We have recently published that the proportion of pro-inflammatory macrophages of human adipose tissue (CD14+, CD16+, CD36+++) correlates positively with the main risk factors of atherosclerosis – age, BMI and non-HDL cholesterol concentration. In a pilot study we found that this proportion was related to the spectra of fatty acids of phospholipids of cell membranes of total adipose tissue –positively with the proportion of palmitate and palmitoleate and negatively with that of alfa-linolenate and total omega3 fatty acids. The aim of this project is to establish whether macrophage polarization is induced by changes in the fatty acid spectrum of adipocytes (with the polarization being a milieu of adipose tissue) or in the cells of stromal vascular fraction (macrophages). The adipose tissue to be analyzed will be obtained peroperatively by hand-assisted laparoscopic nephrectomy of 60 living kidney donors (LKDs). In a group of LKDs with hypercholesterolemia (n=8), dietary intervention will be used to possibly identify a new option in the treatment of immune factors in atherogenesis.

V poslední době jsme publikovali, že podíl proinflamačních makrofágů lidské tukové tkáně (CD14+, CD16+, CD36+++) pozitivně koreluje s hlavními rizikovými faktory aterosklerózy – věkem, BMI a koncentrací non-HDL cholesterolu. V pilotní studii předloženého projektu jsme zjistili, že tento podíl je ovlivněn spektrem mastných kyselin ve fosfolipidech celulární membrány celé tukové tkáně – pozitivně k podílu palmitátu a palmitoleátu a negativně k alfa-linolenátu a celkových omega3 mastných kyselin. Cílem tohoto projektu je zjistit, zda tato polarizace makrofágů je vyvolána změnami spektra mastných kyselin adipocytech (a polarizací je milieu tukové tkáně) či přímo v buňkách stromal vaskulární frakce (v samotných makrofázích). Analyzovaná tuková tkáň bude získána per-operačně rukou asistované laparoskopické nefrektomie od 60 živých dárců ledvin. Navíc bude podskupina živých dárců ledvin (n=8) s hypercholesterolémií dietně intervenována (náhradou živočišných tuků za rostlinné a suplementací rybích olejů) k otevření nového způsobu terapie imunitních faktorů účastnících se aterogeneze.

• Klíčová slova
• zánět, tuková tkáň, inflammation, adipose tissue, makrofágy, macrophages, spektrum mastných kyselin, fatty acids spectra,

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

Diabetes mellitus ranks among main risk factors for cardiovascular disease (CVD). While in diabetes mellitus type 2 the mechanisms of atherosclerosis and CVD are well understood, the role of type 1 diabetes mellitus seems to be more complex. However, important risk factor for atherosclerosis development in diabetes type 1 could be insulin resistance as in diabetes type 2. In the proposed study we will analyze associations of traditional cardiovascular risk factors including markers of physical activity/fitness in women with diabetes type 1 (n=50) with preclinical atherosclerosis in men (n=230) and women (n=330) with both types of diabetes including analysis of modifying effect of type of diabetes, sex, reproductive status and polymorphism of gene for connexin 37. The gene for connexin 37 could play important role in distally located peripheral arteries mostly affected in diabetic patients. In additional experimental study in hypertriglyceridemic female rats (n=90) we will evaluate modifying role of ovariectomy on the effect of metformin treatment on markers of vascular damage and exp

Diabetes mellitus patří mezi hlavní rizikové faktory vzniku kardiovaskulárních onemocnění (KVO). Zatímco u diabetes mellitus 2. typu jsou mechanismy aterosklerózy a KVO dobře popsány, u diabetes mellitus 1. typu jsou tyto mechanismy složitější, jedním z důležitých faktorů může být inzulínová rezistence. Vznik cévních komplikací mohou modifikovat pohlaví, reprodukční věk u žen a genetické faktory. Na základě našich předchozích studií chceme analyzovat vztah tradičních kardiovaskulárních rizikových faktorů včetně fyzické zdatnosti u subpopulace žen s diabetes mellitus 1 (n=50) se známkami aterosklerózy stanovené ultrazvukem, u diabetických mužů (n=230) a žen (n=330) určit modifikaci těchto vztahů typem diabetu, pohlavím, reprodukčním stavem a polymorfismem genu pro connexin37. Dále bude v experimentální studii u hypertriglyceridemických samic potkanů (n=90) vyhodnocen vliv ovariektomie a léčby metforminem na markery poškození cévní stěny vyjádřené jako exprese genu pro connexin 37 a jako sonografické známky postižení poddajnosti aorty.

