Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i.

tvt20-banner

 

Dobrý den,

vítejte na stránkách Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR.

Tak jako každý rok, i letos jsme se zapojili do příprav festivalu Týdne vědy a techniky a těšili se na setkání s Vámi v rámci Dne otevřených dveří. Bohužel, současná epidemiologická situace nám významně změnila naše plány. S ohledem na Vaše bezpečí, stejně tak bezpečí našich zaměstnanců, jsme se rozhodli pro distanční (dálkovou) formu prezentace našeho ústavu. Připravili jsme pro Vás soubor videoprezentací, které Vám přiblíží práci našich vědců a novinky v oblasti výzkumu.

Věříme, že navzdory současné situaci si i letošní ročník festivalu pořádně užijete:)

Děkujeme za pochopení a v příštím roce se s Vámi těšíme na viděnou.

Organizační tým ÚEM AV ČR 

 

facebook2 instagram linkedin

 

Poznejte náš ústav

 

 

 

Videoprezentace

 

Všechna videa najdete na našem Youtube kanále v HD rozlišení.

 

Synaptický přenos aneb jak si neurony povídají    

Přednášející: Mgr. Kristýna Řeháková, Ph.D. a Ing. Štěpán Kortus, Ph.D.

Anotace: Synaptický přenos je nezbytný pro vznik paměťové stopy a je důležitý pro vyšší kognitivní funkce. Jakékoliv narušení synaptického přenosu či receptorů, které se této komplexní kaskády účastní, může ovlivnit jemnou rovnováhu přenosu a vést k řadě neurologických poruch a onemocnění. 

 

  



Kmenové buňky a jejich potenciální využití v biomedicíně

Přednášející: doc. RNDr. Pavla Jendelová, Ph.D.

Anotace: Kmenové buňky jsou jedinečné díky schopnosti diferenciace a sebeobnovy. Mají potenciál regenerovat poškozené tkáně, dále představují jedinečnou možnost pro terapii nemocí, kde klasická léčba nedostačuje např. u neurodegenerativních onemocnění. Významnou roli při sledování úspěšnosti transplantace a přežívání kmenových buněk mají různé zobrazovací techniky.

 


 

Gliové buňky a jejich úloha při neurodegenerativním onemocnění

Přednášející: Mgr. Jana Turečková, Ph.D.

Anotace: Gliové buňky zastávají řadu významných funkcí v centrálním nervovém systému. Kromě výživy neuronů a zajištění rovnováhy neuropřenašečů a iontů, se gliové buňky aktivně účastní přenosu signálů v nervové tkáni a mohou tak významně ovlivnit průběh patologických procesů. Vlivem narušení komunikace mezi neurony a gliovými buňkami dochází k rozvoji neurodegenerativních onemocnění (např. Alzheimerovy choroby, amyotrofické laterální sklerózy, roztroušené sklerózy a dalších). 

 


 

Interakce kmenových buněk a biomateriálů

Přednášející: Mgr. Eva Filová, Ph.D.

Anotace: Biomateriály pro regeneraci tkání se liší svým chemickým složením, strukturou, povrchovými vlastnostmi, obsahem bioaktivních látek. Tyto vlastnosti poté ovlivňují adhezi buněk na biomateriály, jejich růst a diferenciaci do různých typů tkání. Ukážeme Vám, jak různé materiály pro regeneraci chrupavky a kostí ovlivňují chování mesenchymálních kmenových buněk a jak ovlivňují regeneraci osteochondrálních defektů. 

 


 

Genetická podstata kraniofaciálních vývojových poruch

Přednášející: RNDr. Ondřej Machoň, Ph.D.

Anotace: Genetický základ buněčné diferenciace během zárodečného vývoje. Zaměřujeme se na embryonální buňky tvořící širokou škálu tkání: hlavové kosti a nervy, srdeční chlopně, periferní nervy či pigmentové buňky. Studujeme buněčné signalizační dráhy a genovou aktivitu v embryích na modelu geneticky modifikovaných myší. Mutace v klíčových genech mohou vést k vývojovým defektům v hlavové oblasti. 

