Témy doktorandského štúdia

Študijný program Biofyzika

Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK

• Nový psychoaktívny kanabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molekulárna a elektrofyziologická charakterizácia jeho účinkov v nervovom systéme
  The novel psychoactive cannabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molecular and electrophysiological characterization of its effects in the nervous system
  Školiteľ/ka: RNDr. Katarína Ondáčová, PhD.
  Anotácia:
  Hexahydrocannabinol (HHC) je nový semisyntetický kanabinoid odvodený od prírodných kanabinoidov. Jeho psychoaktívne účinky boli pozorované po konzumácii najmä u mladých dospelých. Hoci je známe, že HHC sa viaže na kanabinoidné receptory, jeho následná signálna transdukcia a vplyv na neurónovú excitabilitu zatiaľ neboli systematicky skúmané. Práca sa zameria na objasnenie účinkov HHC na kanabinoidné receptory, na excitabilné vlastnosti neurónov v in vitro podmienkach a na jeho vplyv na funkciu mozgu in vivo.

• Vplyv akútnej a chronickej stresovej záťaže na vnútrobunkovú Ca2+ signálnu dráhu
  Effect of acute or chronic stress on intracellular Ca2+ signaling pathway
  Školiteľ/ka: Mgr. Marta Gaburjáková, PhD.
  Anotácia:
  Stres je definovaný ako odpoveď organizmu na vonkajšie stresory. Živé organizmy sú vystavené rôznym stresorom počas celého života, pričom k prvej chronickej expozícii môže dôjsť ešte pred narodením (prenatálny stres). Chronický stres negatívne ovplyvňuje najmä kardiovaskulárny a nervový systém, čo vedie k rozvoju rôznych patológií, ktoré patria k najčastejším príčinám invalidity a smrti. Kardio- a neuropatológie podmienené stresom sa často vyvíjajú súčasne, čo má za následok zhoršenie ich priebehu. Tieto zistenia naznačujú, že v srdci a mozgu sa počas chronického stresu atakujú podobné signálne dráhy. Akútny stres je na rozdiel od chronického stresu súčasťou evolučne dôležitej reakcie organizmu na ohrozenie nazvanú „bojuj alebo uteč“ (fight-or-flight), avšak v prítomnosti bodových mutácií na vnútrobunkovom Ca2+ kanáli (ryanodínovom receptore), predstavuje akútna stresová reakcia významné riziko srdcových arytmií. Molekulárne mechanizmy tohto arytmogénneho ochorenia (CPVT-katecholaminergná polymorfná ventrikulárna tachykardia), ktoré sa symptomaticky prejavuje iba počas emočného stresu alebo fyzickej záťaže, nie sú uspokojivo pochopené. Cieľom dizertačnej práce je preskúmať remodeláciu vnútrobunkovej Ca2+ signálnej dráhy, ktorá sa podieľa na dekódovaní rôznych signálov do špecifických bunkových odpovedí. Osobitná pozornosť bude venovaná efektu prenatálneho stresu na prepojenie signálnych dráh glukokortikoidov (stresové hormóny) a Ca2+ iónov v srdcových svalových bunkách a neuronálnych bunkách dospelých potkanov oboch pohlaví (in vivo model stresovej záťaže). Vplyv akútneho stresu bude preskúmaný v in vitro modeli stresovej záťaže, ktorý bude generovaný na úrovni jednotkových ryanodínových receptorov. Hlavným experimentálnym prístupom budú in vitro elektrofyziologické metódy v kombinácii s viacerými biochemickými prístupmi.

