Seznam výzkumných témat pro studenty 1. r. P-PooL v AR 2021-22
Ústav /
klinika
Č. Téma Anotace Školitel
AnatomickýústavLFMU
1 Reakce ependymálních
buněk na poškození
nervové soustavy
Ependymální buňky vystýlající mozkové komory jsou významné elementy pro signalizaci mezi mozkomíšním mokem a
mozkovou tkání. Bylo prokázáno, že ependymální buňky jsou antigen prezentující buňky a mohou reagovat na
poškození nervové soustavy, mezi které se řadí traumatická poranění míchy a mozku, cévní mozkové příhody a
zánětlivá onemocnění mozku. Student se zapojí do výzkumné činnosti Anatomického ústavu a vypracuje kritickou
rešerši o vlivu poškození nervové soustavy na molekulární změny v ependymálních buňkách. Výsledná práce bude
založena na výsledcích experimentů na zvířecích modelech, kde bude studována reakce ependymálních buněk na
poškození periferního nervu a míchy.
MUDr. Marek Joukal, PhD.
(mjoukal@med.muni.cz)
2 Chemokiny a jejich úloha v
iniciaci a průběhu
regenerace axonů
Regenerace axonu po traumatickém poranění nervu v klinické praxi obvykle nevede k úplné obnově reinervace a
funkce cílových tkání, což je způsobeno řadou faktorů včetně podpory růstu regenerujících axonů. Pochopení
buněčných a molekulárních dějů, které jsou základem procesu regenerace axonů, je zásadní pro vývoj nových postupů
vedoucích ke zlepšení výsledků reinervace u pacientů s poraněnými periferními nervy.
Chemokiny jsou malé zánětlivé mediátory (8-14 kDa) primárně sloužící k chemotaxi imunitních buněk a k řízení cílené
migraci buněk v průběhu embryonálního vývoje. Chemotaktické účinky těchto mediátorů jsou zprostředkovány
odpovídajícími receptory z rodiny GPCR. Pro chemotaxi buněk je zásadní spojení signalizace chemokinových receptorů
s buněčným cytoskeletem. Rovněž dynamika cytoskeletálních struktur v růstovém kónusu je významný proces
probíhající při regeneraci axonů. Cílem studie je prokázat pozitivní nebo negativní vliv chemokinové signalizace na
regenerující axony distálně od poškození periferního nervu laboratorního potkana. Studie bude založena na pečlivé
rešerši publikovaných prací. Metodicky bude dále student/studentka zapojen/a do vyhodnocení celulární distribuce
vybraných chemokinů a jejich receptorů v experimentálně poškozeném nervu laboratorního potkana po
imunohistochemické detekci. V případě zjištění zásadního vlivu vybraných chemokinů a jejich receptorů budou se
studentem/tkou provedeny další experimenty.
prof. RNDr. Petr Dubový,
CSc.
(pdubovy@med.muni.cz)
3 Involvement of choroid
plexus in Alzheimer's
disease development and
progression
Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease where dementia gradually worsens over a
number of years and becomes completely debilitating at later stages. There are 7 million new Alzheimer's disease
cases each year worldwide (WHO), and there is no treatment. Pathogenesis consists of amyloid-β peptide (Aβ)
accumulation and tau protein clusters, leading to neuronal death. Aβ interferes with the signalling pathways that
regulate the phosphorylation of the microtubule-associated protein tau. Such abnormal phosphorylation of the tau
protein results in tau clusters, as phosphorylated tau detaches from microtubules due to its lowered binding affinity.
The blood-cerebrospinal fluid (B-CSF) barrier located in the choroid plexus plays a vital role in the clearance of Aβ from
the brain and can inhibit Aβ aggregation and toxicity. Thus one of the possible mechanisms involved in Aβ-induced
neuronal damage is B-CSF barrier dysfunction. On the other hand, neuroinflammatory responses have been directly
implicated in the Aβ and tau clusters dynamics, as inflammatory cytokines released locally have been shown to
alleviate and aggravate the cluster formations. Moreover, early during the development of AD, alteration in B-CSF
barrier integrity has been shown to enhance neuroinflammation and complications of AD. However, the exact
underlying mechanisms of the involvement of the B-CSF barrier in AD is yet unclear. The student will prepare a
literature review providing an overview of current knowledge regarding the relationship between the B-CSF barrier,
AD, and Aβ toxicity. Furthermore, he will investigate the molecular and cellular mechanisms underlying the
dysregulated B-CSF barrier during AD focusing on Aβ toxicity. The study will be conducted mainly using
immunohistochemistry and western blot techniques.
Alemeh Zamani, Ph.D.
(zamani@med.muni.cz)
Biochemick
ýústavLF
MU
4 Cévní modely pro studium
vybraných aspektů
kardiovaskulárních
onemocnění
Kardiovaskulární onemocnění představují celosvětově majoritní podíl na mortalitě. Molekulární mechanizmy za těmito
onemocněními jsou často nedostatečně prozkoumané. V preklinickém výzkumu se v současné době pro studium
kardiovaskulárních onemocnění používají zvířecí modely. Průchodnost experimentů je ale omezená a ve zvířecích
modelech je velmi obtížné studovat některé aspekty kardiovaskulárních onemocnění. Z těchto důvodů mohou být in
vitro cévní modely dobrou alternativou, zejména v kombinaci s použitím biologického materiálu lidského původu.
Mgr. Jan Víteček, Ph.D.
(jan.vitecek@med.muni.cz)
Cílem tématu práce bude využití in vitro cévních modelů pro studium vybraných aspektů kardiovaskulárních
onemocnění. Student se zapojí do optimalizací cévních modelů určených pro výzkum trombolytických procesů nebo
hemodynamiky, ev. mechanizmů cévního zánětu. Práce bude realizována v rámci spolupráce s Biofyzikálním ústavem
AV ČR a FNUSA-ICRC.