• Klíčová slova
• ateroskleróza, atherosclerosis, diabetes mellitus, diabetes mellitus, pohlaví, reprodukční věk, sex, gen connexin37, reproductive age, gene connexin37,

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

The aim of this project is to develop a conceptually new class of biodegradable phosphorus-containing contrast agents for 1H/31P magnetic resonance (MR). The main advantage of these contrast agents, which contain phosphorus compounds connected by biodegradable linkers to Gd3+ or Fe3+, is their ability to switch between 1H and 31P MR contrast in response to external biochemical changes. The contrast agents act solely as T1 contrast agents for 1H MR to provide anatomical information. As the 31P signal gets widen due to the presence paramagnetic of Gd3+/Fe3+ ions in their vicinity, it becomes undetectable by 31P MR. If the link is cleaved in response to an external biochemical stimulus, the paramagnetic switch is released, with the 31P signal appearing. Both 1H and 31P MR imaging can be easily combined within the same experiment, providing both anatomical and functional information.

Cílem projektu je vyvinout koncepčně novou třídu biodegradovatelných responzivních kontrastních látek, které jsou určené pro 1H/31P magnetickou rezonanci (MR). Unikátnost těchto kontrastních látek obsahující sloučeniny fosforu s navázaným gadoliniem nebo železem spočívá v přepnutí z 1H na 31P MR kontrast jako odpověď na vnější biochemické změny. Činidlo obsahující současně fosfor a gadolinium nebo železo vykazuje pouze vlastnosti T1 kontrastní látky u 1H MR zobrazování a poskytuje anatomické informace, protože Gd3+/Fe3+ způsobuje rozšíření 31P MR signálu, a proto není fosforový MR signál detekovatelný. Pokud bude vazba mezi fosforem a Gd3+/Fe3+ přerušena prostřednictvím biochemického podnětu, Gd3+/Fe3+ se uvolní, 31P MR signál ve spektru se zúží a proto bude detekovatelný pomocí 31P MR. Výhodou je, že 1H a 31P MR se může jednoduše kombinovat během jednoho experimentu a proto tato kontrastní látka může poskytovat nejen anatomickou, ale i funkční diagnostickou informaci.

• Klíčová slova
• kontrastní látka, contrast agent, Responzivní kontrastní látky, Drug delivery systémy, 1H/31P magnetická resonance, Responsive contrast agents, Drug delivery systems, 1H/31P magnetic resonance, 31P zobrazování magnetickou rezonancí, funkční nanodiagnostika, 31P magnetic resonance imaging, functional nanodiagnostics,

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

A short-term mortality of patients with acute myocardial infarction (AMI) without cardiogenic shock (CS) and treated with PCI is 5%, mortality of those with CS is 10 times higher. Rapid and effective antiplatelet therapy (acetylsalicylic acid and P2Y12 inhibitor) is of essential importance for an early coronary flow renewal and perfusion of microcirculation, and is as such highly important for patient’s prognosis. Patients with CS are the population with the highest thrombotic risk. CS is an exclusion criterion for participation in randomized studies. Relevant evidence resulting from comparison of antiplatelets in these patients is entirely missing. The project is a randomized study, comparing efficacy of cangrelor and ticagrelor. It is based on an assumption that cangrelor, parenteral and direct-acting P2Y12 inhibitor, has a potential to be an optimal drug for patients with AMI complicated with CS. With regards to hypoperfusion of the splanchnic area, the preferred drug application is the parenteral route while in case of drugs, those not requiring metabolisation, are being preferred.

