Transkripční regulace v embryonálním vývoji a v patogenezi onemocnění
Laboratoř molekulární patogenetiky
Vedoucí laboratoře: RNDr. Gabriela Pavlínková, Ph.D., DSc.
Náš výzkumný program je zaměřen na studium transkripční regulace během embryonálního vývoje, molekulárních mechanismů fetálního programování, identifikace molekulárních příčin abnormálního embryonálního vývoje a predispozice k rozvoji onemocnění. Zejména nás zajímají regulační dráhy transkripčních faktorů HIF-1, ISL1, SOX2 a NEUROD1 a to, jak dysfunkce těchto faktorů ovlivňuje embryonální vývoj a může zvýšit predispozice jedince k rozvoji onemocnění, jako je diabetes, srdeční dysfunkce nebo ztráta sluchu. Analyzujeme také kombinované účinky prostředí (např. diabetu) a genetické mutace. Za pomoci myších modelů analyzujeme transkriptom na jednobuněčné úrovni a snažíme se najít molekulární mechanismy a definovat cíle pro vývoj preventivních a diagnostických strategií.
V celosvětovém měřítku je počet lidí s diabetem v současnosti odhadován na 422 milionů. Diabetes je metabolické onemocnění způsobené buď smrtí, nebo nedostatečnou funkcí inzulín produkujících beta buněk pankreatu. Pochopení toho, jak vývojové a environmentální vlivy ovlivňují buněčnou identitu a jak přispívají k rozvoji chorob pankreatu, je důležitý základ pro léčebné strategie.
Diabetes je spojován s rizikovými faktory a zdravotními komplikacemi včetně hypertenze, srdeční choroby, obezita, autonomní neuropatie, nefropatie a mikrovaskulární patologie. Hypoxie je dalším důležitým patofyziologickým faktorem spojovaným s diabetickými komplikacemi. Odpovědi na hypoxii jsou zprostředkovány hypoxií indukovatelným faktorem 1 (HIF-1). Cílem našeho výzkumu je prozkoumat funkci HIF-1 v diabetu v souvislosti se srdečními chorobami.
Diabetes matky je také vážnou komplikací pro vyvíjející se embryo a to z důvodu zvýšené incidence vývojových vad (vývojové vady srdce, nervové trubice, syndrom kaudální regrese). U jedinců, kteří byli v průběhu embryonálního vývoje vystaveni diabetickému prostředí matky a nejsou postiženi žádnou vývojovou vadou, je vyšší predispozice k rozvoji kardiovaskulárních onemocnění a diabetu v dospělosti. Tento jev se nazývá fetální nebo vývojové programování plodu. Našim cílem je identifikovat klíčové geny, které jsou zodpovědné za patologické změny ve vyvíjejícím se embryu v diabetickém prostředí.
Přibližně 71 milionů Evropanů má postižení sluchu. Předpokládá se, že v roce 2050 bude na světě až 900 milionů lidí se sluchovým postižením v důsledku stárnoucí společnosti. Neurosenzorická ztráta sluchu je trvalá a je důsledkem smrti neuronů nebo senzorických buněk, které mají velmi omezenou schopnost regenerace. Ačkoli kochleární implantáty mohou zlepšit sluch, regenerace ztracených neurosenzorických buněk a zpoždění nebo dokonce zabránění nástupu ztráty sluchu jsou nejdůležitějšími cíli pro nejbližší budoucnost. Našim cílem je porozumět molekulárním interakcím nezbytným pro vývoj a údržbu neurosenzorických buněk a tyto znalosti využít jako základ pro nové terapeutické strategie.
Sledujte nás na Twitteru: @PavlinkovaLab
