Studium regulace neurálních signálních drah na úrovni proteinů

Abstract

Neurodegenerative diseases are incurable disorders associated with the loss of cells in the central nervous system. The neural cell loss severely affects brain functions which ultimately results in a patient's death. Cell-based therapy using neural stem cells represents a promising strategy. These neural stem cells are expected to stimulate the regeneration of damaged tissue either by protein secretion or through the direct replacement by cells that differentiate into neurons or glial cells upon transplantation. However, current protocols for neural stem cell differentiation yield heterogeneous cell populations so a better understanding of regulatory mechanisms is required. It is crucial to determine the proliferation and differentiation potential to fully characterise the cells intended for transplantation. One of the key factors driving the efficacy of cell therapy is the timing of its administration to the patient. Thus, a search for suitable biomarkers that would assess the development of the disease is essential not only for the precise timing of transplantation but also for monitoring cell therapy outcomes. This dissertation thesis provides a detailed study of human neural stem cells during in vitro differentiation, aiming to uncover the pathways that regulate this process. The first part of...

Neurodegenerativní choroby jsou neléčitelná onemocnění, při kterých dochází k odumírání buněk centrální nervové soustavy, což vede k narušení správného fungování mozku a později i ke smrti pacienta. Jedním ze slibných terapeutických přístupů je buněčná terapie prostřednictvím transplantace nervových kmenových buněk. Tyto kmenové buňky sekrecí proteinů pozitivně ovlivňují regeneraci poškozené tkáně, případně mohou samy diferencovat do neuronů či gliových buněk, a funkčně tak nahradit odumřelé buňky. Protože současné protokoly pro diferenciaci nervových kmenových buněk poskytují heterogenní buněčné populace, je nutné lépe pochopit mechanismy, které celou diferenciaci nervových kmenových buněk regulují. Zcela zásadní je pak charakterizace buněk určených pro transplantaci, zejména určení jejich proliferačního a diferenciačního potenciálu. Jedním z faktorů ovlivňujících účinnost buněčné terapie je načasování jejího podání. Hledání vhodných biomarkerů, které by reflektovaly rozvoj choroby, je proto klíčové nejen pro správné načasování transplantace buněk, ale také pro sledování účinnosti terapie. Tato disertační práce se zaměřuje na podrobnou charakterizaci lidských nervových kmenových buněk v průběhu in vitro diferenciace a na regulaci buněčných drah, která ji doprovází. V první části práce je popsán...