Mitochondriální onemocnění (MO), jejichž odhadovaná incidence je 1:4000, jsou způsobena poruchou jednoho či více komplexů oxidativní fosforylace (OXPHOS) a tvoří klinicky heterogenní skupinu závažných chorob s významným vlivem na morbiditu a mortalitu. OXPHOS je pod kontrolou jak jaderného genomu, tak i mitochondriální DNA (mtDNA). Podskupina MO je typická výskytem instability mtDNA. Delece v mtDNA mohou být způsobeny jak mutacemi v jaderných genech nezbytných pro stabilitu mtDNA nebo mohou vznikat sekundárně z důvodu jiného onemocnění v postižené tkáni. V projektu se zaměříme na objasnění příčin instability mtDNA u skupiny pacientů, budeme hledat nové faktory zodpovědné za vznik četných delecí v mtDNA v tkáních pacientů a budeme charakterizovat patogenní mechanismy. Výsledky projektu výrazně přispějí ke zlepšení péče o pacienty a kvalitnímu genetickému poradenství v postižených rodinách. Projekt dále přispěje k lepšímu pochopení mitochondriální biologie a nové poznatky mohou být využity k rozvoji účinné terapie pro tato závažná mitochondriální onemocnění.; Mitochondrial disorders (MD) with estimated incidence 1:4000 are caused by disturbances of oxidative phosphorylation system (OXPHOS) and represent genetically and clinically heterogeneous group of diseases with significant impact on morbidity and mortality. OXPHOS biogenesis is under dual genetic control, mitochondrial DNA (mtDNA) and nuclear genome. Subgroup of MD is characterized by mtDNA instability. MtDNA deletions may be caused by mutations in nuclear genes essential for mtDNA stability or may arise secondary to other primary disease in affected tissues. In the project we will elucidate genetic bases of mitochondrial DNA instability in 55 patients, to identify novel factors responsible for presence of deleted mtDNA molecules found in patient tissues and characterize their pathogenic mechanism. The results will significantly contribute to quality of clinical management and genetic counseling in patients. Obtained results improve understanding of mitochondrial biology and may be further utilized for development of effective therapy for these severe disorders.

• MeSH
• delece genu MeSH
• mitochondriální DNA genetika   MeSH
• mitochondriální nemoci genetika   MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• sekvenování exomu MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• genetika, lékařská genetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Navzdory velkému úsilí je řada typů nádorových onemocnění téměř či zcela neléčitelná s tím, že resekce je u určitého počtu pacientů jedinou možností. Proto je zapořebí nový, účinnější způsob léčby. Nedávno jsme zjistili, že mitochondriální respirace je zcela nutná pro proces tvorby a růstu nádoru rakovinnými buňkami. V kontextu tvorby a růstu nádorů nesouvisí respirace s tvorbou ATP, nýbrž je potřebná pro efektivní tvorbu pyrimidinů kvůli své roli v redoxním cyklování ubichinonu, přičemž tento koenzym je pořebný pro průběh důležitého kroku de novo biosyntézy pyrimidinů. Proto navrhujeme cílení na respiraci jako potenciálně velmi účinný způsob léčby nádorových onemocnění, neboť nádorové buňky nemohou mutovat svoje geny důležité pro udržení respirace. Naše nová hypotéza říká, že různé typy nádorů mají různou prahovou hladinu respirace, která je potřebná pro jejich proliferaci. Tomuto fenoménu říkáme OXPHOS adikce a navrhujeme ji jako nový, účinný přístup k léčbě nádorů.; In spite of concerted effort, a number of types of cancer are very hard to cure or are beyond any treatment with resection being the only option in a limited number of patients. Therefore, new and efficient therapeutic approach is needed. We have recently discovered that mitochondrial respiration is essential for cancer cells to form and progress tumours. In the context of tumour formation/progression, respiration is unrelated to ATP provision; rather, it is required for efficient pyrimidine synthesis due to the role of respiration in ubiquinone cycling, the coenzyme being essential for the rate-limiting step in pyrimidine de novo biosynthetic pathway. Therefore, we propose that targeting respiration is potentially a very efficient way to treat cancer, since cancer cells will not mutate their genes necessary to maintain respiration. Our hypothesis is that different types of cancer have different requirement for 'respiration threshold' needed for their proliferation. We refer to this phenomenon as 'OXPHOS Addiction' and propose it as a novel approach to efficient tumour therapy.

