Effects of peripheral inflammation on gene expression modulation in passerines and parrots

• Thesis title in Czech: Efekt periferního zánětu na změny v genové expresi u pěvců a papoušků
• Thesis title in English: Effects of peripheral inflammation on gene expression modulation in passerines and parrots
• Key words: genová exprese, zánět, transkriptom, RNA-seq, periferní imunitní odpověď, ptáci
• English key words: gene expression, inflammation, transcriptome, RNA-seq, peripheral immune response, birds
• Academic year of topic announcement: 2017/2018
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: doc. RNDr. Michal Vinkler, Ph.D.
• Author: Nithya Kuttiyarthu Veetil, M.Sc., Ph.D. - assigned by the advisor
• Date of registration: 09.10.2018
• Date of assignment: 09.10.2018
• Date of electronic submission: 02.07.2023
• Date of proceeded defence: 27.09.2023
• Opponents: doc. RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.

Preliminary scope of work

Rychlý nárůst mentálních poruch (např. deprese) v lidské společnosti je alarmující. Nedostatek současných terapeutických přístupů vytváří požadavek na nové strategie pro studium faktorů ovlivňujících mentální a kongnitivní funkce mozku. Neuroimunologické interakce, které se podílejí na neurologickém zánětu, přímo ovlivňují psychologické procesy včetně nálady a učení. Tento doktorský projekt se zaměřuje se na ptáky, kteří představují nadějné modely výzkumu kognice (pěvci a papoušci), čímž otevírá nové možnosti pro interdisciplinární neuroimunologický výzkum. Na transkriptomické a proteomické úrovni popíše doktorský student vliv zánětu na imunologickou aktivitu v periferii a v ptačím mozku. Tento projekt se bude zabývat několika hlavními vědeckými otázkami:
1) Jak vznikají rozdíly v imunitě mezi různými druhy? Jaké jsou základní evoluční molekulární mechanismy, které formují regulaci imunitního systému?
2) Dochází k neurogenezi i u dospělých ptáků?
3) Jaký je vliv periferního zánětu na imunitní homeostázu ptačího mozku?
4) Jaký je imunologický mechanismus tolerance vůči infekci, který se u hostitele vyvíjí v reakci na vývoj zvýšené virulence u nového patogena?

Preliminary scope of work in English

The rapid increase of mood disorders (e.g. depression) in human society is alarming. Insufficiency of present therapeutic approaches creates high demands on novel strategies to study factors affecting mood-related brain function. Neuro-immune interactions involved in neuroinflammation directly influence psychological processes including mood and cognition. Focusing on birds that represent superior models for research in cognition to rodents (passerines and parrots), this PhD project opens new possibilities for interdisciplinary research of neuroimmunology. At transcriptomic and proteomic levels the PhD student will describe effects of inflammation on immune activity in periphery and avian brain. This project will address several main scientific questions:
1) How variation in immunity arise among different species? What are the underlying evolutionary molecular mechanisms that shape immune system regulation?
2) Does neurogenesis occur in adult birds?
3) What is the effect of peripheral inflammation on immune homeostasis of avian brain?
4) What is the immunological mechanism of tolerance to infection that evolves in the host in response to evolution of increased virulence in a recently emerged pathogen?