Krátkodobá mortalita pacientů s akutním infarktem myokardu (AIM), kteří jsou léčeni perkutánní koronární intervencí bez kardiogenního šoku (KŠ) je 5%, mortalita těch s komplikujícím KŠ je desetinásobně vyšší. Rychlá a efektivní kombinovaná protidestičková léčba (kyselina acetylsalicylová a inhibitor P2Y12) má zásadní význam pro časné obnovení průtoku v koronární tepně a perfuzi mikrocirkulace, a tím pro prognózu nemocných. Pacienti s KŠ jsou populací s nejvyšším trombotickým rizikem. Přesto je KŠ vyřazovacím kritériem pro účast v randomizovaných studiích. Relevantní evidence o srovnání efektivity protidestičkových léků u této subpopulace pacientů zcela chybí. Projekt je randomizovanou multicentrickou dvojitě zaslepenou studií srovnávající efektivitu cangreloru a ticagreloru. Vychází z předpokladu, že cangrelor, parenterální a přímý inhibitor P2Y12, má potenciál být optimálním lékem pro pacienty s AIM komplikovaným iniciálně KŠ, kteří podstupují PCI. Vzhledem k hypoperfuzy splanchnika je totiž preferovanou aplikací intravenózní a z léků mají přednost ty, jež nevyžadují metabolizaci.

• Klíčová slova
• prognóza, mortalita, mortality, Outcome, akutní infarkt myokardu, kardiogenní šok, protidestičková léčba, velké kardiovaskulární příhody, cardiogenic shock, antiplatelet therapy, major cardiovascular events, acute myocardial infartion,

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

The aim of the project is to study the role of epicardial fat in the onset and development of heart failure focusing on the significance of local inflammation in epicardial fat and the identification of novel regulatory factors contributing to this process. Plasma, urine, epicardial and subcutaneous fat samples will be obtained from patients with heart failure of various severity including those with planned implantation of left ventricular assist device during cardiac surgery. The inflammatory status of adipose tissue will be characterized in depth using transcriptomics, immunohistochemistry and flow cytometry. We will focus on the role of novel antiinflammatory lipid mediators - Fatty Acid Esters of Hydroxy Fatty Acids (FAHFAs) in development of heart failure and their correlation with clinical characteristics. Metabolomics and lipidomics will be used to identify novel regulatory factors. The project will contribute to clarification of the role of epicardial fat in the development of heart failure and in the longer perspective to possible novel approaches to its treatment.

Cílem projektu je studovat úlohu epikardiálního tuku při vzniku a rozvoji srdečního selhání se zaměřením na význam lokální zánětlivé reakce v epikardiálním tuku a identifikaci nových regulačních faktorů přispívajících k tomuto procesu. Vzorky plazmy, moči, epikardiálního a podkožního tuku budou pacientům se srdečním selháním různé tíže, včetně nemocných podstupujících implantaci mechanické srdeční podpory, odebrány během kardiochirurgické operace. Zánětlivý stav tukové tkáně bude podrobně charakterizován pomoci transkriptomiky, imunohistochemie a průtokové cytometrie. Specificky se zaměříme na úlohu nových protizánětlivých lipidových mediátorů Fatty Acid Esters of Hydroxy Fatty Acids (FAHFAs) při rozvoji srdečního selhání a jejich korelaci s klinickými charakteristikami. K identifikaci nových regulačních faktorů bude využito metabolomiky a lipidomiky. Projekt přispěje k objasnění úlohy perikardiálního tuku při rozvoji srdečního selhání a v dlouhodobé perspektivě i k možné identifikaci nových léčebných přístupů.