• MeSH
• dihydroorotátdehydrogenasa škodlivé účinky   MeSH
• lidé MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondrie patologie   MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• myši MeSH
• nádory etiologie   terapie   MeSH
• oncogene addiction MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• protinádorové látky MeSH
• pyrimidiny MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Projekt je zaměřen na detailní analýzu aktivity RTK a navazujících signálních drah u vysoce rizikových refrakterních solidních nádorů dětského věku. Do studie budou zařazeny jednotlivé i párové vzorky nádorové tkáně odebírané pacientům. Nativní nebo zamražená tkáň bude využita pro proteinové arrays a odpovídající fixovaná tkáň zalitá v parafínových blocích bude určena pro imunodetekce. Experimentální přístupy zahrnují fosforylační proteinové arrays pro získání profilu aktivace jednotlivých RTK a navazujících signálních drah v nádorové tkáni; pro ověření aktivity kandidátních kináz pak budou využity PCR a imunodetekční metody. Získané výsledky budou především znamenat zcela nové poznatky týkající se změn v aktivitě RTK a navazujících signálních drah, které mohou být spojeny s průběhem onemocnění a mohou být důležité jako možné cíle pro léčbu nízkomolekulárními inhibitory.; This project is aimed at a detailed analysis of activity of the RTK and the downstream signaling pathways in high-risk refractory pediatric solid tumors. Individual or paired samples of tumor tissue taken from the individual patients should be included in this study. The native or fresh-frozen tumor samples should be used for phospho-protein arrays and formalin-fixed paraffin-embedded tumor samples for immunodetection analyses. The experimental approaches include the phosphorylation protein arrays to determine patterns of RTK and downstream kinase activity, the PCR and immunodetection methods to verify results obtained using protein arrays and to evaluate the expression profiles of the candidate kinases. The obtained data should bring especially completely new information concerning the changes in RTK and downstream signaling activity patterns associated with the course of disease in these patients that may be important as possible targets for new small-molecule inhibitors.

• MeSH
• dítě MeSH
• fosforylace MeSH
• imunologické techniky MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• nádory terapie   MeSH
• polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí MeSH
• rizikové faktory MeSH
• signální transdukce MeSH
• tyrosinkinasové receptory MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH

• Konspekt
• Pediatrie
• NLK Obory
• onkologie
• pediatrie
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Mitochondriální nemoci jsou charakteristická extrémně heterogenitou klinické manifestace, pod-diagnostikovaností a významně ovlivňují mortalitu a morbiditu. Klasické klinické a laboratorní diagnostické postupy často selhávají. V návaznosti na naše pilotní studie je cílem navrhovaného projektu popsat klinický průběh mitochondriálních onemocnění s manifestací u dětí po období novorozeneckém a zavedení metody analýzy kapacity mitochondriálního energetického metabolismu v kultivovaných kožních fibroblastech u dětských pacientů s mitochondriálním onemocněním, což následně povede k vytvoření efektivních diagnostických postupů. Výsledky projektu přispějí k rozvoji nových biochemicko-genetických postupů za účelem prevence, zlepšení diagnostiky a léčby těchto často fatálních chorob.; Mitochondrial diseases are characterized by the broad spectrum of clinical symptoms and a very high degree of genetic heterogeneity. This may lead to significant difficulties in diagnostics. The basic and routine biochemical analyses are usually insufficient for confirmation of diagnosis. The aims of the proposed project is to analyse clinical course of mitochondrial disorders in children of post-newborn period, with main outcome of improving diagnostic algorithms. We also implement an analysis of mitochondrial energy-generating capacity in cultured skin fibroblasts in children patients suspicious of MD. Our results upgrade targeting of enzymatic and molecular-genetic analysis and facilitate prevention in the families affected by MD.