Študijný program Biochémia

Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU

• Biomarkery včasnej diagnostiky onkologických ochorení: vývoj aptamérových biosenzorov a ich klinická validácia
  Biomarkers of Early Cancer Diagnosis: Development of Aptamer-Based Biosensors and Their Clinical Validation
  Školiteľ/ka: Ing. Alexandra Poturnayová, PhD.
  Anotácia:
  Včasná diagnostika onkologických ochorení predstavuje jeden z kľúčových faktorov zlepšenia prognózy a prežívania pacientov. Napriek intenzívnemu výskumu však stále chýbajú spoľahlivé, vysoko citlivé a neinvazívne biomarkery vhodné pre rutinnú klinickú prax. Dizertačná práca sa zameria na identifikáciu a experimentálnu validáciu potenciálnych biomarkerov včasnej diagnostiky rakoviny, predovšetkým cirkulujúcich mikroRNA a exozómov, prostredníctvom vývoja moderných aptamérových biosenzorov. Hlavným cieľom práce bude návrh, optimalizácia a charakterizácia elektrochemických a QCM biosenzorových platforiem založených na špecifických DNA aptaméroch, umožňujúcich vysoko selektívnu a citlivú detekciu cieľových biomolekúl v biologických vzorkách. Súčasťou práce bude detailná analýza väzbových interakcií medzi aptamérmi a biomarkermi, hodnotenie analytických parametrov biosenzorov (limit detekcie, lineárny rozsah, selektivita a reprodukovateľnosť) a ich systematické porovnanie s konvenčnými diagnostickými metódami. Vyvinuté biosenzory budú testované na klinicky relevantných vzorkách krvi v spolupráci s klinickými pracoviskami, čím sa zabezpečí ich klinická validácia a posúdenie aplikačného potenciálu. Výsledky dizertačnej práce majú potenciál prispieť k rozvoju neinvazívnych diagnostických nástrojov, podporiť implementáciu tekutých biopsií do klinickej praxe a rozšíriť možnosti personalizovanej onkologickej diagnostiky.

• Dôsledky kombinovanej terapie materskej depresie na potomstvo potkanov
  Consequences of combined therapy of maternal depression on rat offspring
  Školiteľ/ka: prof. RNDr. Ľubica Lacinová, DrSc.
  Anotácia:
  Práca sa zameria na dôsledky farmakorezistentnej depresie a jej liečby počas gravidity na vývin mozgu potomstva. Pre tento typ depresie sa používa kombinácia antidepresív. Použijeme antidepresíva aripiprazol (ARI) a ARI v kombinácii so sertalínom (SER). Porovnáme funkčný vývin mozgu a neurobehaviorálne dôsledky u potomstva potkanov oboch pohlaví, pričom vyhodnotíme vplyv samotnej materskej depresie a vplyv liečby ARI a ARI+SER. Zameriame sa na hipokampus a zmeny v jeho elektrickej excitabilite, v neurogenéze, biochemické a štrukturálne zmeny.

• Nový psychoaktívny kanabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molekulárna a elektrofyziologická charakterizácia jeho účinkov v nervovom systéme
  The novel psychoactive cannabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molecular and electrophysiological characterization of its effects in the nervous system
  Školiteľ/ka: RNDr. Katarína Ondáčová, PhD.
  Anotácia:
  Hexahydrocannabinol (HHC) je nový semisyntetický kanabinoid odvodený od prírodných kanabinoidov. Jeho psychoaktívne účinky boli pozorované po konzumácii najmä u mladých dospelých. Hoci je známe, že HHC sa viaže na kanabinoidné receptory, jeho následná signálna transdukcia a vplyv na neurónovú excitabilitu zatiaľ neboli systematicky skúmané. Práca sa zameria na objasnenie účinkov HHC na kanabinoidné receptory, na excitabilné vlastnosti neurónov v in vitro podmienkach a na jeho vplyv na funkciu mozgu in vivo.

• Polymérne nanočastice nesúce mRNA pri liečbe akútneho poškodenia centrálneho nervového systému a ich biodegradácia v organizme
  Polymeric nanoparticles carrying mRNA in the treatment of acute central nervous system injury and their biodegradation in the organism
  Školiteľ/ka: RNDr. Katarína Ondáčová, PhD.
  Anotácia:
  Nanomedicína v súčasnosti predstavuje významný terapeutický potenciál v liečbe širokého spektra ochorení. Akútne poranenie centrálneho nervového systému (CNS) predstavuje závažný medicínsky a socio-ekonomický problém, najmä v dôsledku obmedzenej regeneračnej schopnosti CNS. Cieľom práce bude skúmať, či polymérne nanočastice nesúce mRNA pre konkrétny proteín, prípadne samotné liečivo, dokážu ovplyvniť proces regenerácie poškodeného nervového tkaniva CNS, a akým mechanizmom k tomuto vplyvu dochádza. Analýza biodegradácie polymérnych nanočastíc ďalej prispeje k lepšiemu pochopeniu ich biodistribúcie a správania v organizme.

