Tooth ankyloses are pathological conditions in human, which arise by direct fusion of the tooth with surrounding tissues as a result of trauma or inflammation around teeth. Failure of interaction between these tissues lead to the disruption of tooth function as an organ and the resorption of alveolar bone. This state is followed by loss of teeth and by the initiation of conditions inappropriate for following teeth reconstruction. Aim of the project is to uncover cellular and molecular processes contributing to morphological and functional changes during tooth ankyloses initiation in human. Project will use new methodical approaches such as LIBS, micro CT examination or gene expression analyses of osteogenic factors in periodontal area with aim to expand our understanding about causes of teeth ankyloses commencement as well as possibilities of new approaches for their prevention during teeth traumas.

Zubní ankylóza je u člověka patologický proces, který vzniká přímou fúzí zubní tkáně s okolní kostí díky traumatům či zánětu v okolí zubu. Selháním interakce mezi těmito dvěma tkáněmi dochází k poruchám funkce zubu jako orgánu, která může vést k resorpci alveolární kosti. Tento stav končí často ztrátou zubu a vznikem podmínek nevhodných pro následnou rekonstrukci ztraceného zubu. Cílem projektu je odhalení buněčných a molekulárních procesů podílejících se na morfologických a funkčních změnách během vzniku zubní ankylózy u člověka. Projekt rovněž využije nové metodické přístupy jako LIBS, mikro CT analýzy či sledování změn exprese osteogenních faktorů v oblasti paradontu s cílem rozšířit znalosti o příčinách vzniku zubních ankylóz, jakož i možnosti preventivních přístupů při traumatech zubů.

• Klíčová slova
• ankylóza, ankyloses, zub, tooth, osteogenní markery, alveolární kost, LIBS, PCR Array, mikro CT, osteogenetic markers, alveolar bone, LIBS, PCR Array, micro CT,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Infections affecting the root canal of the tooth are the most common cause of apical periodontitis (AP). Chronic inflammation in the periodontium may lead to the development of a radicular cyst (RC), a type of inflammatory odontogenic cyst (OC). OC of developmental origin also includes dentigerous cysts (DC) and odontogenic keratocysts (OKC). Correct classification of OCs reflecting their etiopathogenesis including genetic factors is crucial for choosing an optimum therapy and patient management. The aim of the project is to identify risk factors of OC development and improve their diagnosis. The project includes study of microbiome present in the root canal, genetic association studies focused on patients ́immune profiling and influence of genes envolved in odontogenesis, comparative studies of gene expression profiles in various types of odontogenic cysts, and study of selected molecular pathways in OC pathogenesis in an animal model. Based on the obtained results we will propose a panel of markers for prediction of OC development and differential diagnosis of OC types.

Infekce postihující kořenový kanálek zubu je nejčastější příčinou vzniku apikální periodontitidy (AP). Chronický zánět v periodonciu může vést k rozvoji radikulární cysty (RC), která patří k zánětlivým odontogenním cystám (OC). Další skupinu tvoří OC vývojové, k nimž se mimojiné řadí cysta folikulární (FC) a odontogenní keratocysta (OKC). Pro optimální volbu terapie a manažment pacientů je klasifikace OC, která reflektuje jejich etiopatogenezi a zahrnuje genetické faktory, zásadní. Cílem projektu je determinace rizikových faktorů rozvoje OC a zlepšení jejich diagnostiky. Projekt zahrnuje studii mikrobiomu kořenového kanálku zubu a OC zánětlivého původu, genetické asociační studie se zaměřením na imunitní profil pacientů a geny zapojené do odontogeneze, komparativní studie expresních profilů genů v různých typech OC, a studie vybraných molekulárních drah v patogenezi OC na animálním modelu. Na základě získaných výsledků se pokusíme navrhnout panel markerů pro predikci vzniku OC a jejich diferenciální diagnostiku.