BiologickýústavLFMU
5 Studium mechanismů
buněčné smrti po účinku
vybraných přírodních látek
a cytostatik
Programovaná buněčná smrt (PCD – programmed cell death) je procesem zcela zásadním pro existenci
mnohobuněčných organizmů. Hraje klíčovou roli ve vývoji a přežití organizmu. Nejznámější a nejlépe prostudovanou
formou PCD je apoptóza. V současnosti však narůstají poznatky i o jiných formách PCD jako jsou např. nekroptóza a
autofagie. PCD, především apoptóza, je hlavní buněčnou smrtí indukovanou cytostatiky při léčbě nádorů. Otázky, jak
se buňka rozhoduje, kterou dráhu buněčné smrti spustí nebo jak jsou tyto dráhy propojeny, zůstávají stále nevyřešeny.
Cílem práce bude objasnit, jakými mechanismy odumírají různé typy nádorových buněk po účinku vybraných
cytostatik a přírodních látek (např. benzo[c]phenanthridinových alkaloidů). Bude studován účinek těchto látek na
nádorové buněčné linie. Ke studiu úlohy jednotlivých molekul apoptotické a nekroptotické dráhy budou využity jejich
specifické inhibitory a také buňky s vyřazenými geny klíčových regulátorů apoptózy a nekroptózy (buňky lidské T
lymfoblastické leukémie, Jurkat). Práce může přispět k objasnění otázky, co rozhoduje o tom, která forma buněčné
smrti bude po daném podnětu spuštěna.
Prof. MUDr. Iva Slaninová,
Ph.D
(ipokorna@med.muni.cz)
6 Molekulární mechanismy
přispívající k odolnosti
buněk melanomu vůči
cílené terapii
Rezistence k cílené léčbě bývá obvykle způsobena genetickými změnami nádorových buněk. V kontextu cílené léčby
maligního melanomu inhibitory kináz MEK a BRAF se však dostává do popředí zájmu také snížená citlivost subpopulace
nádorových buněk k účinku léčiva, jež není spojena s konkrétními získanými mutacemi. Předmětem výzkumu bude
biologie těchto buněk, označovaných v literatuře jako „drug tolerant persister cells“, a molekulární mechanismy
umožňující jejich odolnost k působení klinicky používaných inhibitorů signální dráhy ERK. V laboratorních
experimentech budou používány zejména standardní metody buněčné a molekulární biologie.
Mgr. Stjepan Uldrijan, CSc.
(uldrijan@med.muni.cz)
7 Endogenous melatonin in
heart failure: biomarker and
therapeutic target
Low levels and dysregulation of systemic nocturnal melatonin in blood, plasma, and urine were described in ischemic
heart disease and coronary syndrome. Melatonin supplementation was shown to have a positive effect on skeletal
muscles and the level of pro-inflammatory markers in patients suffering inherited Duchenne muscular dystrophy
(DMD). Melatonin is released by cardiomyocytes themselves even in cell culture, as we recently found in stem cellderived
cardiac progenitors. The basic science part (performed at Biology department, group of Vladimir Rotrekl) of
the project aims to monitor melatonin levels in patient-specific cardiomyocytes (DMD) in vitro and identify pathways
related to its changes. To analyze if melatonin supplementation to control levels of wild-type human induced
Pluripotent Stem cells (hiPS)-derived cardiomyocytes will lead to changes in gene expression, contraction mechanics
(atomic force microscopy, microelectrodes), electrophysiology (microelectrode arrays), and cardiomyocyte survival
(troponin follow-up). The clinical part of the project: assessment of melatonin levels in clinical settings of patients with
atrial fibrillation as well as manifested heart failure is enabled through saliva sampling. Precise monitoring of
melatonin in saliva will allow the preparation of daily variation graphs in specific disease populations, but also testing
in-vitro clinically relevant concentrations on inotropic, chronotropic, bathmotropic, and other functions and
properties of patient-specific pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. The clinical part of the project would be
carried out at I. IKAK, of St. Ann´s University Hospital and MUNI.
BÚ: Mgr. Vladimír Rotrekl,
Ph.D.
(vrotrekl@med.muni.cz)
IKAK: MUDr. Martin Pešl,
Ph.D. (martin.pesl@fnusa.cz)
Ústavhistologiea
embryologieLFMU
8 Vývoj a aplikace
matematických modelů pro
studování morfogeneze a
patogeneze
(rezervace pro konkrétního
studenta)
Organoidy představují cenný nástroj pro studium dynamiky vývoje orgánů, příčin a mechanismů vzniku rakoviny i pro
preklinické testování odpovědi na léčiva. V posledních letech se současně s rozvojem metod pro kultivaci organoidů
vyvíjejí i matematické a výpočetní modely, které komplementárně k organoidům in vitro umožňují deskripci
časoprostorové dynamiky v organoidech in silico. Simulace v matematických modelech umožnují velice efektivně
současně zkoumat mnoho parametrů dynamiky organoidů na buněčné i mezibuněčné úrovni a usnadňují tak
porozumět mechanismům, které jsou zodpovědné za změny fenotypu organoidů. V této práci bude student/ka zapojí
do mezioborového výzkumného projektu, kterého cílem je pomocí kombinace biologických experimentů, analýzy
obrazových dat a matematických simulací pochopit mechanismy regulující morfogenezi epitelu mléčné žlázy.
Student/ka se naučí a bude ve své práci používat metody pro modelování organoidů pomocí Turingova systému a 3D
vertexového modelu, seznámí se se signálními mechanismy řídícími vývoj orgánů, a bude formulovat a testovat teorie
pro popsání biologických dějů v organoidech.
Mgr. Zuzana Koledová, Ph.D.