• MeSH
• algoritmy MeSH
• biopsie MeSH
• citrátový cyklus MeSH
• diagnostické techniky a postupy MeSH
• diferenciální diagnóza MeSH
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• energetický metabolismus MeSH
• fibroblasty MeSH
• genetická heterogenita MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondriální membrány MeSH
• mitochondriální nemoci diagnóza   MeSH
• novorozenec MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• pyruvátdehydrogenasový komplex MeSH
• spektrální analýza MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• novorozenec MeSH

• Konspekt
• Pediatrie
• NLK Obory
• pediatrie
• genetika, lékařská genetika
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Adaptovat a optimalizovat moderní biochemické a funkční metody pro analýzu mitochondriálního energetického metabolizmu v krevních lymfocytech: (i) Pro analýzy energetické funkce mitochondrií využít vysoce citlivou oxygrafii izolovaných a permeabilizovaných lymfocytů, luciferázové měření tvorby ATP, spektrofotometrické měření enzymových aktivit, měření energizace mitochondriální membrány pomocí cytofluorometrické sondy TMRM a TPP+ elektrody. (ii) Pro proteinové analýzy využít BN-PAGE, SDS-PAGE a jejich kombinace a western blot detekci specifickými protilátkami proti strukturním podjednotkám respiračních komplexů. Pro analýzu ROS využit sondy AMPLEX UltraRed a DCFDA. (iii) Pro analýzu změn exprese vybraných genů využít RT-PCR Tento metodický přístup aplikovat při diagnostice mitochondriálních onemocnění na podkladě neznámých genetických defektů a při sledování vývoje mitochondriálních onemocnění a vlivu terapie.; To adapt and optimize modern biochemical and functional methods for analysis of mitochondrial energetic metabolism in blood lymphocytes: (i) To use highly sensitive oxygraphy of permeabilized lymphocytes, luciferase analysis of ATP production, spectrophotometric analysis of enzyme activities, analysis of mitochondrial membrane potential by cytofluorometric probe TMRM and by TPP+ electrode for analysis of energetic function of mitochondria. (ii) To apply BN-PAGE, SDS-PAGE and their combinations together with western blot detection using specific antibodies to structural subunits of respiratory complexes for protein analysis of lymphocyte mitochondria. (iii) To use fluorescent probes AMPLEX UltraRed and DCFDA for ROS production analysis. (iv) To analyze expression of selected genes by RT-PCR. To apply this methodical approach in diagnostics of mitochondrial diseases caused by yet unknown genetic defects, and in monitoring the course of the disease and effect of therapy.

• MeSH
• biogeneze organel MeSH
• biopsie MeSH
• dítě MeSH
• fibroblasty MeSH
• genom MeSH
• klinická chemie MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondriální nemoci diagnóza   genetika   MeSH
• mutace MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• vrozené poruchy metabolismu MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
• NLK Obory
• fyziologie
• pediatrie
• genetika, lékařská genetika
• vnitřní lékařství
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Mitochondriální onemocnění, způsobená poruchou jednoho či více komplexů oxidativní fosforylace (OXPHOS), tvoří klinicky heterogenní skupinu závažných metabolických chorob, způsobenými mutacemi jak v mitochondriální DNA, tak i ve >100 jaderných genů. V souboru 57 pacientů s kombinovanou poruchou komplexů OXPHOS neznámé etiologie bude studována genetická příčina onemocnění. Bude studována mitochondriální proteosyntéza ve fibroblastech, stanoveno množství mtDNA v dostupných tkání, a sekvenovány kandidátní geny u pacientů s poruchou mitochondriální proteosyntézy nebo deplecí mtDNA. Budou analyzovány delece v genomu a sekvenován exom pacientů. Zjištěné genetické determinanty onemocnění budou ověřeny komplementačními studiemi ve fibroblastech a bude studována etiopatogeneze onemocnění. Data budou korelována s klinickými a laboratorními nálezy u pacientů. Nové znalosti budou aplikovány v diagnostice, zlepší se genetické poradenství včetně prenatální diagnostiky v rodinách a zkvalitní se péče o pacienty.; Mitochondrial diseases caused by deficiency of one or several OXPHOS complexes represent a heterogeneous group of severe metabolic disorders caused by mutation in mtDNA or >100 nuclear genes. In group of 57 patients with combined OXPHOS deficiency of unknown etiology, the genetic bases of the disease will be studied. Mitochondrial proteosythesis will be analysed in fibroblasts, mtDNA amount will be determined in available tissues, and candidate genes will be sequenced in patients with mtDNA depletion or defective mitochondrial proteosythesis. In patients´ DNA, copy-number variations in genome will be analysed and whole exome will be sequenced. Identified mutations will be verified by complementation experiments in fibroblasts and etiopatogenesis of the disease will be studied. Data will be correlated with clinical and laboratory phenotype of patients. Results will be implemented into diagnostics and they significantly improve care about patients and genetic counseling in affected families.