• Klíčová slova
• Genetická predispozice, Genetic predisposition, sequencing, Nanočástice, imunogenetika, nanoparticle, sekvenování, immunogenetics, apical periodontitis, orální mikrobiom, oral microbiome, SHH signalizace, in vivo animální model, odontogenní cysta, apikální periodontitida, SHH signaling, in vivo animal model, odontogenic cyst,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Suitable procedures for studying early pathology of Alzheimer's disease (AD) are currently being sought. The main aim of the project is to create a model of cell cultures suitable for monitoring changes in the biology of nerve cells (neurons and astrocytes) in patients with AD. Using the induced pluripotent cell method (iPSC), the role of nerve cells in the formation of sporadic form of AD will be studied. IPSCs are the ideal model, because they can be derived from any individual; they are genetically identical to the donor; and they have the capacity to form any cell type. Differentiation of fibroblast-derived human iPSCs into mature nerve cells affects the expression of ion channels and receptors that could play a crucial role in the formation of AD. The main aim of the project is to identify changes in glutamatergic pathways in human astrocytes induced from cells of patients with sporadic AD. Our results will help reveal the mechanisms responsible for astrocytic impairment in AD patients, and suggest an effective strategy for its treatment and prevention.

V současné době jsou naléhavě hledány vhodné postupy pro studium časné patologie Alzheimerovi choroby (AD). Hlavním cílem projektu je vytvořit model buněčných kultur vhodných pro sledování časných změn v biologii nervových buněk (neuronů a astrocytů) u pacientů s AD. Za použití metody indukovaných pluripotentních buněk (iPSC) bude studována úloha nervových buněk v průběhu vzniku sporadické formy AD. IPSC jsou ideálním modelem, jelikož a) je možné je odvodit od jakéhokoli jednotlivce; b) jsou geneticky shodné s dárcem a c) mají schopnost vytvořit jakýkoliv buněčný typ. Diferenciace lidských iPSC odvozených z fibroblastů na zralé nervové buňky ovlivňuje expresi iontových kanálů a receptorů, které by mohly hrát zásadní roli při vzniku AD. Cílem projektu proto bude identifikovat změny glutamátergních drah u lidských astrocytů indukovaných z buněk pacientů se sporadickou formou AD. Z hlediska klinického významu naše výsledky pomohou odhalit mechanizmy odpovědné za zhoršení funkce astrocytů u pacientů s AD a umožní navrhnout účinnou strategii její léčby a prevence.

• Klíčová slova
• Alzheimerova demence, genetic analysis, glutamát, glutamate, neural cells, genetická analýza, Alzheimer's dementia, iPSC, nervové buňky, membránové vlastnosti, léčba a prevence, iPSC, therapy and prevention, membrane properties,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Schizophrenia (SCZ) is a serious mental disease with high morbidity. The modern antipsychotics are effective in its therapy, but they may induce obesity and metabolic syndrome. Alteration in metabolism, changes in gut microbiota, gut barrier failure and low-grade chronic inflammation are all involved in pathogenesis of both SCZ and metabolic syndrome. Therefore, by analysis of microbiome, metabolome, gut barrier function and inflammatory response, new biomarkers for prediction of this serious therapy side-effect may be found. Moreover, by analyzing the key mechanisms in the pathogenesis of both conditions, this approach may even uncover suitable target for future therapy of SCZ or metabolic syndrome. We will use samples of blood, stool or urine, collected from patients with SCZ at the beginning of the antipsychotic treatment and after several months, when the presence or absence of the metabolic syndrome will be clearly apparent. Few animal experiments will be performed to identify the best possible targets before these will be used in full-scale investigation on humans.

Schizofrenie (SCZ) významně ovlivňuje kvalitu života pacientů. Nová antipsychotika terapii zkvalitňují, ale u řady pacientů je medikace spojena s rozvojem metabolického syndromu, včetně výrazné obezity. Jak metabolický syndrom, tak schizofrenie jsou nyní spojovány s poruchou metabolismu, změnami střevní mikroflóry, selháním střevní bariéry a mírným chronickým zánětem. A právě analýzou těchto mechanismů by mohlo být možné najít biomarkery vhodné pro identifikaci pacientů se zvýšeným rizikem výskytu nežádoucích účinků terapie.Odběr materiálu (krev, moč a stolice) a hodnocení sledovaných údajů bude probíhat opakovaně, na začátku léčby a po několika měsících, kdy již bude patrné, zda se metabolický syndrom rozvinul. Navržený projekt posune znalosti o úloze mikrobiomu a metabolomu v predikci rozvoje metabolického syndromu, indukovaného antipsychotiky u první epizody schizofrenie, a mohl by být nástrojem pro zkvalitnění diagnostických a terapeutických metod. Pokusy na zvířecím modelu SCZ budou simulovat klinickou situaci detailní analýzou sledovaných parametrů.