(koledova@med.muni.cz)
9 Role fibroblastů ve vývoji a
nádorech mléčné žlázy
(rezervace pro konkrétního
studenta)
Fibroblasty tvoří základní složku pojivové tkáně. Jsou významnou složkou tkáně prsu, kde obklopují epitelové struktury
a řídí jejich vývoj a funkci produkcí růstových signálů, extracelulární matrix a dalšími mechanismy, které nejsou
dostatečně prozkoumány. V nádorech dochází ke změně funkce fibroblastů tak, aby napomáhali nekontrolovanému
nádorovému bujení. V této práci bude student/ka zkoumat procesy a signální dráhy, kterými fibroblasty řídí vývoj
mléčné žlázy (včetně biochemických i fyzikálních faktorů), a patologickou aktivitu těchto buněk v nádorech prsu, kde
tvoří až 80% nádorové masy. Získané poznatky mohou přispět ke vzniku nových terapeutických přístupů v léčbě
rakoviny prsu. Student/ka se naučí a bude ve své práci používat metody izolace buněk ze živých tkání (z myších modelů
i vzorků pacientů), kultivaci buněk a mini-orgánů – organoidů, molekulárně-biologické metody (qPCR, Western blot…),
histologické metody a metody imunobarvení, pokročilé zobrazovací metody (např. fluorescenční, konfokální a
časosběrnou mikroskopii). Významnou součástí výzkumného projektu bude i práce s myšími modely, včetně metod
genové indukce in vivo a transplantačních technik.
10 Studium mechanismů
morfogeneze a patogeneze
mléčné žlázy pomocí
organoidů
(rezervace pro konkrétního
studenta)
Technologie organoidů umožňuje studovat procesy vývoje orgánů a vzniku patologických stavů in vitro. V této práci se
student/ka zapojí do probíhajícího výzkumu mechanismů, které řídí vývoj mléčné žlázy a kterých deregulace vede ke
vzniku vývojových poruch či rakoviny. Získané poznatky přispějí k lepšímu pochopení mechanismů, které určují
správný tvar a funkci orgánů, a které mohou přispět k návrhu nových terapeutických přístupů v léčbě rakoviny.
Student/ka se naučí a bude ve své práci používat metody kultivace buněk a organoidů, molekulárně-biologické metody
(qPCR, Western blot…), histologické metody, metody imunobarvení, pokročilé zobrazovací metody (např.
fluorescenční, konfokální a časosběrnou mikroskopii).
11 Vytváření tkáňových
modelů pomocí 3D biotisku
kmenových, cévních buněk
a organoidů
3D biotisk je v současnosti účinným nástrojem k vytváření tkáňových modelů a studiu chování kmenových buněk. V
hydrogelech z nativních a syntetických materiálů můžeme kombinovat různé typy buněk (kmenové, stromální,
endotelové) a tiskem ovlivňovat jejich uspořádání a odezvu. Cílem práce bude diferenciace lidských embryonálních
kmenových buněk ve vybraných hydrogelech a tisk vybraných 3D modelů tkání s následnou charakterizací pomocí
molekulárně biologických a histologických metod. Mezi tkáně, kterými se zabýváme patří zejména plicní tkáň a
sliznice. Student bude mít možnost seznámit se s moderními technologiemi tkáňového inženýrství a pro výzkumnou
skupinu bude přínosem pro své znalosti v oblasti medicíny.
Klinický význam práce spočívá ve využití tkáňových modelů individuálního pacienta pro nastavení individuální léčby
(personalizovaná medicína).
Ing. Josef Jaroš, Ph.D.
(jaros@med.muni.cz)
FyziologickýústavLFMU
12 Primární fibrilace komor:
funkční analýza
asociovaných variant
(rezervace pro konkrétního
studenta)
Primární fibrilace komor je vzácným, život ohrožujícím onemocněním s nejasnou etiologií. Přes absenci typické klinické
symptomatologie lze u části těchto pacientů identifikovat varianty v genech kódujících různé typy srdečních iontových
kanálů. V rámci projektu se bude student zabývat analýzou funkčního dopadu vybrané varianty nalezené u pacienta
Interní kardiologické kliniky FN Brno. Tato analýza napomůže lepšímu pochopení patogeneze fibrilace komor u daného
pacienta, a tím i jeho budoucí léčbě. Student se seznámí s pěstováním buněčné linie a její transfekcí lidskými
iontovými kanály, s diferenciací a kultivací pacient-specifických srdečních buněk a bude se podílet na následných
měřeních jejich elektrické aktivity technikou multielectrode array, whole cell patch clamp a případně dalšími
technikami dle charakteru vybrané genetické varianty.
doc. MUDr. Markéta
Bébarová, Ph.D.
(mbebar@med.muni.cz)
13 Pro-arytmogenní účinky
léčiv: role změn srdečních
iontových proudů
Jedním z možných nežádoucích účinků léčiv jsou arytmie. Tyto arytmie obvykle vznikají v důsledku vlivu léčiv na
srdeční iontové proudy. Student se v rámci zpracování tohoto tématu seznámí s enzymatickou izolací srdečních buněk
(potkana, prasete, člověka), pěstování buněčné linie a její transfekcí lidskými iontovými kanály. Na získaných buňkách
bude následně provádět měření vybraného iontového proudu v kontrolních podmínkách a po aplikaci vybraného
léčiva v několika koncentracích zvolených s ohledem na klinicky relevantní koncentrace léčiva, a to technikou whole
cell patch clamp.
14 Neuronální excitabilita a její
změny vlivem působení
farmak či v důsledku
patologie (rezervace pro
konkrétního studenta)
Excitabilita neuronů se může měnit jak vlivem aplikace nejrůznějších látek včetně léčiv či látek návykových, tak v
důsledku patologie nervového systému. Studium změn neuronální excitability tak může pomoci ujasnit patofyziologii
nejrůznějších stavů. V rámci projektu se bude student účastnit přípravy neuronálních kultur či mozkových řezů a bude
se podílet na následných měřeních jejich elektrické aktivity technikou multielectrode array a případně i technikou
whole cell patch clamp.
15 Změny v distribuci prvků v
kostech a jejich vliv na
fyziologii organismu
Projekt zahrnuje prvkovou analýzu kostí nemocných a zdravých jedinců, kde se bude zjišťovat vazba jednotlivých prvků
ke konkrétním onemocněním a vliv na celkovou fyziologii organismu. Projekt zahrnuje jak rešeršní část, tak i praktické
měření v analytické laboratoři.
RNDr. Miriam Nývltová
Fišáková, PhD.