• Vzťah medzi transpozónmi a génovou expresiou
  The relationship between transposons and gene control
  Školiteľ/ka: Mgr. Jana Královičová, PhD.
  Anotácia:
  Transpozóny tvoria významnú časť ľudského genómu a hrajú významnú úlohu v regulácii génovej expresie. Repetitívne elementy nachádzajúce sa v pre-mRNA môžu generovať exóny, ktoré získavajú novú funkciu v rámci transkriptu alebo spôsobujú genetické ochorenia. Veľkú časť transpozónov predstavujú SINE Alu elementy. Alu RNA je cieľom adenozín-deamináz pôsobiacich na RNA (ADAR), ktoré katalyzujú A-I editáciu. Tento proces hrá kľúčovú úlohu pri mnohých ochoreniach vrátane kardiovaskulárnych, neurologických porúch a rakoviny. Ako súčasť dlhej nekódujúcej RNA môžu Alu elementy reverzibilne ovplyvňovať transkripciu a transláciu. Produkcia určitých SINE RNA sa zvyšuje aj počas bunkového stresu, vírusovej infekcie a malígnej transformácie. Tieto nekódujúce transkripty sú tiež súčasťou exozómov a hrajú dôležitú, ale nie úplne pochopenú, úlohu v patogenéze mnohých ochorení.

Študijný program Fyziológia živočíchov

Prírodovedecká fakulta UK

• Dôsledky kombinovanej terapie materskej depresie na potomstvo potkanov
  Consequences of combined therapy of maternal depression on rat offspring
  Školiteľ/ka: prof. RNDr. Ľubica Lacinová, DrSc.
  Anotácia:
  Práca sa zameria na dôsledky farmakorezistentnej depresie a jej liečby počas gravidity na vývin mozgu potomstva. Pre tento typ depresie sa používa kombinácia antidepresív. Použijeme antidepresíva aripiprazol (ARI) a ARI v kombinácii so sertalínom (SER). Porovnáme funkčný vývin mozgu a neurobehaviorálne dôsledky u potomstva potkanov oboch pohlaví, pričom vyhodnotíme vplyv samotnej materskej depresie a vplyv liečby ARI a ARI+SER. Zameriame sa na hipokampus a zmeny v jeho elektrickej excitabilite, v neurogenéze, biochemické a štrukturálne zmeny.

• Charakterizácia proteínov pohlavného systému a gamét cicavcov
  Characterization of proteins of the mammalian reproductive system and gametes
  Školiteľ/ka: RNDr. Jana Antalíková, PhD.
  Anotácia:
  U cicavcov je nevyhnutnou podmienkou pre vznik embrya a nového jedinca úspešné splynutie pohlavných buniek. Týmto udalostiam predchádza séria procesov zahŕňajúcich vývoj, morfologické a funkčné dozrievanie gamét v prostredí samčieho, resp. samičieho pohlavného systému a následne ich vzájomnú interakciu v procese oplodnenia. Hoci tieto procesy vykazujú u cicavcov určité spoločné črty, niektoré mechanizmy, ako aj expresia proteínov na úrovni gamét a tkanív sú u jednotlivých živočíšnych druhov odlišné. Cieľom dizertačnej práce bude študovať mechanizmy a proteíny, ktoré sa podieľajú na vývoji a dozrievaní gamét, s využitím dvoch cicavčích modelov (potkana a býka), a to imunohistochemickými a biochemickými metódami, prípadne metódami molekulárnej biológie.

• Mechanizmy neuronálno-srdcového prepojenia v Dravetovom syndróme
  Neuronal-cardiac crosstalk in Dravet syndrome.
  Školiteľ/ka: Mgr. Bohumila Jurkovičová Tarabová, PhD.
  Anotácia:
  Dravetov syndróm (DS), závažná forma detskej epilepsie primárne spôsobená mutáciami v géne SCN1A, je spojený so zvýšeným rizikom náhlej neočakávanej smrti pri epilepsii (SUDEP). Epileptické záchvaty predstavujú kľúčový prejav tohto ochorenia, ale pribúdajúce dôkazy naznačujú, že srdcová dysfunkcia významne prispieva k patogenéze SUDEP. Predkladaná dizertačná téma sa zameria na detailné skúmanie DS s dôrazom na aspekty srdcového a nervového systému s využitím indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC) odobraných z pacientov s týmto ochorením. Cieľom je objasniť patofyziologické prepojenie medzi dysfunkciou génu SCN1A, srdcovou a neuronálnou excitabilitou a rizikom SUDEP, a zároveň poskytnúť nové poznatky smerujúce k vývoju nových terapeutických stratégií. Experimentálna práca bude zahŕňať elektrofyziologické metódy (patch clamp, MEA), konfokálnu mikroskopiu a molekulárnobiologické metódy.

• Nový psychoaktívny kanabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molekulárna a elektrofyziologická charakterizácia jeho účinkov v nervovom systéme
  The novel psychoactive cannabinoid hexahydrocannabinol (HHC): molecular and electrophysiological characterization of its effects in the nervous system
  Školiteľ/ka: RNDr. Katarína Ondáčová, PhD.
  Anotácia:
  Hexahydrocannabinol (HHC) je nový semisyntetický kanabinoid odvodený od prírodných kanabinoidov. Jeho psychoaktívne účinky boli pozorované po konzumácii najmä u mladých dospelých. Hoci je známe, že HHC sa viaže na kanabinoidné receptory, jeho následná signálna transdukcia a vplyv na neurónovú excitabilitu zatiaľ neboli systematicky skúmané. Práca sa zameria na objasnenie účinkov HHC na kanabinoidné receptory, na excitabilné vlastnosti neurónov v in vitro podmienkach a na jeho vplyv na funkciu mozgu in vivo.

• Polymérne nanočastice nesúce mRNA pri liečbe akútneho poškodenia centrálneho nervového systému a ich biodegradácia v organizme
  Polymeric nanoparticles carrying mRNA in the treatment of acute central nervous system injury and their biodegradation in the organism
  Školiteľ/ka: RNDr. Katarína Ondáčová, PhD.
  Anotácia:
  Nanomedicína v súčasnosti predstavuje významný terapeutický potenciál v liečbe širokého spektra ochorení. Akútne poranenie centrálneho nervového systému (CNS) predstavuje závažný medicínsky a socio-ekonomický problém, najmä v dôsledku obmedzenej regeneračnej schopnosti CNS. Cieľom práce bude skúmať, či polymérne nanočastice nesúce mRNA pre konkrétny proteín, prípadne samotné liečivo, dokážu ovplyvniť proces regenerácie poškodeného nervového tkaniva CNS, a akým mechanizmom k tomuto vplyvu dochádza. Analýza biodegradácie polymérnych nanočastíc ďalej prispeje k lepšiemu pochopeniu ich biodistribúcie a správania v organizme.

• Účinky nízkofrekvenčného ultrazvuku pri liečbe rán testované na modeli CAM prepelice japonskej
  Effects of low-frequency ultrasound in wounds treatment tested in Japanese quail CAM model
  Školiteľ/ka: Mgr. Mariana Máčajová, PhD.
  Anotácia:
  V súčasnosti je veľkou výzvou medicíny aj liečba infikovaných rán. V čase rastúcej rezistencie na antibiotiká prichádzajú na rad aj alternatívne liečebné postupy. Sonodynamická terapia je nastupujúci terapeutický postup, kombinujúci ultrazvuk a chemickú látku – sonosenzibilizátor. Po jeho aktivácii ultrazvukom vznikajú v tkanive reaktívne molekuly kyslíka (ROS) a na okolité bunky pôsobí cytotoxický efekt. Sonodynamická terapia má potenciálne využitie pri liečbe nádorových ochorení, povrchových bakteriálnych a kvasinkových infekcií a ďalších patologických stavov. Cieľom dizertačnej práce bude vytvorenie in vivo modelu na výskum a liečbu povrchových infekcií. Na model prepeličej chorioalantoickej membrány (CAM), ktorý bude infikovaný baktériami a kvasinkami, budeme aplikovať sonodynamickú terapiu s využitím nízkofrekvenčného ultrazvuku. Po terapii budeme sledovať angiogénne zmeny v tkanive CAM, expresiu vybraných génov, ako aj histologické a imunohistochemické zmeny.

• Vplyv akútnej a chronickej stresovej záťaže na vnútrobunkovú Ca2+ signálnu dráhu
  Effect of acute or chronic stress on intracellular Ca2+ signaling pathway
  Školiteľ/ka: Mgr. Marta Gaburjáková, PhD.
  Anotácia:
  Stres je definovaný ako odpoveď organizmu na vonkajšie stresory. Živé organizmy sú vystavené rôznym stresorom počas celého života, pričom k prvej chronickej expozícii môže dôjsť ešte pred narodením (prenatálny stres). Chronický stres negatívne ovplyvňuje najmä kardiovaskulárny a nervový systém, čo vedie k rozvoju rôznych patológií, ktoré patria k najčastejším príčinám invalidity a smrti. Kardio- a neuropatológie podmienené stresom sa často vyvíjajú súčasne, čo má za následok zhoršenie ich priebehu. Tieto zistenia naznačujú, že v srdci a mozgu sa počas chronického stresu atakujú podobné signálne dráhy. Akútny stres je na rozdiel od chronického stresu súčasťou evolučne dôležitej reakcie organizmu na ohrozenie nazvanú „bojuj alebo uteč“ (fight-or-flight), avšak v prítomnosti bodových mutácií na vnútrobunkovom Ca2+ kanáli (ryanodínovom receptore), predstavuje akútna stresová reakcia významné riziko srdcových arytmií. Molekulárne mechanizmy tohto arytmogénneho ochorenia (CPVT-katecholaminergná polymorfná ventrikulárna tachykardia), ktoré sa symptomaticky prejavuje iba počas emočného stresu alebo fyzickej záťaže, nie sú uspokojivo pochopené. Cieľom dizertačnej práce je preskúmať remodeláciu vnútrobunkovej Ca2+ signálnej dráhy, ktorá sa podieľa na dekódovaní rôznych signálov do špecifických bunkových odpovedí. Osobitná pozornosť bude venovaná efektu prenatálneho stresu na prepojenie signálnych dráh glukokortikoidov (stresové hormóny) a Ca2+ iónov v srdcových svalových bunkách a neuronálnych bunkách dospelých potkanov oboch pohlaví (in vivo model stresovej záťaže). Vplyv akútneho stresu bude preskúmaný v in vitro modeli stresovej záťaže, ktorý bude generovaný na úrovni jednotkových ryanodínových receptorov. Hlavným experimentálnym prístupom budú in vitro elektrofyziologické metódy v kombinácii s viacerými biochemickými prístupmi.

Študijný program Genetika/Biochémia

Prírodovedecká fakulta UK

• Fosfatidylglycerol a jeho úloha v regulácii expresie génov
  Phosphatidylglycerol and its role in the regulation of gene expression
  Školiteľ/ka: Mgr. Mária Balážová, PhD.
  Anotácia:
  Fosfatidylglycerol je mitochondriálny lipid, ktorého úloha bola v kvasinkách doposiaľ prehliadaná. Nedávno sme však zistili, že sa tento lipid podieľa na regulácii aktivít enzýmov syntetizujúcich dôležité mitochondriálne lipidy. Cieľom dizertačnej práce bude zistiť, či fosfatidylglycerol zohráva úlohu v regulácii expresie génov kódujúcich mitochondriálne proteíny a naopak, či sirtuíny (proteíny regulujúce i biogenézu mitochondrií) dokážu ovplyvniť biosyntetickú dráhu syntézy fosfatidylglycerolu.

• Lipidové kvapôčky: Strážcovia bunkového zdravia
  Lipid droplets: Guardians of cellular health
  Školiteľ/ka: Mgr. Martin Valachovič, PhD.
  Anotácia:
  Lipidové kvapôčky sú bunkové organely, ktoré slúžia na uskladnenie energie alebo membránových lipidov. V laboratóriu skúmame ich ďalšiu funkciu, ukladanie toxických látok. Našou hlavnou témou sú netypické, potenciálne toxické steroly, ktoré sa v bunkách hromadia počas antimykotickej liečby. Snažíme sa nájsť odpoveď na otázku "Ako bunka rozoznáva škodlivý lipid?"

• Proteíny prenášajúce lipidy u pôvodcu malárie Plazmodium falciparum
  Lipid transfer proteins in the malaria causing parasite Plasmodium falciparum
  Školiteľ/ka: RNDr. Peter Griač, DrSc.
  Anotácia:
  Budeme skúmať proteíny prenášajúce lipidy u parazitického prvoka Plasmodium falciparum ako možný cieľ nových antimalarík. Zistíme, aké lipidy tieto proteíny prenášajú a aká je ich úloha v biológii parazita. Pripravíme kvasinkový model exprimujúci tieto proteíny a budeme pomocou neho sledovať inhibíciu vybraných proteínov prenášajúcich lipidy.

• Štúdium komunikácie medzi mitochondriami a plazmatickou membránou
  Study of the communication between mitochondria and the plasma membrane
  Školiteľ/ka: Mgr. Mária Balážová, PhD.
  Anotácia:
  Vypísané témy dizertačných prác v odbore Biológia, program Vypísané témy dizertačných prác v odbore Chémia, program Biochémia Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského V zložitom prostredí bunkových procesov je komunikácia základným kameňom, ktorý riadi základné funkcie, adaptáciu a prežitie. Dôležitosť objasnenia komunikácie medzi mitochondriami a plazmatickou membránou spočíva v jej kľúčovej úlohe pri adaptácii buniek na zmeny prostredia. Pochopenie toho, ako tieto dve životne dôležité bunkové zložky interagujú a synchronizujú svoje funkcie, je rozhodujúce pre pochopenie bunkových reakcií na podnety.

• Úloha mitochondrií v zápalovej odpovedi
  The role of mitochondria in the inflammatory response
  Školiteľ/ka: Mgr. Mária Balážová, PhD.
  Anotácia:
  Mitochondrie zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri regulácii zápalovej reakcie produkciou reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a ovplyvňovaním imunitných signálnych dráh. Dysregulovaná funkcia mitochondrií môže viesť k nadmernému zápalu, čo prispieva k chronickým ochoreniam, ako je artritída a kardiovaskulárne poruchy. Pochopenie súhry medzi mitochondriami a zápalom ponúka vzrušujúce príležitosti na vývoj cielených terapií na liečbu zápalových stavov.

Študijný program Mikrobiológia

Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach

• Charakterizácia bakteriálnej mikrobioty kože u koní
  Characterization of bacterial microbiota of the skin in horses
  Školiteľ/ka: MVDr. Viola Strompfová, DrSc.
  Anotácia:
  Koža, plochou najväčší a najviac exponovaný orgán, predstavuje súčasne ekologickú niku pre enormné spektrum mikroorganizmov, ktoré prispievajú ku bariérovej funkcii kože a kožnej homeostáze. Akékoľvek zmeny v populácii komenzálnych mikroorganizmov sú asociované s fyziologickými zmenami aké nastávajú počas rôznych dermatologických ochorení či počas starnutia. Napriek tomu, množstvo poznatkov o zložení, diverzite a funkciách kožnej mikrobioty u koní je zanedbateľné. Poznanie taxonomického zloženia mikrobioty za fyziologických a patologických podmienok a jeho vlastností pomôže s hľadaním vhodných stratégií terapie u pomerne často sa vyskytujúcich dermatologických ochorení u koní, pomôže zlepšiť welfare urýchlením hojenia a samozrejme pomôže znížiť nebezpečenstvo antibioticky rezistentných bakteriálnych kmeňov. Súčasťou práce bude hľadanie vhodných stratégií optimalizácie/stabilizácie bakteriálneho osídlenia kože pre zachovanie fyziologických funkcií kože.