• Klíčová slova
• Heart failure, srdeční selhání, transkriptomika, lipidomika, lipidomics, epikardiální tuk, subklinický zánět, epicardial fat, subclinical inflammation, transriptomics,

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

Focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) is a clinically and genetically heterogeneous entity that manifests mostly by proteinuria. FSGS is responsible for about 15% of end-stage renal disease (ESRD) cases requiring hemodialysis or renal transplantation. FSGS may be of genetic etiology. More than 50 genes responsible for FSGS have been identified, but most of them in pediatric patients. The prevalence of genetic FSGS in adults remains underestimated and their clinical, genetic and histological properties are not systematically described. Identification of genetic FSGS will have implications for therapy, selection of renal donors, and prognosis of FSGS recurrence after transplantation. New Generation Sequencing (NGS) detects mutations in a large number of genes simultaneously or even across the patient's entire exome or genome and will be implemented in this project. This multidisciplinary proposal focuses on: 1) detailed clinical and genetic examination and NGS in patients and their relatives with genetic FSGS, 2) identification of new genetic variants and confirmation of their pathogenicity, 3) genotype-phenotype correlation in familial FSGS, stratification of FSGS and prognosis, 4) the risk of recurrence of disease in post-transplant patients with FSGS.

Fokální segmentální glomeruloskleróza (FSGS) je klinicky a geneticky heterogenní entita, manifestující se většinou proteinurií. FSGS je zodpovědná za přibližně 15% případů end-stage renal disease (ESRD), vyžadujících hemodialýzu nebo transplantaci ledvin. FSGS může být genetické etiologie. Bylo identifikováno více než 50 genů zodpovědných za genetické formy FSGS, většina z nich ale u pediatrických pacientů. Prevalence genetických FSGS u dospělých zůstává z velké části podceňována a jejich klinické, genetické a histologické vlastnosti nejsou systematicky popsány. Identifikace genetických FSGS bude mít implikace pro terapii, selekci příbuzenských darců ledvin a prognózu rekurence onemocnění po transplantaci. Sekvenování nové generace (NGS) detekuje mutace ve velkém počtu genů simultánně nebo dokonce v celém exomu nebo genomu pacienta a bude implementováno v tomto projektu. Tento multidisciplinární návrh se zaměřuje na: 1) podrobné klinické a genetické vyšetření a NGS u pacientů a jejich příbuzných s genetickou FSGS, 2) identifikaci nových genetických variant a potvrzení jejich patogenity, 3) korelaci genotypů-fenotypů u familiálních FSGS, stratifikace FSGS a prognózy, 4) určení rizika recidivy onemocnění u posttransplantačních pacientů s FSGS.

• Klíčová slova
• NGS panel, NGS panel, nefrogenetika, FSGS, Fokální segmentální glomeruloskleróza, NGS, sekvenování nové generace, WGS, celogenomové sekvenování, nephrogenetics, FSGS, Focal segmental glomerulosclerosis, NGS, next-generation sequencing, WGS, whole genome sequencing,

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

Bariatric surgery is the most efficacious treatment of obesity and type 2 diabetes mellitus. Novel endoscopic methods based on the principles of bariatric surgery are also highly effective. No direct randomized comparison of both types of treatment has been performed to date and the mechanisms of action of both procedures are still only partially clarified. The aim of the project is to perform a randomized trial comparing efficacy and safety of three treatment options in patients with obesity: laparoscopic sleeve gastrectomy, endoscopic gastric plication and conservative treatment. We further aim to characterize the influence of the three treatments on subclinical inflammation, gut microbiota composition and changes of gastrointestinal hormones. The results of the project will describe the efficacy and safety of these procedures as compared to conservative therapy and clarify the mechanisms of action of these treatments. The project will also contribute to more precise indications of bariatric or endoscopic methods in clinical practice and enable personalized choice of therapy for particular patient.

Bariatrická chirurgie je nejefektivnější metodou léčby obezity a diabetes mellitus 2. typu. Velmi efektivní jsou také nové endoskopické metody založené na principech bariatrické chirurgie. Dosud nebylo provedeno přímé randomizované porovnání obou těchto typů léčby a jejich mechanizmy působení jsou stále objasněny pouze částečně. Cílem projektu je provést randomizovanou studii srovnávající účinnost a bezpečnost tří léčebných možností obezity: lapaskopické rukávovité resekce žaludku, endoskopické gastroplikace a konzervativní léčby a objasnit mechanizmy jejich působení. Dalším cílem je charakterizovat vliv těchto tří typů léčby na subklinický zánět, složení střevní mikroflory a změny gastrointestinálních hormonů. Výsledky projektu umožní přesně charakterizovat účinnost a bezpečnost těchto léčebných metod ve srovnání s konzervativní léčbou a popsat detailní mechanizmus jejich působení. Projekt tak přispěje k přesnější indikaci bariatrických nebo endoskopických metod a umožní léčbu pacientů na založenou na principech personalizované medicíny.