 


 

Mechanismy genotoxických a epigenetických účinků cizorodých látek

Přednášející: Mgr. Jitka Pavlíková

Anotace: Škodlivé látky ve znečištěném ovzduší způsobují změny v DNA, a to jak na úrovni mutací, tak na úrovni aktivity jednotlivých genů. Čemu všemu je lidské tělo vystaveno? Může se na znečištěné ovzduší adaptovat? 

 


 

Kmenové buňky a jejich léčebný potenciál při léčbě poškozené rohovky

Přednášející: Mgr. Jan Kössl

Anotace: Léčebný potenciál kmenových buněk spočívá nejen v jejich schopnosti regenerace a diferenciace v různé buněčné typy, ale také v produkci protizánětlivých molekul a schopnosti migrace do místa poškození. Těchto vlastností by v budoucnu šlo využít např. při léčbě závažných stavů rohovky, při kterých selhává přirozená regenerace povrchu oka a dochází tak ke zhoršení zraku nebo ke slepotě. V naší laboratoři se zabýváme především využitím mezenchymálních kmenových buněk. 

 

 

Poznejte naše oddělení

 

Oddělení buněčné neurofyziologie

Oddělení se zabývá morfologickými a elektrofyziologickými vlastnostmi astrocytů a polydendrocytů (NG2 gliových buněk) v patofyziologii globální a fokální cerebrální ischemie a v progresi Alzheimerovy choroby a mechanismy vápníkové signalizace u gliových buněk. 

 


 

Oddělení tkáňového inženýrství

Je především zaměřena na vývoj a přípravu tkáňových náhrad, především biodegradabilních a na bázi nanovláken a pěn, modelování proteinových struktur, ale také vyhledávání možností praktického využití výsledků. Pracoviště vyvíjí technologii uvolňování bioaktivních látek s využitím různých typů nanovlákenných nosičů, syntetických nebo nativních růstových faktorů, což umožňuje řízený přísun živin a léků přímo do místa defektu. Vyvíjejí se umělé chrupavčité  a kostní náhrady pro klinické využití v ortopedii, nanovlákenné nosiče pro hojení kožních defektů a incisionální hernie.

 


 

Oddělení regenerace nervové tkáně

V oddělení jsou studovány mechanismy onemocnění CNS, poranění mozku a míchy a neurodegenerativních onemocnění. Zabýváme se izolací, značením a využitím kmenových buněk a neurálních prekurzorů k léčbě poranění mozku, míchy, Alzheimerovy choroby a amyotrofické laterální sklerózy. Pracujeme s různými typy buněk (mezenchymové kmenové buňky, neurální prekurzorové buňky derivované z linie fetálních spinálních buněk nebo z indukovaných pluripotentních buněk) a přírodními protizánětlivými látkami z hlediska jejich potenciálu napomáhat regeneraci nervové tkáně. Makroporézní polymerní hydrogely jsou využívány jako vhodné nosiče pro růst buněk jak v kulturách in vitro, tak v in vivo implantacích jako cílené nosiče buněk, které podporují regeneraci poraněné tkáně. Cílem buněčné terapie je opravit nebo nahradit, případně zlepšit biologické funkce poškozené nervové tkáně. K zobrazování transplantovaných buněk a jako cílené nosiče pro doručování léčiv využíváme magnetické nanočástice, u kterých testujeme jejich vliv na kmenové buňky i tkáně příjemce.

 


  

Oddělení molekulární biologie nádorů

V oddělení jsou zkoumány molekulární charakteristiky nádorových onemocnění, především tlustého střeva a konečníku. V rámci těchto studií pracujeme na molekulárně-epidemiologické úrovni s cílem identifikovat biologické ukazatele (I.) zvýšené predispozice vůči nádorovému onemocnění, (II.) včasné diagnostiky, (III.) individuální odpovědi na protinádorovou léčbu (IV.) a nebo dlouhodobé prognózy. V oddělení pracujeme s různými typy biologického materiálu od pacientů s nádorovým onemocněním, jako jsou solidní tkáň, krevní buňky nebo plazma.