• Postbiotiká – účinný prístup na inaktiváciu nežiaducej mikrobioty u zvierat
  Postbiotics - an effective approach to inactivate undesirable microbiota in animals
  Školiteľ/ka: MVDr. Monika Pogány Simonová, PhD
  Anotácia:
  Antibiotická rezistencia je globálny, stále aktuálny problém u ľudí aj zvierat. Aj napriek snahe nahradiť syntetické ATB najmä v živočíšnej výrobe naturálnymi aditívami s profylaktickým, ale aj terapeutickým účinkom je vysoké percento výskytu ATB rezistentných bakteriálnych kmeňov. Obzvlášť veľký problém predstavujú karbapenem-rezistentné enterobaktérie, meticilín-rez. stafylokoky a vankomycín-rezistentné enterokoky, ale aj stafylokoky. Preto sa hľadajú nové substancie a spôsoby na zníženie výskytu aj prenosu týchto baktérií, ale aj na zmiernenie ekologickej záťaže, keďže sa veľké množstvo z nich vylučuje do životného prostredia a voľne žijúce zvieratá sa taktiež stávajú prenášačmi resp. rezervoármi. Postbiotiká v tomto predstavujú inovatívny prístup pre inaktiváciu/inhibíciu nežiaducej mikrobioty, keďže sú to preparáty neživých mikroorganizmov a/alebo ich zložiek, ktoré poskytujú hostiteľovi zdravotné výhody, teda sú metabolity prospešných baktérií – bakteriocíny (antimikrobiálne proteíny), alebo látky pochádzajúce z bakteriálnej bunkovej steny po deštrukcii bunkovej steny. Hlavným cieľom dizertačnej práce bude izolácia, selekcia a vytvorenie skupiny kmeňov nežiaducich a/alebo potenciálne patogénnych, multirezistentných (s dôrazom na vankomycínovú rezistenciu) baktérií z rodov Staphylococcus a Enterococcus z rôznych druhov zvierat a ich charakterizácia (rezistencia na antibiotiká, prítomnosť faktorov virulencie, schopnosť tvoriť biofilm, enzýmová aktivita). In vitro testovanie antimikrobiálneho a antibiofilmového účinku postbiotík-bakteriocínov testovaných, charakterizovaných na CBv SAV ÚFHZ (Košice) na túto nežiaducu a multirezistentnú mikrobiotu ako aj ich aplikácia u zvierat v rámci modelového experimentu (myši, králiky) rozšíri základné informácie o antimikrobiálnom spektre týchto bioaktívnych látok v laboratórnych podmienkach, ale aj o ich priamom účinku v organizme zvierat (mikrobiologický status, imunologické, biochemické a fyziologické parametre).

• Progresívne ekologické a udržateľné prístupy k eradikácii bakteriálnych biofilmov
  Progressive eco-friendly and sustainable approaches to eradication of bacterial biofilms
  Školiteľ/ka: RNDr. Dobroslava Bujňáková, PhD.
  Anotácia:
  Bakteriálne biofilmy sú organizované zhluky mikroorganizmov, viažuce sa na rôzne živé alebo neživé povrchy pomocou extracelulárnej polymérnej látky, ktorá ich chráni pred imunitným systémom hostiteľa a konvenčnými antibiotikami. Biofilmy spôsobujú dlhodobé, opakujúce sa infekcie, ktoré majú za následok milióny úmrtí na celom svete ročne. Keďže bakteriálne biofilmy v dôsledku ich mnohobunkovej štruktúry majú zvýšenú rezistenciu na antibiotiká diametrálne odlišnú od rezistencie planktónových baktérií, v súčasnosti dostupné antibiotiká nie sú postačujúce na liečbu infekcií spojených s biofilmom, čo vedie k obrovskej snahe nájsť novšie možnosti liečby. Dizertačná práca sa zameria na nové progresívne ekologické, udržateľné prístupy k eradikácii bakteriálnych biofilmov, ktoré majú potenciál pre budúci pokrok na tomto poli.