• Klíčová slova
• diabetes, diabetes, gut microbiota, střevní mikrobiom, obezita, obesity, subklinický zánět, subclinical inflammation, laparoskopická rukávovitá resekce žaludku, endoskopická gastrická plikace, lapariscopic sleeve gastrectomy, endoscopic gastric plication,

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

Background: Persistent atrial fibrillation (PeAF) is common in patients with structural heart disease undergoing cardiac surgery. Concomitant surgical CryoMaze has been shown to be an effective treatment, but success rates vary substantially. The sequential hybrid approach, i.e., CryoMaze followed by the radiofrequency catheter ablation (RFCA), is able to achieve high freedom from PeAF. However, randomized trials are lacking. Methods: The SurHyb Trial is a prospective, multicenter, randomized, open-label study. Patients with PeAF will be randomized to either a CryoMaze procedure alone or CryoMaze followed by RFCA. A total of 250 patients will be randomized at 5 centers. The primary outcome is AF-free survival off antiarrhythmic drugs, which will be assessed by implantable ECG loop recorders. Composite clinical endpoints include cardiovascular death or hospitalization. Several pre-specified secondary endpoints will also be evaluated. Conclusions: This is the first randomized study that compares the surgical CryoMaze procedure alone to a staged, hybrid procedure in patients with PeAF.

Úvod: Perzistující fibrilace síní (PeFS) je u pacientů se strukturálním srdečním onemocněním podstupujících kardiochirurgický zákrok běžná. Konkomitantní chirurgická CryoMAZE procedura se jeví jako efektivní léčba, výsledky však kolísají. Sekvenční hybridní přístup spočívající v kombinaci CryoMAZE následované radiofrekvenční katétrovou ablací (RFA) může dosáhnout velké úspěšnosti, nicméně randomizované práce na toto téma chybějí. Metody: Projekt SurHyb je prospektivní, multicentrickou, randomizovanou, otevřenou studií. Pacienti s PeFS budou randomizováni na samotnou CryoMAZE proceduru a na CryoMAZE následovanou RFA. Celkem bude v 5 centrech randomizováno 250 pacientů. Primárním cílem je absence arytmie bez užívání antiarytmických léků, což bude hodnoceno implantabilními EKG Holtery. Primárním kompozitním klinickým cílem je úmrtí z kardiovaskulárních příčin anebo hospitalizace. Hodnoceny budou i další předem určené sekundární cíle. Závěr: Projekt SurHyb představuje první randomizovanou studii u pacientů s PeFS porovnávající samotnou CryoMAZE proceduru s hybridním sekvenčním přístupem.

• Klíčová slova
• Fibrilace síní, Atrial fibrillation, catheter ablation, randomizovaná kontrolovaná studie, katétrová ablace, chirurgická ablace, cryomaze, hybridní přístup, Surgical ablation, CryoMaze, Hybrid approach, Randomized controlled clinical trial,

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

During cardiovascular surgeries are small calibre vessel grafts and vascular patches required. The most suitable in this field are autologous tissues, which are often deficient. Allogeneic or artificial materials are often thrombogenic. The aim of the project is to create vascular grafts and patches using collagen gels reinforced with nano/micro fibres, moulded into the required shape along with stem cells. These constructs will be remodelled in the bioreactor forming a new tissue. This construct will be decellularized to eliminate the immune response while retaining the support structure. In vivo verification in pigs will involve two surgeries. In the first surgery, a small amount of subcutaneous fat and blood will be collected from which stem and endothelial cells will be isolated for autologous colonization in the bioreactor. Then a second operation will be followed in which the patch/vascular replacement will be implanted onto a. Carotis. After 4 weeks of clinical monitoring, implants will be removed and histologically assessed for overall structure, patency, and thrombogenicity.

Při kardiovaskulárních operacích je často nutné používat cévní náhrady o malém průměru a tkáňové záplaty. Nejvhodnějším v tomto ohledu jsou autologní tkáně, jež je často nedostatek. Alogenní nebo umělé materiály jsou často trombogenní. Cílem projektu je vytvořit nové cévní náhrady a záplaty s využitím degradabilních kolagenních gelů vyztužených nano/mikro vlákny jež budou odlity do potřebného tvaru spolu s kmenovými buňkami. Tyto konstrukty budou remodelovány v bioreaktoru za vzniku nové tkáně. Poté bude tento konstrukt decelularizován pro eliminaci imunitní se zachováním nosné struktury. In vivo ověření v prasatech bude zahrnovat dvě operace. Při první operaci bude odebráno malé množství podkožního tuku a krev, ze kterých budou izolovány kmenové a endotelové buňky, pro autologní osídlení v bioreaktoru. Poté bude následovat druhá operace na stejném zvířeti, při které bude záplata/cévní náhrada implantována na/místo a. carotis. Po 4 týdenním klinickém monitorování budou implantáty vyjmuty a hodnocení histologicky z hlediska celkové struktury, průchodnosti a trombogenicity.

• Klíčová slova
• mesenchymal stem cells, kolagen, nanovlákna, nanofibers, decelularizace, cévní náhrady, in vivo, in vivo, collagen, mesenchymální kmenové buňky, tukové kmenové buňky, endotelizace, vascular prostheses, adipose tissue derived stem cells, , decellularization, endothelization,

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

Character of the blood flow can be important factor in for the formation of vessel pathology. Complex chaotic flow and turbulences in critical places like bifurcation can lead to vessel wall irritation and finally to stenosis or wall damage. Such critical places can also be created by endovascular treatment (e.g. by means of stenting) or in case of vessel anastomosis after organs transplantation (e.g. connection of the renal artery to iliac artery during kidney transplantation). Flow velocity and character can be efficiently and non-invasively measured using magnetic resonance imaging (MRI). Phase contrast (PC) MRI is well established method where flow velocity is coded into the MR signal phase and so the velocity can be measured relatively precisely. However, there are several limitations when using PC for “in-vivo” quantification (e.g. low spatial resolution in respect to vessel diameter). Moreover, in case when stent was used for the treatment, the MR signal is strongly influence or even suppressed by the presence of metallic net of the stent wall creating RF shielded volume inside the stent. Therefore, the flow cannot be measured directly in the stent or very close to its border. But proper mathematical model of the flow character based on initial conditions provided by MRI outside the stent could help to predict the impact of the flow phenomena on the future vessel disease development.

Charakter proudění krve může být důležitý faktor při formování cévní patologie. Komplexní chaotické proudění a turbulence v kritických místech jako jsou bifurkace, může vést k iritaci cévní stěny a nakonec ke stenóze či poškození stěny. Kritická místa mohou vzniknout i při endovaskulárních zákrocích (např. při stentování) nebo v oblasti anastomózy po transplantaci orgánů. Rychlost proudění krve a jeho charakter lze efektivně a neinvazivně měřit pomocí magnetické rezonance. Metoda fázového kontrastu (PC) je dobře etablovanou technikou, která umožňuje měřit rychlost relativně přesně. Tato metoda má však i své limitace (např. omezené prostorové rozlišení s ohledem na rozměr některých cév). Navíc v případě použití stentu je MR signál silně ovlivněn až potlačen v jeho nejbližším okolí a vnitřním lumen. Proto nemůže být rychlost relevantně měřena ve stentu nebo na jeho hranicích. Avšak pomocí matematického modelování proudění s hraničními hodnotami získanými mimo problematickou oblast (stent, oblast silných turbulencí) a se znalostí anatomické geometrie by mohla informace o charakteru proudění ve zmíněných kritických oblastech přispět k predikci vývoje cévní patologie.

• Klíčová slova
• MRI, MRI, stent, stenóza, kvantifikace průtoku, matematické modelování toku, endovaskulární zákrok, flow quantification, mathematical model of the flow, stenosis, stent, endovascular treatment,

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