• Klíčová slova
• schizofrenie, schizophrenia, inflammation, zánět, biomarkery, biomarkers, časná diagnostika, metabolický syndrom, metabolic syndrome, mikrobiom, microbiome, metabolom, metabolome, antipsychotika, antipsychotics, early diagnosis,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Carcinomas of the oral cavity and oropharynx belong among the ten most common malignancies in human population. In this project, we will focus on the most common squamous cell carcinoma. The prognosis of these malignancies is determined by the degree of invasiveness of the primary tumor and by the extent of metastatic spread into regional and distant lymph nodes. The intensity of perineural invasion correlates with tumor localization, its extent, and the presence of nodal metastases. In our project, we will focus on the detection of clinically relevant somatic mutations in patients with perineural invasion and the evaluation of early molecular markers during perineural invasion, which are expressed on the interface between tumor and surrounding tissues. Moreover, we will analyze role of primary cilia and Sonic hedgehog pathway in tumorous cells and the effect of altered SHH signaling on perineural invasion. Our aim is to introduce new protocols into routine histopathological diagnostics aiming to predict future cell behavior, which will improve planning and management of the subsequent therapies in patients.

Karcinomy dutiny ústní a orofaryngu patří mezi deset nejčastěji se vyskytujících malignit v lidské populaci. Náš projekt je zaměřen na spinocelulární karcinom, který představuje v této oblasti nejfrekventovanější typ maligního onemocnění. Prognóza onemocnění zhoubným nádorem dutiny ústní a orofaryngu je dána především stupněm invazivity primárního tumoru a rozsahem metastatického postižení regionálních a vzdálených uzlin. Intenzita perineurální invaze koreluje s lokalizací nádoru, jeho rozsahem a přítomností uzlinových metastáz. V našem projektu se zaměříme na determinaci klinicky relevantních somatických mutací u pacientů s perineurální invazí a na analýzu exprese raných molekulárních markerů perineurální invaze na rozhraní nádorové a okolní tkáně. Dále budeme analyzovat úlohu primárních cilií a Sonic Hedgehog dráhy v buňkách spinocelulárního karcinomu a vliv modifikované SHH signalizace na jejich perineurální invazi. Primárním cílem projektu je zavést do rutinní histopatologické diagnostiky nové postupy umožňující lépe predikovat budoucí chování nádorových buněk, které povede ke zlepšení plánování další terapie u pacientů.

• Klíčová slova
• karcinom, carcinoma, dutina ústní, orofarynx, perineurální invaze, oral cavity, oropharynx, predictive factor, perineural invasion, prognostický marker, prognostic marker, predictivní faktor,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Most of the patients operated for Crohn's disease develop recurrence in ileocolic anastomosis. Medical treatment is usually ineffective in these cases and patients require re-operation. New endoscopic techniques could delay or completely avoid the need for re-resection and thereby can improve patients’ quality of life and reduce the costs. Expected outcome of the project is the experimental evaluation of new minimally invasive treatment techniques of Crohn's disease recurrence including the design of therapeutic algorithm. A unique model of anastomotic stricture will be developed during this project and will be available for other studies. This project supports optimization of treatment based on models, use of new minimally invasive techniques with the aim to reduce potential complications and promote multidisciplinary cooperation of surgeons and gastroenterologists.

U velké části pacientů operovaných pro Crohnovu dojde v oblasti střevní anastomózy k recidivě. Medikamentózní léčba je v těchto případech většinou neúčinná a pacienti musejí být re-operováni. Nové endoskopické techniky by mohly oddálit nebo zcela eliminovat potřebu re-resekce a tím zlepšit kvalitu života nemocných a redukovat náklady na léčbu. Předpokládaným přínosem projektu je experimentální zhodnocení nových minimálně invazních metod léčby recidivy Crohnovy choroby včetně navržení funkčního terapeutického algoritmu. Během projektu dojde k vytvoření a testování unikátního zvířecího modelu, který bude použitelný i pro další studie. Projekt podporuje rozvoj nových léčebných postupů na základě modelů, využití nových technik s cílem snížení potencionálních komplikací a mezioborovou spolupráci chirurgů a gastroenterologů.