Študijný program Zoológia a fyziológia živočíchov

Prírodovedecká fakulta UPJŠ

• Molekulárne mechanizmy reakcií skorých embryonálnych buniek na faktory prostredia
  Molecular mechanisms of early embryo cell responses to the factors of environment
  Školiteľ/ka: RNDr. Štefan Čikoš, DrSc.
  Anotácia:
  Preimplantačné embryo cicavcov (t.j embryo v období od oplodnenia vajíčka po implantáciu blastocysty do maternice) je schopné dokončiť svoj vývin do štádia blastocysty relatívne autonómnym spôsobom a v in vitro podmienkach v pomerne jednoduchých kultivačných médiách. Najnovšie poznatky však ukazujú, že narušené materské prostredie významne ovplyvňuje vývinový potenciál oocytov, kvalitu preimlantačných embryí, úspešnosť implantácie a môže byť príčinou neúspešnej gravidity tak u ľudí ako aj u zvierat. Naviac, v súlade s hypotézou DOHaD (Developmental Origin Health and Diseases), poruchy v skorom embryonálnom vývine môžu mať aj dlhodobé následky prejavujúce sa na zdravotnom stave v dospelosti. Výskum bude zameraný najmä na úlohu nízkomolekulárnych ligandov a ich receptorov. Experimenty budú uskutočňované prevažne na modeli laboratórnej myši, pričom budú využité in vivo aj in vitro prístupy, vrátane modelu myšacích embryonálnych kmeňových buniek. Analýza bunkových receptorov, aktivovaných signálnych dráh a fyziologických reakcií skorých embryonálnych buniek bude vykonávaná pomocou moderných biochemických metód, techník molekulárnej biológie a využité budú aj morfologické metódy.

• Vplyv polynenasýtených mastných kyselín na preimplantačný vývin embryí
  The effect of polyunsaturated fatty acids on preimplantation embryo development.
  Školiteľ/ka: RNDr. Janka Babeľová, PhD.
  Anotácia:
  Podľa najnovších výskumov, ktoré zverejnila WHO, neplodnosťou trpí 17,5% dospelej populácie čo predstavuje približne 1 zo 6 ľudí. V posledných dekádach však bol zaznamenaný znepokojujúci pokles aj v reprodukčnej výkonnosti hospodárskych zvierat. Straty embryí v skorých štádiách vývinu predstavujú pre farmárov zložitý problém, keďže fundamentálnym prvkom mäsovej a mliečnej produkcie je úspešná reprodukcia zvierat. Správnym manažmentom výživy zvierat a ľudí v období pred graviditou však možno bojovať proti týmto problémom. Vhodnou stratégiou na zníženie frekvencie reprodukčného zlyhania by mohlo byť skrmovanie diét obohatených benefične pôsobiacimi lipidmi. Výskumy preukázali, že polynenasýtené mastné kyseliny (PNMK) sú mimoriadne dôležité a takmer nevyhnutné počas tehotenstva, najmä v poslednom trimestri. Tieto kyseliny sú kľúčové pre správny vývoj mozgu a očí plodu. Niektoré z nich nielen prechádzajú placentou do tela rastúceho plodu, ale po narodení pokračujú do tela novorodenca prostredníctvom materského mlieka. Ich prítomnosť je zásadná aj pre ďalší vývoj jedinca. Potenciál PNMK pôsobiť benefične v období tesne pred a po oplodnení však doposiaľ nebol zhodnotený. Hlavným cieľom dizertačnej práce preto bude vyšetriť vplyv obohatenia diéty o PNMK na úspešnosť oplodnenia a určiť schopnosť PNMK znižovať riziko skorých embryonálnych strát na zvieracom modeli - samiciach myší. V experimentoch bude použitá komplementárna sada relevantných a moderných metód fyziológie, morfológie, molekulovej biológie a biochémie. Získané výsledky bude možné využiť v chove hospodárskych zvierat, veterinárnej praxi ako aj v humánnej reprodukčnej medicíne.