 


 

Oddělení neurochemie

Oddělení neurochemie se zabývá studiem molekulárních mechanizmů, které regulují funkci glutamátových receptorů v savčím centrálním nervovém systému (CNS). Dále vyvíjíme nové farmakologické modulátory glutamátových receptorů s cílem léčby kognitivních poruch spojených s neurodegenerací. Naše experimentální práce je prováděna pomocí mikroskopických, biochemických a elektrofyziologických technik v savčích neuronech a lidských linií z pacientů trpících různými formami neurodegenerativních onemocnění. Získané výsledky přispívají k porozumění a budoucí terapii neurodegenerativních onemocnění lidského CNS včetně Alzheimerovy demence.

 


 

Oddělení vývojové biologie

Oddělení Vývojové Biologie se zabývá genetickou regulací zárodečného vývoje. Využíváme technologie tkáňově specifických knock-outs v myších k objasnění funkce některých signalizačních drah a vybraných transkripčních faktorů, které řídí zárodečný vývoj kraniofaciální, neurální nebo ušní . Studie v myších modelech jsou doplněny experimenty v embryích ryb Danio rerio. V těchto experimentálních organismech se snažíme objasnit genetickou podstatu některých lidských vývojových vad.

 


 

Oddělení funkčního uspořádání biomembrán

Je zaměřeno na formování, distribuci a dynamiku buněčných struktur neohraničených membránou. Řada biomolekul je v buňce soustředěna ve specializovaných kompartmentech, které postrádají jasně definované hranice, v důsledku toho komunikují se svým okolím přímou difusí. Pomocí moderních mikroskopických metod je možné nejen přesně lokalizovat různé buněčné struktury, ale detekovat též jejich pohyb a potenciální interakce na molekulární úrovni.

 


 

Oddělení biomateriálů a biofyzikálních metod

Oddělení je zaměřeno na výzkum biomateriálů a kmenových buněk a jejich sekretomů pro regeneraci a rekonstrukci tkání a studium jejich funkčnosti na různých biologických modelech (míšní poranění, poškození chrupavky). Oddělení je zapojeno do Centra rekonstrukčních neurověd, kde řeší projekty zaměřené na podpoření růstu axonů po míšním poranění pomocí transgenní aktivace integrinů a na roli extracelulární matrix a perineuronálních sítí v tvorbě paměti. V rámci spolupráce s Fyzikálním ústavem AV ČR se oddělení zabývá aplikovaným vývojem nízkoteplotního plazmatu pro využití ve veterinární a humánní medicíně.

Výzkum probíhá v těchto hlavních oblastech:

  • Studium terapeutického potenciálu mezenchymových kmenových buněk z různých zdrojů (kostní dřeň, tuková tkáň, pupečník) a jejich sekretomů  in vitro a in vivo na modelech poškozené míchy a v reparaci chrupavky.
  • Vývoj technologie kultivace a uchovávání kmenových buněk pro klinické využití.
  • Vývoj a výzkum hydrogelů na bázi extracelulární matrix a hodnocení jejich terapeutického potenciálu v regeneraci poškozené nervové tkáně.
  • Stimulace axonálního růstu v CNS pomocí transgenní aktivace integrinů a biomodifikovaných biomateriálů, role extracelulární matrix a perineuronálních sítí v tvorbě a uchovávání paměti.
  • Výzkum v oblasti technologie nízkoteplotního plazmatu a jeho interakcí s živými organismy. Preklinické a klinické testování v hojení ran.