• Klíčová slova
• Endoskopická balonová dilatace, Recidiva Crohnovy choroby, Endoscopic Balloon Dilatation, Crohn's disease recurrence, Strikturotomie, Stricturotomy,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

The project is focused on the role of CD36 gene in the pathogenesis of cognitive disorders. It is based on our recent discovery of a significant association between CD36 gene and Alzheimer’s disease (AD). CD36 is involved in the removal of amyloid ß fragments, mechanisms of oxidative stress and production of cytokines. We shall evaluate 950 subjects; patients with mild cognitive impairment, no cognitive impairment, fully developed AD-type dementia and non-AD dementias. All subjects will undergo neurological, psychological and laboratory tests as well as MRI brain scans. CD36 gene will be analyzed for all polymorphisms/mutations by the state-of-the-art (NGS) whole gene analysis. ApoE and other AD-associated genes will be examined for interactions with the CD36 gene variations. This will be the first study of its kind (whole gene analysis combined with comprehensive clinical testing) ever undertaken in AD research. Expected outcomes are much better understanding of AD pathophysiology leading to new predictive and therapeutic approaches, particularly for the early stages of AD.

Projekt se zaměřuje na výzkum úlohy genu pro CD36 v patogenezi kognitivních poruch. Projekt vychází z naší předchozí studie, ve které byla prokázána významná asociace mezi CD36 receptorem a Alzheimerovou chorobou (AD). CD36 se podílí na vychytávání Aß, oxidačním stresu a tvorbě zánětlivých cytokinů. V projektu bude komplexně vyšetřeno celkem 950 osob – pacientů s mírnou kognitivní poruchou, kognitivně zdravých seniorů, pacientů s AD a pacientů s jinými typy demencí. Osoby budou vyšetřeny neurologicky, neuropsychologicky a absolvují komplexní laboratorní vyšetření a MR mozku. DNA osob bude použita na NGS sekvenování celého genu pro receptor CD36 za účelem nalezení všech polymorfizmů, které souvisejí se sledovanými klinickými daty. Bude studována interakce genotypů ApoE a dalších kandidátních genů s CD36 genem. Jedná se vůbec o první studii tohoto druhu (celogenová analýza kombinovaná s rozsáhlými klinickými testy) ve výzkumu AD. Projekt umožní lépe porozumět patofyziologii AD (včetně úlohy CD36), což v budoucnu může posloužit k predikci a vývoji specifických léčebných postupů AD.

• Klíčová slova
• gen, gene, alzheimerova choroba, Alzheimer's disease, polymorfizmus, polymorphism, CD36, ApoE, asociace, DNA sekvenace, MRI, CD36, ApoE, association, DNA sequencing, MRI,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Ontogenesis and tumorigenesis often share regulatory molecules that modulate key cellular events including cell proliferation, differentiation and survival. The c-Myb protein has been associated with control of these processes. Aberrant activation of c-Myb disturbs the balance in favor of proliferation and survival, thus contributing to malignant transformation. Our earlier research showed that c-Myb is involved in regulation of embryonal bone development. Recent findings, including preliminary data presented by us, demonstrate that c-Myb is expressed in osteosarcomas, bone tumors with specific age-related incidence. The aim of this study is to clarify the function of c-Myb in different stages of physiological bone development, and most importantly, the relevance of c-Myb in control of osteosarcoma progression and chemoresistance using cell lines, in vivo models and a clinical study. The clinical part will be further extended to other osteogenic pathologies with high incidence in childhood to further assess the importance of c-Myb in bone homeostasis in humans.

Klíčové buněčné procesy včetně proliferace, diferenciace a přežívání jsou často regulovány stejnými molekulami během ontogeneze a tumorigeneze. Je známo, že protein c-Myb se spolupodílí na řízení uvedených procesů. Aberantní aktivace tohoto proteinu narušuje rovnováhu v jejich regulaci a podporuje zvýšenou proliferaci a přežívání buněk, čímž přispívá k maligní transformaci. Náš předchozí výzkum ukázal, že c-Myb se podílí také na regulaci fyziologického vývoje kostí. Nedávno publikované výsledky, podpořené našimi preliminárními daty, potvrdily, že protein c-Myb je exprimován v osteosarkomech, nádorech kostní tkáně, které se vyznačují věkově specifickou incidencí. Cílem tohoto projektu je objasnění funkce proteinu c-Myb v různých fázích fyziologického vývoje kostí a především jeho významu v regulaci progrese a chemorezistence osteosarkomů. s využitím buněčných linií, in vivo modelů a klinické studie. Klinická část bude dále rozšířena o širší spektrum osteogenních patologií s typickým výskytem v období dospívání, což přispěje ke zhodnocení významu proteinu c-Myb v homeostáze kostí.

• Klíčová slova
• Homeostáza kostní tkáně, Nádory kostí, c-Myb, Osteogeneze, Osteosarkom, Bone homeostasis, Bone tumors, c-Myb, Osteogenesis, Osteosarcoma,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR