Studujeme mechanismy onemocnění CNS, poranění mozku a míchy a neurodegenerativních onemocnění. S využitím různých typů kmenových buněk (mezenchymálních, nervových a indukovaných pluripotentních) se snažíme vytvářet in vitro 3D modely vhodné pro testování léků a výzkum nádorů mozku. Cílíme na zvýšení terapeutické aktivity mezenchymálních kmenových buněk prostřednictvím modulace jejich metabolismu a 3D mikroprostředí. Další směr výzkumu se zaměřuje na roli exozomů izolovaných z kmenových buněk v regeneraci poraněné míchy, rozvoji mozkových aneurysmat nebo mikroprostředí glioblastomů. Zároveň vyvíjíme novou diagnostickou metodu využívající miRNA ke stanovení závažnosti poranění míchy. Spolupracujeme s chemiky na vývoji polymerů podporujících regeneraci poraněné tkáně a na vývoji materiálů pro cílené doručování léčiv do glioblastomu a in vivo zobrazování. Ve spolupráci s Prof. Jamesem Fawcettem z University of Cambridge studujeme možnosti regenerace nervové tkáně s využitím virových vektorů pro přenos genů a manipulací s extracelulární matrix.
Perineuronální sítě ovlivňují paměť a učení po stažení synapsí
Existuje hypotéza, že oka v perineuronálních sítích (PNS), které obsahují synapse, mohou fungovat jako paměťové úložiště a že zůstávají stabilní po stažení synapsí (SS) způsobeném anoxií nebo hibernací. Zkoumali jsme prostorovou paměť před a po SS. Stažení synapsí způsobilo pouze mírný deficit paměti, který se nezhoršil rozrušením PNS. Po stažení synapsí došlo k obnovení paměti pouze u zvířat, u kterých chyběly PNS. Výsledky podporují roli PNS v učení, ale ne v ukládání dlouhodobé paměti.
Morrisovo vodní bludiště; účinky odstranění PNS na paměť před a po stažení synapsí způsobeném stavem podobným hibernaci (HLS). Chondroitináza (ChABC) rozpouštějící PNS byla aplikována po počátečním tréninku. Všechny myši se naučily úlohu najít ostrůvek (A). Hibernovaná zvířata vykazovala částečnou ztrátu paměti, ale ne na úroveň naivních zvířat (B). Během fáze opětovného učení (C, D) zvířata ve skupině HLS se znovu nenaučila úlohu. Hibernovaná zvířata léčená ChABC se však učila rychle (D).
Publikace:
Ružička, J., Dalecká, M., Šafránková, K., Peretti, D., Jendelová, P., Kwok, J.C.F., Fawcet, J.W.: (2022) Perineuronal nets affect memory and learning after synapse withdrawal. Translational Psychiatry. 12(1):480. doi: 10.1038/s41398-022-02226-z.
Role signální dráhy mTOR v regeneraci poraněné míchy prostřednictvím modulace autofagie a imunitní odpovědi
Hodnotili jsme mechanismy působení dvou inhibitorů dráhy mTOR, rapamycinu a pp242 v akutní fázi poranění míchy u potkanů. Naše výsledky ukázaly, že léčba rapamycinem nebo pp242 inhibovala mTOR dráhu v poraněné míšní tkáni, zvýšila tok autofagie a modulovala zánětlivou odpověď. Léčba akutního poranění míchy pp242 však nevyvolala účinnější odpověď než rapamycin. Předpokládáme, že přínos inhibice mTOR v léčbě míšního poranění je zprostředkován především prostřednictvím mTORC1.
Potlačení dráhy mTOR pomocí rapamycinu nebo pp242 zvyšuje autofagii po míšním poranění. Imunohistochemická analýza LC3b v míšních řezech potkanů léčených kontrolním vehikulem (A), rapamycinem (B) nebo pp242 (C) odhalila významné zvýšení exprese LC3b ve skupinách léčených rapamycinem i pp242 (D).
Měřítko: 500 µm; snímky D.1, E.1 a F.1 jsou zvětšení 1:4 odpovídajících oblastí míchy. Šipky ukazují na příklady buněk obarvených DAB. Údaje jsou uvedeny jako průměr ± SEM; * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001.
Publikace:
Vargová, I., Machová Urdziková, L., Karová, K., Smejkalová, B., Sursal, T., Cimermanová, V., Turnovcová, K., Gandhi, Ch.D., Jhanwar-Uniyal, M., Jendelová, P.: (2021) Involvement of mTOR Pathways in Recovery from Spinal Cord Injury by Modulation of Autophagy and Immune Response. Involvement of mTOR Pathways in Recovery from Spinal Cord Injury by Modulation of Autophagy and Immune Response. Biomedicines. 9(6): 593.
Projekty
2024–2026
Rekonstrukce míšní senzorické dráhy pomocí integrínového konceptu regenerace axonů
Oddělení regenerace nervové tkáněGordiyenko O. I.Kovalenko F.Rohulska O.Trufanova N. A.Gurina T. M.Trufanov O. V.Petrenko O. Y.
2024
Cryobiology . 2024 Jun:115:104906. doi: 10.1016/j.cryobiol.2024.104906. Epub 2024 May 27.
Oddělení regenerace nervové tkáněRogulska O.Y.Trufanova N.A.Petrenko Y.Repin N.V.Grischuk V.P.Ashukina N.O.Bondarenko S.Y.Ivanov G.V.Podorozhko E.A.Lozinsky V.
2021
Journal of Biomedical Materials Research. Part B.