Študijný odbor: biológia
Študijný program: zoológia a fyziológia živočíchov
Školiteľ: RNDr. Petra Bonová, PhD.; bonova@saske.sk
Konzultant: NA
Názov pracoviska školiteľa:
NbÚ BMC SAV – Oddelenie neurodegenerácie, plasticity a reparácie, Neurobiologický ústav, Biomedicínske centrum SAV, v. v. i.
Forma realizácie DŠ: denná
Anotácia: Náhle cievne mozgové príhody predstavujú v súčasnosti vážny sociálno-ekonomický problém s limitovanými možnosťami liečby. Posledné desaťročia sa v experimentálnej praxi stáva atraktívnym riešením prevencie a liečby takýchto stavov fenomén ischemickej tolerancie, teda aktivácia endogénnych mechanizmov vedúcich k protekcii nedokrvených neurónov.
Ciele:
1) Štúdium mechanizmov ischemickej tolerancie
2) Definovanie úlohy periférnych krvných buniek v navodení ischemickej tolerancie 3) Testovanie spôsobov in vivo a ex vivo kondicionovania
4) Využitie modelov kondicionovania v animálnych modeloch ischemicko-reperfúzneho poškodenia nervového tkaniva e
Literatúra:
(1) Bonova, P., Jachova, J., Nemethova, M., Macakova, L., Bona, M., Gottlieb, M., 2020. Rapid remote conditioning mediates modulation of blood cell paracrine activity and leads to the production of a secretome with neuroprotective features. Journal of neurochemistry 154, 99-111.
(2) Bonova, P., Koncekova, J., Nemethova, M., Petrova, K., Bona, M., Gottlieb, M., 2022. Identification of Proteins Responsible for the Neuroprotective Effect of the Secretome Derived from Blood Cells of Remote Ischaemic Conditioned Rats. Biomolecules 12.
(3) Bonova, P., Nemethova, M., Matiasova, M., Bona, M., Gottlieb, M., 2016. Blood cells serve as a source of factor-inducing rapid ischemic tolerance in brain. The European journal of neuroscience 44, 2958-2965.
(4) Hossmann, K.A., 2012. The two pathophysiologies of focal brain ischemia: implications for translational stroke research. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism 32, 1310-1316.
Školiteľ: MUDr. Karolína Kuchárová, PhD.; kkucharova@saske.sk
Konzultant: NA
Názov pracoviska školiteľa:
NbÚ BMC SAV – Oddelenie neurodegenerácie, plasticity a reparácie, Neurobiologický ústav, Biomedicínske centrum SAV, v. v. i.
Forma realizácie DŠ: denná
Anotácia: Viaceré experimentálne techniky, ktoré viedli k zlepšeniu neurologickej funkcie po poranení miechy sa nepreniesli do klinickej praxe. Preto, lepšie porozumenie molekulárnych a bunkových mechanizmov, ktoré zlepšujú funkčnú regeneráciu miechy po jej úraze, môže uľahčiť prenos úspešných experimentálnych poznatkov do kliniky. Práca sa bude sústreďovať na podporné bunky nervového tkaniva, ktoré po úraze zvýšene produkujú Neurón/ Glia 2 (NG2) proteoglykán. Kedy, kde, a ktoré NG2 pozitívne typy buniek reagujú na poranenie miechy a ako ich je možné farmakologicky ovplyvňovať sa bude hodnotiť po lokálnej neuroregeneračne úspešnej (avšak invazívnej) technike a po systémovej bunkovo-selektívnej liečbe. Odpoveď NG2+ typov buniek na odlišné liečby, ktoré ich dokážu ovplyvniť, bude hodnotená bunkovo-špecifickými a funkčnými technikami.
Ciele:
1) Odkrytie mechanizmov, ktoré blokujú alebo podporujú funkčnú obnovu tkaniva po traumatickom poranení miechy.
2) Ukázať či menej invazívna avšak bunkovo-selektívna liečba môže nahradiť experimentálne úspešnú lokálnu techniku.
Literatúra:
Kucharova K, Stallcup WB. 2017. Distinct NG2 proteoglycan-dependent roles of resident microglia and bone marrow-derived macrophages during myelin damage and repair. PLoS One 12(11): e0187530. doi: 10.1371/journal.pone.0187530. eCollection, PMID: 29095924
Kucharova K, Stallcup WB. 2015. NG2-proteoglycan-dependent contributions of oligodendrocyte progenitors and myeloid cells to myelin damage and repair. J Neuroinflammation 12:161. doi: 10.1186/s12974-015-0385-6. PMID: 26338007
Bradbury EJ and Burnsid ER. 2019. Moving beyond the glial scar for spinal cord repair. Nature communications 10:3879
Alizadeh A, Dyck SM, and Karimi-Abdolrezaee S. 2019. Traumatic Spinal Cord Injury: An Overview of Pathophysiology Models and Acute Injury Mechanisms. Front Neurol. 10: 282. PMCID: PMC6439316, PMID: 30967837
Hu X, Xu W, Ren Y, Wang Z,He X, Huang R, Ma B, Zhao J, Zhu R, Cheng L. 2023. Spinal cord injury: molecular mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 26;8(1):245. doi: 10.1038/s41392-023-01477-6. PMID: 37357239
Školiteľ: RNDr. Rastislav Mucha, PhD.; mucha@saske.sk
Konzultant: NA
Názov pracoviska školiteľa:
NbÚ BMC SAV – Oddelenie neurodegenerácie, plasticity a reparácie, Neurobiologický ústav, Biomedicínske centrum SAV, v. v. i.
Forma realizácie DŠ: denná
Anotácia: Rozpoznanie mechanizmov aktivácie neuroprotektivity po ischemickom poškodení mozgu na molekulovej úrovni je nevyhnutné pre pochopenie tohto procesu. Vieme, že periférna krv veľmi citlivo a špecificky reflektuje zmeny expresie ako génov, tak aj proteínov v mozgu.
Ciele:
1) Identifikovať potenciálne markery (génové/proteínové) aktivácie ischemickej tolerancie.
2) Zatriedenie a špecifikácia génov aj proteínov v ich signálnych dráhach s vytvorením reakčnej mapy molekulových kaskád špecifických pre mechanizmus ischemickej tolerancie vo vzorkách krvi človeka a na potkaňom modeli.
Literatúra:
Yunoki, Masatoshi, et al. „Ischemic tolerance of the brain and spinal cord: a review.“ Neurologia medico-chirurgica 57.11 (2017): 590-600.
Zhao, Wenbo, et al. „Remote ischemic conditioning: challenges and opportunities.“ Stroke 54.8 (2023): 2204-2207.
Furman, Marek, et al. „Quantitative analysis of selected genetic markers of induced brain stroke ischemic tolerance detected in human blood.“ Brain Research 1821 (2023): 148590.
Bonova, Petra, et al. „Blood cells serve as a source of factor‐inducing rapid ischemic tolerance in brain.“ European Journal of Neuroscience 44.11 (2016): 2958-2965.
Furman, Marek, et al. „Modifications of gene expression detected in peripheral blood after brain ischemia treated with remote postconditioning.“ Molecular Biology Reports (2022): 1-9.
Školiteľ: MVDr. Ivo Vanický, PhD.; vanicky@saske.sk
Konzultant: NA
Názov pracoviska školiteľa:
NbÚ BMC SAV – Oddelenie regeneračnej medicíny a bunkovej terapie, Neurobiologický ústav, Biomedicínske centrum SAV, v. v. i.
Forma realizácie DŠ: denná
Anotácia: Po poranení nervu elektrická stimulácia urýchľuje rast axónov, zvyšuje ich počty a zlepšuje reinerváciu koncových orgánov. Nie je však známa účinnosť stimulácie pri najťažšej forme poranení nervov, pri ktorých je rozsiahla segmentálna strata nervového tkaniva. V našich experimentoch budeme študovať účinok elektrickej stimulácie na modeloch dlhých segmentálnych poškodení nervu u laboratórneho potkana.
Ciele:
1) Zaviesť metodiku na prípravu acelulárnych štepov periférneho nervu potkana.
2) S použitím modelu segmentálneho poškodenia centrálneho chvostového nervu potkana vyhodnotiť efekt elektrickej stimulácie na regeneráciu axelov v dlhých celulárnych štepoch.
Literatúra:
[1] D. Pan, S.E. Mackinnon, M.D. Wood, Advances in the repair of segmental nerve injuries and trends in reconstruction, Muscle Nerve, 61 (2020) 726-739.
[2] T. Kornfeld, P.M. Vogt, C. Radtke, Nerve grafting for peripheral nerve injuries with extended defect sizes, Wien Med Wochenschr, 169 (2019) 240-251.
[3] L. Juckett, T.M. Saffari, B. Ormseth, J.L. Senger, A.M. Moore, The Effect of Electrical Stimulation on Nerve Regeneration Following Peripheral Nerve Injury, Biomolecules, 12 (2022).
[4] J. Roh, L. Schellhardt, G.C. Keane, D.A. Hunter, A.M. Moore, A.K. Snyder-Warwick, S.E. Mackinnon, M.D. Wood, Short-Duration, Pulsatile, Electrical Stimulation Therapy Accelerates Axon Regeneration and Recovery following Tibial Nerve Injury and Repair in Rats, Plast Reconstr Surg, 149 (2022) 681e-690e.
[5] T. Gordon, N. Amirjani, D.C. Edwards, K.M. Chan, Brief post-surgical electrical stimulation accelerates axon regeneration and muscle reinnervation without affecting the functional measures in carpal tunnel syndrome patients, Exp Neurol, 223 (2010) 192-202.
[6] J.N. Wong, J.L. Olson, M.J. Morhart, K.M. Chan, Electrical stimulation enhances sensory recovery: a randomized controlled trial, Ann Neurol, 77 (2015) 996-1006.
[7] T.W. Hudson, S. Zawko, C. Deister, S. Lundy, C.Y. Hu, K. Lee, C.E. Schmidt, Optimized acellular nerve graft is immunologically tolerated and supports regeneration, Tissue Eng, 10 (2004) 1641-1651.