• MeSH
• biopsie MeSH
• diagnostické techniky molekulární MeSH
• genetické poradenství MeSH
• kosterní svalová vlákna MeSH
• kvantitativní polymerázová řetězová reakce MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondriální nemoci diagnóza   genetika   MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• prenatální diagnóza MeSH
• preventivní lékařství MeSH
• proteom MeSH
• spektrofotometrie MeSH
• western blotting MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• genetika, lékařská genetika
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Identifikace jaderných genetických determinant vrozených izolovaných poruch mitochondriální ATPázy pomocí metod molekulární genetiky a buněčné biologie a unikátního souboru genomových DNA, fibroblastů a tkáňových vzorků od pacientů s jadernými defekty ATPázy. Analýza biologické funkce defektních proteinů a charakterizace mechanismu selektivní downregulace biogeneze ATPázy a analýza kompenzačních procesů na mitochodriální a buněčné úrovni. Analýza fenotypických a tkáňově specifických projevů identifikovaných genetických defektů.; Identification of nuclear genetic determinants of inborn isolated defects of mitochondrial ATPase using methods of molecular genetics and cell biology and unique collection of genomic DNA, fibroblast cell lines and tissue samples from patients with nuclear genetic defects of ATPase. Analysis of biological function of deficient proteins and characterization of the mechanism downregulating biogenesis of ATPase, analysis of compensatory processes at mitochondrial and cellular levels. Characterization of phenotypic and tissue-specific manifestation of the identified genetic defects.

• MeSH
• ATP-synthetasa (komplexy) genetika   MeSH
• biogeneze organel MeSH
• genotypizační techniky MeSH
• mitochondriální DNA MeSH
• mitochondriální nemoci genetika   MeSH
• nemoci periferního nervového systému genetika   prevence a kontrola   MeSH
• novorozenec MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• regulace genové exprese enzymů MeSH
• Check Tag
• novorozenec MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• biologie
• perinatologie a neonatologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

V mozkomíšním moku a séru pacientů s AN a bez ní budou ELISA metodami stanoveny hladiny neurocytoskeletálních proteinů (protein tau, fosfotau, lehká a těžká podjednotka neurofilamentového tripletu) a současně protilátky proti nim. Hladina samotných proteinů, protilátek proti nim a především jejich vzájemná interakce mohou přispět k popisu odlišností mezi patologickým a fyziologickým stárnutím mozku. Výsledkem řešení projektu by mohlo být zkvalitnění klinické diagnostiky AN a zjištění nových poznatků u AN z hlediska humorální imunity.; Neurocytoskeletal proteins (tau and phosphotau proteins, light and heavy subunits of neurofilaments) and antibodies against them will be measured using ELISA in samples of cerebrospinal fluid and serum in patients with and without Alzheimer´s disease. Levels of neurocytoskeletal proteins themselves, antibodies against these proteins themselves and especially their mutual relationship may contribute to the differences between pathological and physiological ageing of the brain. The outcome of the projectcould be refining the diagnosis of AD and find new immunological aspects of AD in terms of humoral immunity.

