasování značených buněk imunitního systému v živých pulcích.
- zadáno a potvrzeno stud. odd.