Faculty of Science http://hdl.handle.net/20.500.11956/1902 2026-04-22T18:21:44Z 2026-04-22T18:21:44Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207811 2026-04-22T08:58:49Z 2026-01-01T00:00:00Z

The role of RNA-demethylase FTO in the energy metabolism of brain cells Oxidační stres představuje základní mechanismus, který se podílí na stárnutí a na vzniku onemocnění souvisejících s věkem. Nedávné výzkumy naznačují zapojení RNA demetylázy FTO a následně i dráhy m6A do regulace oxidačního poškození v mozku. Přesné mechanismy, jimiž FTO moduluje odpověď na oxidační stres, však zůstávají nedostatečně objasněny. V tomto projektu jsme nejprve hodnotili neuroprotektivní účinky inhibice FTO pomocí MO-I-500, nízkomolekulárního inhibitoru FTO, v buňkách SH-SY5Y diferencovaných kyselinou retinovou a BDNF (dSH-SY5Y) a vystavených tert-butylhydroperoxidu (TBHP). Za bazálních podmínek MO-I- 500 posunul energetický stav buněk dSH-SY5Y směrem k méně energetickému stavu, což buňky chránilo před oxidačním poškozením. Srovnatelné výsledky byly pozorovány také po zprostředkovaném knockdownu FTO pomocí siRNA. Za podmínek oxidačního stresu indukovaného TBHP MO-I-500 snížil intracelulární hladiny ROS, zvýšil produkci ATP a podpořil mitochondriální biogenezi, doprovázenou zvýšenou expresí PGC1α. Tato zjištění naznačují, že farmakologická inhibice FTO může modulovat oxidační poškození a snižovat riziko neurodegenerativních onemocnění. Dále jsme zkoumali roli FTO ve ferroptóze, formě regulované buněčné smrti řízené železem závislou peroxidací lipidů a akumulací lipidově odvozených...; Oxidative stress is a fundamental mechanism driving aging and age-related diseases. Recent research implicates FTO RNA demethylase, and consequently the m6A pathway, in the regulation of oxidative damage in the brain. However, the exact mechanisms by which FTO modulates the response to oxidative stress remain poorly understood. In this project, we first assessed the neuroprotective effects of FTO inhibition using MO-I-500, a small-molecule FTO inhibitor, in SH-SY5Y cells differentiated with retinoic acid and BDNF (dSH- SY5Y) and exposed to tert-butyl hydroperoxide (TBHP). Under basal conditions, MO-I-500 shifted the energy status of dSH-SY5Y cells towards a less energetic state, which protected the cells from oxidative damage. Comparable results were observed following siRNA-mediated knockdown of FTO. Under TBHP-induced oxidative conditions, MO-I-500 reduced intracellular ROS levels, increased ATP production, and enhanced mitochondrial biogenesis, accompanied by upregulation of PGC1α. These findings indicate that pharmacological inhibition of FTO might modulate oxidative damage and reduce the risk of neurodegenerative diseases. Furthermore, we investigated the role of FTO in ferroptosis, a form of regulated cell death driven by iron-dependent lipid peroxidation and the accumulation of lipid-derived...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207810 2026-04-22T08:58:30Z 2026-01-01T00:00:00Z

Epigenetic regulation of the heart metabolism and function during development. Srdce je prvním orgánem, který začne fungovat během embryonálního vývoje. Vývoj srdce je složitý proces zahrnující přesnou koordinaci buněčného růstu a metabolismu, které obě přispívají k maturaci srdce a jeho adaptaci na změny prostředí a požadavky organismu. Epigenetická regulace hraje v tomto procesu klíčovou roli tím, že ovlivňuje expresi genů a proteinů, genomovou stabilitu a další buněčné funkce. V této práci zdůrazňujeme význam jak RNA modifikací (N6-methyladenosin, m6 A, a N6,2′-O-dimethyladenosin, m6 Am), tak proteinové modifikace (acetylace lysinu) ve vývoji srdce. Tyto modifikace jsme zkoumali během embryonálního (acetylace lysinu) a postnatálního (m6 A a m6 Am) vývoje srdce. Jako modely jsme použili kardiomyocyty a srdeční fibroblasty ze 17. embryonálního dne (E17) a modulovali aktivitu SIRT1 pomocí resveratrolu (RES), abychom zhodnotili, zda dokáže zmírnit změny vyvolané dexamethasonem (DEX). Zjistili jsme, že léčby RES i DEX vyvolávají účinky na cirkadiánní rytmus specifické pro daný typ buňky. Zejména RES dávkově závisle zrušil účinky DEX na cirkadiánní rytmus u fibroblastů. Navíc RES neočekávaně stabilizoval cirkadiánní protein PER2, pravděpodobně prostřednictvím dráhy adenylátcyklázy. Ukázali jsme také, že za určitých podmínek může dojít k rozpojení cirkadiánních a...; The heart is the first organ to start functioning during embryonic development. Heart development is a complex process involving the precise coordination of cell growth and metabolism, both of which help with heart maturation and adapting to environmental changes and organ requirements. Epigenetic regulation plays a key role in heart development by affecting gene and protein expression, genomic stability, and other cellular activities. Here, we highlight the importance of both RNA modifications (N6-methyladenosine (m6 A) and N6,2'-O-dimethyladenosine (m6 Am)) and protein modification (lysine acetylation) in heart development. We studied these modifications during embryonic (lysine acetylation) and postnatal (m6 A and m6 Am) heart development. Using embryonic day 17 (E17) cardiomyocytes (CMCs) and cardiac fibroblasts (FBs) as models, we adjusted SIRT1 activity with resveratrol (RES) to see if it could lessen dexamethasone (DEX)-induced changes. We found that both RES and DEX treatments cause cell-type-specific effects on the circadian rhythm. Notably, RES stopped the DEX-induced effects on circadian rhythm in FBs depending on the dose. Additionally, RES unexpectedly stabilized circadian PER2 protein, possibly through the adenylyl cyclase pathway. We showed that circadian and mitochondrial rhythms...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207809 2026-04-22T08:58:10Z 2026-01-01T00:00:00Z

Úloha motivace v badatelsky orientované výuce Disertační práce se zaměřuje na zkoumání úlohy motivace v badatelsky orientované výuce (BOV) chemie na středních školách. BOV je považována za moderní výukovou metodu, která podporuje aktivní zapojení žáků do procesu učení, rozvoj jejich kritického myšlení a vědeckých dovedností. Cílem práce je porovnat efektivitu BOV s tradiční výukou s posílenou úvodní motivací v kontextu atraktivních témat, a to jak z hlediska úrovně získaných poznatků žáků, tak jejich vnitřní motivace k přírodovědným oborům. Výzkum zahrnuje pedagogický kvaziexperiment provedený na vzorku studentů středních škol, kteří byli rozděleni do experimentální a kontrolní skupiny. Experimentální skupina byla vyučována metodou BOV, zatímco kontrolní skupina byla vyučována tradičním způsobem s motivačním úvodem. Pomocí pretestů, posttestů a motivačních dotazníků byly zjišťovány rozdíly ve výsledcích obou skupin. Práce se zabývá vlivem BOV na kognitivní úroveň žáků (dle Bloomovy taxonomie) a na jejich motivační orientaci. Klíčová slova badatelsky orientovaná výuka; motivace žáků; motivační orientace; didaktika chemie; výuka chemie na střední škole; efektivita výuky; pedagogický experiment; kognitivní výsledky učení; výuková intervence; přírodovědné vzdělávání; This dissertation focuses on examining the role of motivation in inquiry-based science education (IBSE) in chemistry at secondary schools. IBSE is considered a modern teaching method that promotes active student engagement in the learning process, the development of critical thinking, and scientific skills. The aim of the study is to compare the effectiveness of IBSE with traditional teaching methods that include enhanced initial motivation using engaging topics, in terms of both the level of knowledge gained by students and their intrinsic motivation towards scientific subjects. The research involves a quasi-experimental study conducted on a sample of secondary school students, divided into an experimental group and a control group. The experimental group was taught using IBSE, while the control group was taught through traditional methods with a motivational introduction. Differences in outcomes between the two groups were assessed using pre-tests, post-tests, and motivation questionnaires. The study explores the impact of IBSE on students' cognitive levels (based on Bloom's taxonomy) and their motivational orientation. Keywords inquiry-based science education (IBSE); student motivation; motivational orientation; chemistry education; upper secondary chemistry education; instructional...

2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207808 2026-04-22T08:57:50Z 2026-01-01T00:00:00Z

Studium opioidní signalizace a účinků opioidů v gliových buňkách Glioblastom (GBM) představuje nejagresivnější primární nádor centrálního nervového systému, charakterizovaný výraznou buněčnou a metabolickou heterogenitou a vysokou rezistencí ke standardní terapii temozolomidem (TMZ). Vedle genetických faktorů nádorových buněk hraje klíčovou roli také nádorové mikroprostředí, zahrnující astrocyty, mikroglie a další buněčné složky, které modulují redoxní rovnováhu, metabolickou adaptaci a odpověď na stres. Opioidní systém je tradičně spojován s neuronální signalizací, avšak rostoucí počet důkazů ukazuje, že opioidní receptory jsou exprimovány také v gliových buňkách a mohou ovlivňovat jejich funkční stav. Metadon jako farmakologicky komplexní opioid vykazuje kromě klasické μ-opioidní receptorové signalizace i alternativní, potenciálně receptorově nezávislé účinky zasahující do buněčné homeostázy. Cílem této práce bylo charakterizovat účinky metadonu v buněčných modelech glioblastomu a analyzovat jeho vliv na iontovou, mitochondriální a redoxní homeostázu, včetně potenciální senzitivace nádorových buněk k TMZ. Současně byla zkoumána odpověď mikroglií na selektivní agonisty opioidních receptorů v modelu zánětlivé stimulace. V glioblastomových liniích C6 a U251 vedla expozice metadonu k časově a koncentračně závislému poklesu viability, výraznějšímu po 72 hodinách...; Glioblastoma (GBM) is the most aggressive primary tumor of the central nervous system, characterized by pronounced cellular and metabolic heterogeneity and a high level of resistance to standard therapy with temozolomide (TMZ). In addition to tumor-intrinsic genetic factors, the tumor microenvironment plays a crucial role. It comprises astrocytes, microglia, and other cellular components that modulate redox balance, metabolic adaptation, and stress responses. Although the opioid system has traditionally been associated with neuronal signaling, accumulating evidence indicates that opioid receptors are also expressed in glial cells and can influence their functional state. Methadone, as a pharmacologically complex opioid, exerts not only classical μ-opioid receptor- mediated effects but also alternative, potentially receptor-independent actions that interfere with cellular homeostasis. The aim of this study was to characterize the effects of methadone in cellular models of glioblastoma and to analyze its impact on ionic, mitochondrial, and redox homeostasis, including its potential to sensitize tumor cells to TMZ. In parallel, the response of microglia to selective opioid receptor agonists was evaluated in a model of inflammatory stimulation. In glioblastoma cell lines C6 and U251, methadone exposure...

2026-01-01T00:00:00Z