 


 

Oddělení genetické toxikologie a epigenetiky

Oddělení se zabývá mechanismy toxických účinků vyráběných nanočástic i jemných a ultrajemných částic vznikajících při spalovacích procesech. Velká pozornost je věnována interakcím částic a jejich komponent s biomolekulami v lidských buněčných liniích. Aktuálně oddělení řeší otázku úlohy ultrajemných částic v ovzduší v etiologii neurodegenerativních onemocnění. Používané metody zahrnují testy cytotoxicity, detekci reaktivních forem kyslíku a oxidačního poškození DNA, proteinů a lipidů (ELISA), stanovení genotoxicity (kometový test, adukty DNA) a klastogenních účinků (mikrojádrový test, cytogenetická analýza metodou FISH), stejně jako analýzy exprese proteinů (western blotting) and metody detekce aktivity reparace DNA (NER a NHEJ). Mechanismy biologických účinků částic a jejich extraktů jsou dále podrobněji studovány toxikogenomickými metodami (microarray, sekvenování nové generace) a pomocí RT-PCR. Většina uvedených testů je též k dispozici externím uživatelům z výzkumných zařízení, univerzit, průmyslu a akademické sféry prostřednictvím Výzkumné infrastruktury NanoEnviCz ( www.nanoenvicz.cz).

Videoprezentaci oddělení pro Vás připravujeme...


 

Oddělení nanotoxikologie a molekulární epidemiologie

Oddělení se zabývá testováním toxických účinků vyráběných nanočástic i jemných částic z ovzduší na lidských buněčných liniích pocházejících z povrchového epitelu dýchacího traktu a také na 3D plicních modelech (systém MucilAirTM). Dále se provádějí molekulárně-epidemiologické studie analyzující vliv znečištěného životního prostředí na člověka.

Používané metody zahrnují stanovení cytotoxicity, detekci oxidačního poškození DNA, proteinů a lipidů. Přímé genotoxické působení je stanovováno kometovým testem a analýzou DNA aduktů. Změny v počtu či struktuře chromozomů jsou zjišťovány analýzou mikrojader a pomocí fluorescenčního barvení jednotlivých chromozomů. Biologické působení částic je dále studováno molekulárně-genetickými metodami vyhodnocující změny v expresi genů či metylace DNA. Dále se zde provádí analýza exprese proteinů a detekce aktivity reparace DNA. Cílem výzkumu je zhodnocení toxicity nanočástic využitelných v biomedicíně, dále vyhodnocení potenciálního rizika poškození zdraví u jedinců pracujících s nanomateriály a u populace vystavené znečištěnému ovzduší.

Výzkum oddělení je také zaměřen na studium kmenových buněk a jejich role při hojení a regeneraci poškozených tkání. Kmenové buňky jsou isolovány a množeny v tkáňových kulturách, charakterizovány a přenášeny do míst tkáňového poškození nebo zánětu. K lokálním přenosům kmenových buněk slouží různé formy nanovlákenných nosičů. Kmenové buňky používáme k léčbě závažných poškození očního povrchu nebo k pokusům o léčbu doposud neléčitelných degenerativních onemocnění sítnice. Cílem je poznání mechanismů terapeutických účinků kmenových buněk a jejich perspektivní využití ke zlepšení kvality života pacientů.

Videoprezentaci oddělení pro Vás připravujeme...


 

Oddělení neurofyziologie sluchu

Studuje mechanizmy zpracování zvukových podnětů ve sluchovém systému savců a vývojovou plasticitu sluchové dráhy za normálních a patologických podmínek. Při experimentální práci používáme elektrofyziologické, imunohistochemické, behaviorální a in vivo zobrazovací metody u zvířat a audiometrické testy u člověka. Výsledky získané studiem sluchové dráhy zvířat mají širší uplatnění při poznání obecných molekulárních mechanizmů přenosu signálů v nervovém systému.

Videoprezentaci oddělení pro Vás připravujeme...


 

Oddělení plasticity buněčného jádra

Oddělení se zabývá výzkumem časné embryogeneze savců a změnou plasticity buněčného jádra, která provází proces diferenciace a dediferenciace. Tyto procesy jsou doprovázeny výraznou změnou morfologie jader i epigentickou remodelací chromatinu. Cílem oddělení je charakterizovat tyto změny a definovat roli subjaderných organel v tomto procesu

Videoprezentaci oddělení pro Vás připravujeme...