• MeSH
• Alzheimerova nemoc diagnóza   MeSH
• amyloidní beta-protein MeSH
• biologické markery MeSH
• cytoskelet patologie   MeSH
• mozkomíšní mok cytologie   MeSH
• neurofilamentové proteiny antagonisté a inhibitory   MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• proteiny tau MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• neurologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Budeme aplikovat nálezy změn morfologie mitochondrií u beta buňek pankreatu, kosterních svalů a srdce u diabetických potkanních modelů a buň. linií za účelem vývoje budoucí diagnostiky časných stadií diabetu 2. typu. Prověříme obdobnou diagnostiku Langerhansových ostrůvků pro budoucí test jejich kvality před transplantací. Morfologie bude studována konfokální a elektronovou mikroskopií Exp. modely zahrnou: bioptické vzorky chirurgických pacientů; potkaní kardiomyoblasty, a insulinomovu linii INS1E; izolované potkanní Langerhansovy ostrůvky a Zuckerovy diabetické obézní potkany a potkany kmene Goto-Kakizaki.; We will use the knowledge of morphological changes of mitochondria of pancreatic beta cells, skeletal muscle, and heart in rat diabetic models and corresponding cell lines to develop a future diagnostics of early type 2 diabetes. We shall evaluate possibilities of similar diagnostics for Langerhans islets for a possible future tests of their quality prior to transplantation. Morphology will be studied by confocal and electron microscopy. Exp. models will involve skeletal muscle biopsies of patients skeduled for operations, rat insulinoma INS-E cells; rat cardiomyoblasts, isolated rat Langerhans islets, Zucker diabetic fatty and Goto-Kakizaki rats.

• MeSH
• časná diagnóza MeSH
• diabetes mellitus 2. typu diagnóza   MeSH
• elektronová mikroskopie MeSH
• fosforylace MeSH
• konfokální mikroskopie MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• Langerhansovy buňky MeSH
• mitochondrie MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• oxidační stres MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• diabetologie
• cytologie, klinická cytologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Provedeme analýzu interakcí p53 a jejich funkčního statutu u karcinomu prsu s použitím genomických a proteomických přístupů s cílem porozumět těmto komplexním molekulárním signálním drahám zapojeným do vzniku a progrese tohoto typu nádoru. Řešený projektpřispěje k objasnění vztahu mezi změnami v expresi posttranslačně modifikovaných nemutovaných a mutovaných forem proteinu p53 a mezi progresí nádoru a jeho odpovědí na léčbu. Komplexní analýza proteinů AG2 a jeho homologu AG3 přispěje k objasnění jejichúlohy v (i) inaktivaci dráhy p53 u karcinomu prsu a také (ii) v mechanizmech progrese nádoru. Studium proteinu Scotinu přispěje k získaní výsledků pro dílčí objasnění drah, které vedou k programované buněčné smrti a jsou řízeným proteinem p53 u karcinomu prsu.; The analysis of the p53 pathway and its functional status in breast carcinomas using genomic and proteomic approaches will be done to understand the complex molecular signalling pathways involved in this type of cancer formation and progression. Our newresults could also provide a direct link between alterations in expression of posttranslationally modified wild-type p53 and mutant p53 proteins and cancer progression and its response to therapy. Analysis of AG-2 and AG3 will help us understand the roleof these proteins in (i) inactivation of p53 pathway in breast carcinomas as well as in (ii) mechanisms of cancer progression. Results of our new research with Scotin protein may have also profound implications for the partial understanding of programmed cell death pathways driven by the p53 protein in breast cancer.

• MeSH
• fosforylace MeSH
• histocytochemie MeSH
• imunohistochemie MeSH
• nádorový supresorový protein p53 analýza   MeSH
• proteomika MeSH
• protoonkogenní proteiny c-mdm2 analýza   MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• gynekologie a porodnictví
• onkologie
• biologie
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR