Synchronizace perifernich cirkadiannich hodin během ontogeneze

Abstract

Cirkadiánní systém je důležitým koordinátorem fyziologických funkcí savčího organismu. Jeho základními stavebními prvky jsou buněčné oscilátory nacházející se jak v suprachiasmatických jádrech hypotalamu (SCN), která reprezentují centrální oscilátor, tak napříč všemi buňkami periferních tkání, představujících periferní oscilátory. Periferní oscilátory, obdobně jako ty centrální, generují cirkadiánní oscilace na úrovni exprese tzv. hodinových genů a jejich proteinů. Oscilace v expresi hodinových genů mají na úrovni periferních hodin autonomní charakter, ale pro zajištění robustní rytmické exprese je potřebná jejich vzájemná synchronizace. Hlavním synchronizátorem pro periferní hodiny jsou rytmické signály vysílané z SCN, včetně těch, které souvisejí s rytmem v příjmu potravy. Poruchy na úrovni exprese hodinových genů a také rozporné synchronizační signály, můžou vyústit v různé patofyziologické projevy. Vhodným modelem pro výzkum spojitostí mezi narušením cirkadiánního systému a postupným rozvojem hypertenze a metabolických onemocnění u savců představují sontánně hypertenzní potkani (SHR). V řadě prací byly prokázány odlišnosti v rytmické expresi hodinových genů u tohoto kmene ve srovnání s normotenzními skupinami Wistar/Wistar-Kyoto. Cílem této práce je poskytnout vhled do vývoje rytmické exprese...

The circadian system is an important coordinator of physiological functions of a mammalian organism. It comprises of a central oscillator represented by cells in the suprachiasmatic nuclei of hypothalamus (SCN) and peripheral oscillators in most if not all cells of peripheral tissues. The peripheral oscillators, similarly to the central ones, generate circadian oscillations at the level of so called clock genes and their protein products. In peripheral tissues, oscillations in expression of the individual clock genes are autonomous, however, they need to be synchronized to ensure their robust rhythmic expression. The peripheral clocks are synchronized mainly by rhythmical signals from the SCN, including signals regulating food intake. Disturbances in the clock gene expressions, as well as impaired synchronization signals, can result in various pathophysiological states. Spontaneously hypertensive rat (SHR) strain is a convenient animal model to study potential connection between the disturbed circadian system and progressive development of hypertension and metabolical diseases in mammals. Various studies have shown differences in the rhythmical expression of clock genes between SHR strain and normotensive Wistar/Wistar-Kyoto strain. The aim of this thesis is to provide insight into the early...