(miriam.nyvltova@med.muni
.cz)16 Změny v hospodaření
vápníku u člověka v
minulosti
Projekt se bude zabývat analýzou hospodaření s vápníkem, jeho vztahy k fyziologii a evoluci člověka a jeho vliv na
sociální chování předků člověka. Projekt je složen jak z rešeršní části, tak i ze sběrů dat a analýzou.
17 Kardiovaskulární systém a
jeho změny při různých
druzích sportu
Projekt zahrnuje seznámení se s vědeckovýzkumnými a etickými zásadami práce při získávání klinických dat (se
zaměřením na oblast sportovní medicíny), procesy jejich zpracování, analýzy a prezentace (literární rešerše, statistické
hodnocení, prezentace). Příklady metod pro sběr dat: neinvazivní metody získávání parametrů pro hodnocení
regulačních či adaptačních změn kardiovaskulárního systému – měření krevního tlaku (standardní metody, kontinuální
metoda dle Peňáze, stanovení citlivosti baroreflexu), spiroergometrické vyšetření, hodnocení stavu výživy,
ultrazvukové vyšetření srdce a cév.
MUDr. Nováková Zuzana,
Ph.D.
(znovak@med.muni.cz)
18 Kardiovaskulární systém a
jeho změny u onkologicky
nemocných
Projekt zahrnuje seznámení se s vědeckovýzkumnými a etickými zásadami práce při získávání klinických dat (se
zaměřením na onkologickou problematiku), procesy jejich zpracování, analýzy a prezentace (literární rešerše,
statistické hodnocení, prezentace). Příklady metod pro sběr dat: neinvazivní metody získávání parametrů pro
hodnocení změn v regulaci kardiovaskulárního systému – měření krevního tlaku (standardní metody, kontinuální
metoda dle Peňáze, stanovení citlivosti baroreflexu), ultrazvukové vyšetření srdce a cév, stanovení metabolismu
nepřímou kalorimetrií.
19 Současný efekt
kardiovaskulárních léčiv a
cytostatik na srdeční sval
Narůstající incidence zhoubných nádorů u pacientů vyššího věku, kteří jsou zároveň léčeni pro různá kardiovaskulární
onemocnění, vede k potřebě studia současného působení kardiovaskulárních léčiv a cytostatik. Přesné mechanismy
vlivu kombinace těchto léků na srdeční sval nebyly dosud prostudovány. Student bude seznámen s obecnou
metodologií práce s buněčnými kulturami, se stanovením viability buněk a dalšími relevantními metodami. Student
bude participovat na experimentech, bude vyhodnocovat získaná data a analyzovat výsledky. Student bude veden k
správné interpretaci výsledků a formulaci závěrů. Student bude seznámen s procesem přípravy vědecké publikace a
přípravy konferenčního příspěvku, včetně prezentace.
prof. MUDr. Marie
Nováková, Ph.D.
(majka@med.muni.cz)
20 Úloha sigma 1 receptorů v
remodelaci myokardu
Pojmem remodelace myokardu rozumíme přestavbu srdečního svalu za různých situací – např. při tlakovém a
objemovém přetížení, po toxickém či ischemickém inzultu. Remodelace srdce často vede k poruše systolické i
diastolické funkce srdečních komor a v konečném důsledku k srdečnímu selhání. Jako jeden z nadějných molekulárních
cílů pro studium a možné ovlivnění procesu myokardiální remodelace se jeví sigma 1 receptor. Jedná se o
intracelulární receptor, který působí jako pluripotentní modulátor buněčných funkcí. Na základě dat z knockoutovaných
myších modelů byla popsána role sigma 1 receptorů v regulaci organizace a velikosti mitochondrií v
kardiomyocytech. V animálním modelu tlakového přetížení vedla stimulace sigma 1 receptorů k aktivaci protektivní
Akt-eNOS dráhy a snížení míry tlakovým přetížením indukované remodelace srdce. Nicméně, přesná role sigma 1
receptorů v procesu myokardiální remodelace není zcela známá. Práce bude zaměřena na studium vlivu sigma 1
receptorů na rozvoj remodelace myokardu v různých animálních modelech. Student bude seznámen s péčí o
laboratorní zvířata, se základními postupy používanými během pokusů na zvířatech, s metodami měření arteriálního
krevního tlaku, resp. nitrokomorového tlaku u laboratorních zvířat (různé přístupy – od neinvazivního měření až po
model izolovaného srdce). Student bude dále seznámen s metodami odběru a uchování biologických vzorků a
metodou analýzy genové exprese (PCR). Student bude participovat na experimentech, bude vyhodnocovat získaná
data a analyzovat výsledky. Student bude veden k správné interpretaci výsledků a formulaci závěrů. Student bude
seznámen s procesem přípravy vědecké publikace a přípravy konferenčního příspěvku včetně prezentace.
MUDr. Tibor Stračina, Ph.D.
(stracina@med.muni.cz)
Ústav
patologické
fyziologieLF
MU
21 Biologická odpověď na
přítomnost těžkých kovů
(téma rezervováno pro
konkrétního studenta)
Artróza, jinak také zvaná osteoartróza (OA) či degenerativní artritida, je nejčastějším onemocněním periferních
kloubů. Při OA postupně dochází ke změně mechanických vlastností chrupavky a její destrukci, která se klinicky projeví
bolestivostí a zánětem, který postihuje okolní tkáně – kloubní pouzdro a subchondrální kost. Progrese onemocnění
vede k potřebě implantace kloubní náhrady. Projekt bude sledovat vliv těžkých kovů (zejména titanu a niklu) včetně
modifikací povrchu, na buněčné kultury/organismus jako analogii řešení tkáňového poškození využívaného v
implantologii ve vztahu k vybraným patofyziologickým změnám. Pro studii budou využity základní molekulárněDoc.
RNDr. Monika Pávková
Goldbergová, Ph.D.
(goldberg@med.muni.cz)
biologické metody, a to sledování exprese RNA a proteinů (např. RT-PCR, ELISA, Western blot), mikroskopické metody
(např. SEM, fluorescenční barvení).
22 Vliv stimulace nervus vagus
na elektrickou aktivitu srdce
u laboratorního potkana
Cílem projektu je porovnat vliv pravostranné a levostranné stimulace nervus vagus na EKG laboratorního potkana.
Bude provedena přímá i nepřímá stimulace nervus vagus. Hodnoceno bude, zda má nepřímá stimulace vliv na srdeční
frekvenci, což nepředpokládáme, avšak údaje o vlivu nepřímé stimulace na srdeční frekvenci v literatuře chybí. U
přímé stimulace bude hodnocen rozdíl efektu levostranné a pravostranné stimulace, a také výskyt arytmií (A-V
blokád), které jsme nejčastěji pozorovali v rámci pilotních experimentů.
MUDr. Michal Jurajda, Ph.D.
(mjuraj@med.muni.cz)
23 Doba buzení z anestezie
jako prediktor tíže krvácení
u perforačního modelu
subarachnoidálního
krvácení
Problémem perforačního modelu subarachnoidálního krvácení je nemožnost kontroly tíže krvácení během
experimentu. Z toho důvodu by bylo přínosné najít způsob, jak jednoduše predikovat tíži krvácení in vivo. V rámci
předchozího výzkumu jsme zjistili, že doba buzení z anestezie koreluje s následně zjištěnou tíží krvácení. Cílem tohoto
projektu je tento fenomén prozkoumat detailně. Hodnoceny budou parametry buzení z anestezie (reakce na bolest,
nástup spontánní ventilace a nabytí vědomí) v závislosti na tíži krvácení při použití různé hloubky inhalační anestezie.
MUDr. Kamil Ďuriš, Ph.D.
(kduris@med.muni.cz)
24 Vliv anestezie na aktivaci
zánětlivé odpovědi u
experimentálního
subarachnoidálního
krvácení
Protektivní protizánětlivý efekt anestezie je znám, ale dosavadní výzkum se zaměřuje na léčebné použití anestezie v
rámci „pre/postconditioningu“, avšak vliv peroperační anestezie se nezkoumá, neboť je eliminován „sham“
operacemi. Přesto by byla informace o efektu peroperační anestezie přínosná, neboť aktivace zánětlivé odpovědi je
komplexní, nelineární děj. Cílem tohoto projektu je vyhodnotit exprese prozánětlivých cytokinů v mozku v závislosti na
tíži krvácení při použití různé hloubky inhalační anestezie.
25 Role proximálních
tubulárních epiteliálních
buněk (PTECs) v patogenezi
diabetické choroby ledvin
(DKD)
PTECs představují kvantitativně velmi významnou buněčnou populaci v ledvině, která je zodpovědná – díky expresi
velkého množství transportérů - za celou řadu důležitých transportních procesů a endokrinních funkcí jako např.
reabsorpce cca dvou třetin filtrovaných elektrolytů a vody, veškerého bikarbonátu, tvorba aktivní formy vitaminu D
pomocí 1-α-hydroxylázy a syntéza erytropoetinu. Nově se ukazuje, že PTECs disponují také potentními intrinsickými
imunitními funkcemi a představují tak významný prvek „intrarenální komunikace“ mnoha buněčných typů. Např.
megalin/cubilinem zprostředkovaná endocytóza filtrovaných proteinů v PTECs, nepřiměřeně zvýšená při proteinurii u
mnoha glomerulárních postižení, může evokovat buněčnou stresovou odpověď v podobě pro-zánětových cytokinů a
akcelerovat tubulointersticiální zánět a fibrózu. Cílem projektu je (1) studovat in vitro PTECs v podmínkách simulujících
diabetické mikroprostředí se zaměřením na expresi senescence-associated secretory phenotype (SASP) a
extracelulárních vezikul (EVs) po expozici různým látkám s potenciálně renoprotektivním efektem, (yejm. SGLT2
inhibitorů – gliflozinů) a (2) in vivo pomocí observační studie u T2DM pacientů indikovaných k léčbě glifloziny (k
intenzifikaci anti-diabetické terapie první linie) vybrané močové biomarkery renoprotektivity vč. vybraných
exozomálních mRNA a proteinů (student se bude podílet na vývoji a optimalizaci metody).
Prof. MUDr. Kateřina
Kaňková, Ph.D.
(kankov@med.muni.cz)
Anesteziologicko-resuscitačníklinikaLFMUa
FNUSA
26 Obstrukční spánková apnoe
jako ischemický
preconditioning u pacientů
podstupujících aortobifemorální
bypass
Aorto-bifemorální bypass je vždy spojen s ischemicko-reperfuzním poškozením. Je známo, že vzdálený ischemický
preconditioning snižuje ischemicko-reperfuzní poškození. Nicméně, u cévních pacientů podstupujících velké cévní
rekonstrukce se benefit ischemického preconditioningu zatím nepodařilo prokázat. Je možné, že je to z důvodu relativně
mírného protokolu (běžně užívaných 3x5 minut ischemie horní končetiny), který nemusí u pacientů s chronickou
ischemií stačit k vyvolání efektivní reakce. Stále více studií upozorňuje na skutečnost, že obstrukční spánková apnoe
(OSA) může přestavovat jakýsi druh ischemického preconditioningu (k epizodám ischemie a reperfuze dochází u
pacientů s OSA několikrát za noc). Například průběh infarktu myokardu se zdá být mírnější u pacientů s OSA. Naší
hypotézou je, že ischemicko-reperfuzní poškození bude menší u pacientů s OSA a že tíže tohoto poškození bude inverzně
korelovat s tíží OSA. Dále předpokládáme, že bude rozdíl mezi pacienty, kteří podstupují aorto-bifemorální bypass z
důvodu odstranění břišního aneurysmatu a mezi pacienty, kteří podstupují aorto-bifemorální bypass z důvodu Leriche
syndromu. Prokážeme-li signifikantně nižší ischemicko-reperfuzní poškození u pacientů s OSA bude to znamenat, že
ischemický preconditinoning může mít význam i u cévních pacientů, ale že je potřeba pro tyto pacienty vytvořit účinnější
protokol než běžně užívaných 3x5 minut. Studie je prováděna ve spolupráci Anesteziologicko-resuscitační kliniky
(FNUSA), II. Chirurgické kliniky (FNUSA), Mezinárodního centra klinického výzkumu (ICRC) a Fyziologického ústavu
(LFMU). Jedná se o prospektivní, observační studii, v rámci které pacienti podstupují předoperační polygrafické vyšetření
spánku, pooperačně pak vyšetření krevních plynů a markerů oxidačního stresu. Dále jsou zaznamenávány jejich
pooperační komplikace včetně pooperační mortality.
doc. MUDr. Ivan Čundrle,
Ph.D.
(ivan.cundrle@fnusa.cz)
NeurologickáklinikaLFMUaFNUSA 27 Transkraniální stimulace
střídavým elektrickým
proudem (tACS) pro
studium kognitivních funkcí
u zdravých dobrovolníků a
pacientů s mírnou
kognitivní poruchou (téma
rezervováno pro
konkrétního studenta)
TBA Prof. MUDr. Irena Rektorová,
CSc, FCMA, FANA, FEAN
(irektor@med.muni.cz)
28 Prodromální onemocnění s
Lewyho tělísky: časná
diagnostika a klinický
průběh v čase (téma
rezervováno pro
konkrétního studenta)
TBA
29 Hluboká mozková stimulace
u Parkinsonovy nemoci
Hluboká mozková stimulace (DBS- deep brain stimulation) je moderní chirurgická léčba některých příznaků různých
neurologických onemocnění, především Parkinsonovy nemoci. Tato léčba se neustále dynamicky vyvíjí tak, aby bylo
dosaženo co největší účinnosti a bylo minimalizováno riziko nežádoucích účinků. Současný výzkum je zaměřen na
zpřesnění indikačních kritérií pomocí potenciálních prediktivních elektrofyziologických a klinických biomarkerů. Dále
jsou zkoumány elektrofyziologické koreláty jednotlivých neurologických příznaků, které by mohly do budoucna sloužit
jako vstupní signály pro tzv. chytrou neboli adaptivní stimulaci, která reflektuje aktuální klinický stav a potřeby pacienta.
U pacientů je dále zkoumán vliv různých metabolických a zánětlivých faktorů na průběh onemocnění a odpovídavost na
DBS léčbu, stejně jako změny na MRI mozku (strukturní MRI, fMRI a MRI spektroskopie). Nově jsou také studovány vlivy
kardiálních dysfunkcí, které jsou součástí některých neurodegenerativních onemocnění, pomocí komplexního
kardiologického vyšetření- ECHO srdce, ergometrie, EKG Holter, MRI srdce. Student se může zapojit do některého z
uvedených témat, bude participovat na experimentech, vyhodnocovat a analyzovat výsledky a připravovat podklady pro
prezentace a publikace. DBS výzkum je v současnosti podpořen dvěma granty: elektrofyziologicky zaměřený GAČR 21-
25953S a klinicky zaměřený AZV NU21-04-00445. Pro studenta je možnost úvazku 0,1 na jednom z projektů (nad rámec
programu P-Pool z MU).
Prof. MUDr. Milan Brázdil,
Ph.D.
(milan.brazdil@fnusa.cz)
NeurologickáklinikaLFMUaFNB
30 Funkční a morfologické
parametry lumbálních
paraspinálních svalů a jejich
vztah ke spinálnímu zdraví
Paraspinální (paravertebrální) svaly (PSS) jsou odpovědné za iniciaci a kontrolu všech pohybů páteře, významně
přispívají k udržení postury a dále se podílejí na pohybech páteře. Přepokládá se, že postižení PSS se etiologicky
významně podílí na rozvoji vertebrogenních onemocnění, v literatuře je opakovaně popsána asociace dysfunkce
lumbálních PSS (jejich oslabení a zvýšená únavnost) s chronickými nespecifickými bolestmi dolní části zad. Rovněž
některá nervosvalová onemocnění (například onemocnění motorického neuronu, axiální myopatie (např. Pompeho
choroba, myotonická dystrofie, zánětlivé myopatie) jsou spojena s dysfunkcí svalů trupu včetně PSS. Dysfunkce PSS je
spojena také s morfologickými změnami těchto svalů, které lze dobře hodnotit na MR. K nejčastěji popisovaným
makroskopickým změnám patří pokles příčné plochy (cross sectional area – CSA) PSS a tuková infiltrace. V současné není
vypracována metodika, jak optimálně hodnotit funkci a morfologii lumbálních PSS, publikované normativní hodnoty se
v dostupné literatuře značně liší. Abychom tedy mohli správně stanovit postižení lumbálních PSS, je nutné definovat
jednotný protokol funkčního a morfologického vyšetření a zavést ho do klinické praxe. Z dostupných studií dále vyplývá,
že změny v PSS mohou být do určité míry reverzibilní, je popisována možnost zvrácení svalové atrofie a zlepšení svalové
síly zádových svalů pomocí efektivního cvičení, což se pravděpodobně odrazí na zlepšení klinického stavu pacientů s
bolestmi zad a bude působit jako důležitý faktor v prevenci recidiv bolestí zad.
Cílem projektu je (1) Stanovit optimální MR protokol pro hodnocení strukturálních parametrů lumbálních PSS (ve
spolupráci s radiology Radiologické kliniky FN Brno a LF MU) a rozpracovat metodiku hodnocení parametrů těchto svalů.
Nejprve je nutné v MR obrazech tyto svaly identifikovat a segmentovat, přičemž manuální segmentace je časově
náročná. Chtěli bychom ve spolupráci se zahraničním pracovištěm (Institut de Myologie, Paris) vytvořit metodické
postupy, které s využitím pokročilého výpočetního zpracování umožní semiautomatickou či automatickou segmentaci
Doc. MUDr. Blanka
Adamová, Ph.D.
(Adamova.Blanka@fnbrno.cz
)
těchto svalů v obrazech MR a následnou analýzu parametrů vypovídajících o jejich patologických změnách. Přínos
semiautomatické či automatické segmentace je v možnosti jednoduššího a rychlejšího hodnocení MR PSS. Dále (2) získat
data o funkčních a morfologických parametrech lumbálních PSS zdravých dobrovolníků i pacientů (s chronickými
bolestmi zad a vybranými nervosvalovými onemocněními) a stanovit vzájemné korelace mezi těmito parametry a jejich
vztah ke klinickým parametrům (bolest, disabilita). Předpokládáme, že zlepšení znalostí o postižení PSS u pacientů s
CLPB nám pomůže lépe porozumět patofyziologii rozvoje bolesti zad a sestavit strategii pro prevenci i léčbu těchto
pacientů. Rovněž se domníváme, že funkční i morfologické vyšetření u pacientů s některými nervosvalovými
onemocněními nám umožní zvolit vhodný rehabilitační program u těchto pacientů a lépe monitorovat dynamiku
postižení PSS v čase.
Konečně (3) posoudit vliv námi sestaveného 4měsíčního rehabilitačního programu zaměřeného na zlepšení funkce
hlubokých zádových svalů a stabilizátorů páteře u pacientů s chronickými nespecifickými bolestmi dolní části zad na
klinický stav (bolest, disabilita), funkci svalů (zhodnocení svalové síly) a strukturální parametry LPM.
Zapojení studenta P-Pool se předpokládá jednak při hodnocení MR lumbálních PSS (pomoc při segmentaci PSS) a dále
při klinickém vyšetřování pacientů a zdravých kontrol.
31 Prevence kontrastní
nefropatie v intervenční
kardiologii a bezkontrastní
koronární intervence (PCI)
Práce je věnována analýze problematiky kontrastní nefropatie v intervenční kardiologii, především její prevenci. Výzkum
se bude věnovat uplatnění nových přístupů v intervenční kardiologii snižující či prakticky zcela eliminující podání iodové
kontrastní látky v průběhu intervenčních zákroků a jeho nahrazení intrakoronárními zobrazovacími metodami.
Metodologie: Probíhá pilotní randomizovaný projekt zaměřený na schůdnost a klinické možnosti využití bezkontrastní
PCI, do kterého bude postupně zařazeno cca 30 pacientů. Následně, po vyhodnocení a publikaci pilotních dat, bude
soubor rozšířen a s cílem multicentrického projektu. Laboratorní posouzení vývoje renálních funkcí probíhá ve
spolupráci kardiologie a nefrologie FN Brno a LF MU.
doc. MUDr. Petr Kala, Ph.D.,
FESC, FSCAI
(kala.petr@fnbrno.cz)
32 Žilní endovaskulárni
intervence: dlouhodobý
efekt a nové možnosti léčby
Práce je věnována analýze dlouhodobého efektu lokální trombolýzy v léčbě proximální hluboké žilní trombózy na riziko
recidivy a vznik posttrombotického syndromu. Současně se zaměřuje na nové možnosti endovaskulárních intervencí
(AngioJet, AngioVac, EIKOS, …) v žilním systému s jejich případnou implementací na naše pracoviště. Metodologie: 1/
Retrospektivní analýza pacientů po proximální hluboké žilní trombóze léčených na naší klinice. Pacienti po lokální
trombolýze od března 2018 do března 2021 budou kontaktování a požádání o vyplnění dotazníku zaměřeného na
případnou recidivu hluboké žilní trombózy, současnou léčbu, případné symptomy posttrombotického syndromu. 2/
Práce mapuje nové technologie žilních intervencí se zvážením možnosti jejich zařazení do terapeutického spektra.
Probíhá ve spolupráci Interní kardiologické kliniky a Kliniky radiologie a nukleární medicíny FN Brno.
MUDr. Martin Radvan, Ph.D.
(radvan.martinn@fnbrno.cz)
ChirurgickáklinikaLFMUaFNB
33 Funkční výsledky sfinkterzáchovných
resekcí rekta
U pacientů indikovaných k resekci nízko uloženého tumoru rekta jsou v klinické praxi nejčastěji využívány dva typy
chirurgických výkonů. (1) Abdominoperineální amputace (APR) spočívající v odstranění celého konečníku včetně
análního kanálu a obou svěračů. Stolice je v těchto případech jímána přes kolostomii vyvedenou v levém mesogastriu
do stomického sáčku. (2) Alternativou výše uvedeného, tradičního přístupu jsou sfinkter - záchovné resekce rekta, při
kterých je tračník napojen na anální kanál s cílem obnovit pasáž stolice co "nejfyziologičtější" cestou. Tyto výkony s
sebou ale nesou riziko inkontinence plynů, stolice a souboru příznaků označovaných jak LAR (low anterio resection)
syndrom. Cílem práce je retrospektivní analýza funkčních výsledků těchto operací provedených na CHK FN Brno v
posledních letech a položení základu klinického protokolu pro následné prospektivní sledování daných parametrů.
Prof. MUDr. Zdeněk Kala,
CSc.
(zdkala@med.muni.cz)
34 Moderní postupy
předoperační přípravy a
perioperační péče (ERAS) v
kolorektální chirurgii
V současné době je v chirurgii trendem snaha o minimalizaci psychického a fyzického stresu spojeného s předoperační
přípravou, operačním výkonem a poooperačním pobytem v nemocnici. V anglosaské literatuře je soubor opatření
vedoucích k výše uvedenému cíli označován zkratkou ERAS (enhanced recovery after surgery). Cílem práce je
retrospektivní zhodnocení klinických ukazatelů (doba hospitalizace, doba pobytu na JIP atd...) souboru pacientů
operovaných na CH FN Brno pro onemocnění kolon a rekta v režimu ERAS.
MUDr. Tomáš Grolich, Ph.D.
(Grolich.Tomas@fnbrno.cz)
35 Role fluorescenčních metod
v abdominální onkochirurgii
Moderní fluorescenční metody užívané v chirurgii jsou založeny na podání látek schopných emitovat záření v určitém
rozsahu vlnových délek viditelného spektra, které jsme schopni následně detekovat a využít pro vizualizaci anatomicky
důležitých struktur resp. patologických procesů. V současnosti jsou pro účely klinické praxe schváleny dvě látky:
Indocyaninová zeleň (ICG) a patent blau. Z dosavadních literárních prací se klinické užití těchto látek v různých
indikacích abdominální onkochirurgie jeví jako velice slibné. Cílem práce je podrobná literární rešerše na dané téma a
zapojení se do přípravy klinické aplikace výše uvedené metody.
MUDr. Jan Hlavsa, Ph.D.
(Hlavsa.Jan@fnbrno.cz)
Prognostický význam
psychologického statutu a
sérové koncentrace IL-6 u
gastro-intestinálních
malignit
Cílem práce je popsat možný vztah mezi psychopatologií (úzkost, deprese), sérovou koncentrací cytokinu interleukinu
6 (IL-6) a prognózou pacientů s gastrointestinálními malignitami. Práce bude probíhat formou prospektivní klinické
studie, do které budou zařazení pacienti preferenčně s nádory kolorekta a pankreatu. Psychologický statut nemocných
bude zhodnocen při vyšetření psychologem. Sérové koncentrace IL-6 budou detekovány z periferní žilní krve odebrané
před a po operaci v předem stanovených intervalech. Získané výsledky budou následně statisticky zpracovány.
36 Prognostický význam
předoperačních
zobrazovacích metod u
karcinomu pankreatu
Karcinom pankreatu představuje vzhledem k narůstající incidenci a špatné prognóze velmi aktuální medicínské téma.
Ročně je dle údajů ÚZIS diagnostikováno v ČR více než 2000 případů. Více než 80% nemocných přichází k lékaři pozdě v
pokročilém stadiu choroby. Pouze pětinu případů lze proto indikovat k chirurgické terapii. Prognóza této minority
"šťastných" nemocných, u který lze nádor chirurgicky odstranit ale není rovněž příliš dobrá. Medián přežití se po
resekci pankreatu pro duktální adenokarcinom pohybuje mezi 17 ti a 40ti měsíci. Přestože v rámci jednotlivých
klinických stádií by mělo být přežívání pacientů podobné, v klinické praxi často vídáme případy, jejichž přežití ne zcela
odpovídá klinickému stádiu. Odpovědí může být systémový charakter onemocnění. Tedy diseminace
(mikrometastázy), které sice nejsou na zobrazovacích metodách vidět, ale prognózu nemocného mohou ovlivnit. V
současné době je tedy jedním z hlavních výzkumných cílů vytipovat pacienty se špatnou prognózou, pro které je
operační výkon zbytečným rizikem a neprodlužuje ve srovnání se systémovou onkologickou léčbou přežití.
Publikovaná data naznačují, že prognózu pacientů lze odhadnout již na základě předoperačních zobrazovacích metod,
zejména CT. Cílem práce je literární rešerše na téma odhadu prognózy u pacientů s karcinomem pankreatu z
předoperačního CT a následné prospektivní sledování vztahu mezi nálezem na předoperační zobrazovací metodě a
prognózou pacienta.
Doc. MUDr. Vladimír
Procházka, Ph.D.
(Prochazka.Vladimir@fnbrno
.cz)
Loschmidtovylaboratoře,RECETOX,PrFMU
37 Strukturní a biochemická
analýza apolipoproteinů
typu E (ApoE)
(téma rezervováno pro
konkrétního studenta)
Apolipoprotein E (ApoE) je lipid/cholesterol transportující protein, který tvoří důležitou součást VLDL, HDL a
chylomikronů, a slouží mimo jiné též jako ligand pro vazbu na buněčné receptory, především v játrech a mozkové
tkáni. Apolipoprotein E se vyskytuje zejména ve třech formách označených ApoE2, ApoE3 a ApoE4, lišících se jedinou
aminokyselinou na pozicích 112 a 158. ApoE3 představuje nejčastější formu ApoE v populaci a obsahuje v pozici 112
cystein a v pozici 158 arginin, kdežto ApoE2 obsahuje v obou pozicích cystein a ApoE4 v obou pozicích arginin. Jednou
z hlavních biologických funkcí ApoE je zprostředkování obnovy neuronů. V tomto procesu jsou efektivnější formy
ApoE2 a ApoE3. Přítomnost ApoE4, zejména v homozygotní formě, významně zvyšuje predispozici k Alzheimerově
chorobě, zatímco ApoE2 je dávána do souvislosti se sníženým rizikem nemoci. Molekulární podstata těchto odlišných
biologických funkcí ovšem doposud nebyla objasněna. Student bude tudíž zapojena do základního a aplikovaného
výzkumu molekulárních funkcí ApoE proteinů, řešení jejich atomárních struktur, rozluštění jejich odlišných
mechanismů, a případně i racionálního návrhu selektivních léčiv.
Ing. RNDr. Martin Marek,
PhD.
(martin.marek@recetox.mun
i.cz)
38 Strukturní a biochemická
analýza biotechnologicky a
lékařsky zajímavých enzymů
(téma rezervováno pro
konkrétního studenta)
Detailní znalost atomární struktury enzymů je klíčová nejen pro pochopení jejich molekulárních funkcí v rámci buňky a
organismu, ale též pro racionální inženýrství jejich vylepšených forem či návrh vysoce selektivních terapeutik. Doposud
nejpoužívanější technikou pro studium struktury enzymů je rentgenová krystalografie využívající difrakce
rentgenového záření na krystalech. U některých enzymů je však z různých důvodů příprava difraktujících monokrystalů
prakticky nemožná, a proto se ke studiu takových systémů kombinují stávající a nové metody strukturní analýzy, jako
např. rentgenový rozptyl pod malými úhly (SAXS), proteinová nanokrystalografie či kryo-elektronová mikroskopie.
Studentka bude zapojena do výzkumu vybraných biotechnologicky a lékařsky zajímavých enzymů, řešení jejich
atomárních struktur, rozluštění jejich molekulárních funkcí, případně i racionálního návrhu léčiv.