velikost textu

Bazální membrána a úloha matrix metaloproteináz v průběhu embryonálního hojení ran

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Bazální membrána a úloha matrix metaloproteináz v průběhu embryonálního hojení ran
Název v angličtině:
Basement membrane and the role of matrix metalloproteinases during embryonic wound healing
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Dominika Kadlčíková
Vedoucí:
Mgr. Radek Šindelka, Ph.D.
Oponent:
RNDr. Ondřej Tolde, Ph.D.
Id práce:
171493
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Genetika, molekulární biologie a virologie (NGEMOVI)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
6. 6. 2019
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
hojení ran, vývoj, signalizační dráhy, drápatka
Klíčová slova v angličtině:
wound healing, development, signaling pathways, Xenopus
Abstrakt:
Abstrakt Proces hojení je atraktivním tématem biologie a medicíny. Existují dva typy mechanismu zacelování ran - u embryí a u dospělých jedinců. V případě embryonálního hojení je celý děj podstatně zjednodušen a zrychlen. Nežádoucí zápalová reakce, vyskytující se u dospělců, je v podstatě eliminována a rána je zhojena bez jizev. Lepší porozumění embryonálního hojení by mohlo vést k efektivnější léčbě úrazů, popálenin a chronických ran u lidí. Velmi důležité je studium molekulárních mechanismů procesu hojení také v souvislosti s pochopením regulace rakovinného bujení. Hojení ran připomíná v mnoha ohledech embryonální vývoj. U toho jsou klíčové tělní osy pro prostorově regulovanou aktivaci vývojově důležitých genů. V této práci byla testována hypotéza, že i orientace vedeného zranění je důležitá pro polaritu a motilitu buněk a při zavírání rány hraje roli, zda je zranění vertikální či horizontální. Významnou částí hojení i rozvoje rakoviny je degradace bazální membrány (BM) a extracelulární matrix (ECM). Ta je spuštěna koordinovaným působením několika tříd enzymů. V této práci byly studovány matrix metaloproteinázy (MMP) a jejich úloha v embryonálním hojení ran. Jedná se o enzymy důležité nejen při hojení, ale i v rozvoji rakoviny. U embryí drápatky vodní (Xenopus laevis) byly na základě RT-qPCR a RNA-Seq vybrány mmp7, 8, 9, 11, jejichž aktivita roste v pozdějších fázích hojení (po 3 a 6 hodinách po poranění). Tedy tehdy, kdy je na povrchu rána již uzavřena a dochází k vnitřní remodelaci tkáně. Byl použit inhibitor D609 (tricyklodekan-9-yl-xanthát), který nespecificky inhibuje MMP a negativně působí na BM, u které pak nedochází ke správné syntéze kolagenu IV. Jeho aplikace vedla k zablokování procesu hojení. Účinky inhibitoru na proteiny ECM byly studovány imunohistochemicky (vizualizace kolagenu, lamininu, aktinu) i na úrovni genové exprese (vybrané mmp) pomocí RT-qPCR a in situ hybridizace. Mimo to byla v práci také ověřena tvorba aktino-myosinového komplexu při zavírání rány. Získané výsledky naznačují jen jeden způsob zavírání rány (efekt „zipu“) bez vlivu orientace poranění. Pomocí inhibitoru D609 byla prokázána klíčová úloha BM a proteinů ECM (kolagenu a lamininu) při hojení. Výsledky také nastínily důležitost vybraných MMP v pozdějších fázích hojení a nutnost správného formování BM pro dokončení procesu remodelace. Klíčová slova: Xenopus laevis, embryonální hojení ran, matrix metaloproteinázy, MMP, bazální membrána, BM
Abstract v angličtině:
Abstract The healing process is an attractive topic in biology and medicine. There are two types of wound healing - in embryos and in adults. In the case of embryonic wound healing the whole process is simplified and accelerated. An inflammatory reaction typical for adult healing is eliminated and the wound is healed without scars. Better understanding of embryonic wound healing could lead to more effective treatment of injuries, burns and chronic wounds in human population. The studying of molecular mechanisms in the healing process is also meaningful in the context of understanding the cancer regulation. The wound healing could be compared with embryonic development in many ways. The body's axes are essential for a spatial activation of genes involved in development. Our hypotesis was that the axis are also important for wound healing. It has been suggested that the cell's polarity and motility depends whether the wound is vertical or horizontal. There are also connections between wound healing and cancer development. One of them is the degradation of the basement membrane (BM) and extracellular matrix (ECM). The process of degradation is catalyzed by the coordinated action of several classes of enzymes. Some of them - matrix metalloproteinases (MMP) and their role in embryonic wound healing have been studied in this work. These enzymes are important not only for healing, but also for the cancer development. A few mmp7, 8, 9, 11 of Xenopus laevis, have been chosen for studying based on RT-qPCR and RNA-Seq. The expression of such genes increases in later stages of healing (3 or 6 hours after injury), that means when the wound surface is closed and internal tissue remodeling occurs. An inhibitor D609 (tricyclodecan- 9-yl xanthate) was used for non-specific inhibition MMP. This chemical also inhibits collagen IV biosynthesis and negatively affects the BM. Its application led to the blockage of the healing process. The inhibitors‘ effects have been studied immunohistochemically on ECM proteins (visualization of collagen, laminin, actin) and on the level of gene expression (selected mmp) by RT-qPCR and in situ hybridization. In this thesis, there has also been verified the formation of the actin-myosin cabels during wound closure. Our results indicate only one way of wound closing (the "zipper" effect) without the effect of injury‘s orientation. A key role of BM and proteins of ECM (collagens and laminins) has been demonstrated by the usage of a D609. Results also suggest the importance of selected MMPs in later stages of healing and a need for proper basement membrane formation to complete the remodeling process. Klíčová slova: Xenopus laevis, embryonic wound healing, matrix metalloproteinases, MMP, basement membrane, BM
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Dominika Kadlčíková 3.26 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Dominika Kadlčíková 3.01 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Dominika Kadlčíková 155 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Dominika Kadlčíková 147 kB
Stáhnout Posudek vedoucího Mgr. Radek Šindelka, Ph.D. 411 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Ondřej Tolde, Ph.D. 310 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Marie Kočová, CSc. 154 kB