Na pracovišti experimentální hepatologie se zaměřujeme na problematiku toxického poškození jater, hepatoprotekce, jaterní regenerace a v poslední době zejména na jaterní steatózu asociovanou s metabolickou dysfunkcí (MASLD).

Játra jsou hlavním metabolickým orgánem, který koordinuje homeostázu celého těla a jsou také hlavním místem biotransformace xenobiotik a řady endogenních látek. Jaterní mitochondrie hrají v těchto procesech velmi důležitou roli a porucha jejich funkcí provází většinu jaterních patologií. MASLD je považována za jaterní projev metabolického syndromu a v současnosti představuje nejčastější chronické onemocnění jater. Někteří autoři dokonce považují MAFLD za mitochondriální onemocnění. Studium mitochondriálních funkcí a možností jejich ovlivnění je tedy velmi důležité z hlediska pochopení patologických mechanismů a možností diagnostiky a léčby jaterních nemocí.

Ke studium jaterních funkcí využíváme na našem pracovišti různé modelové systémy (jaterní homogenát, izolované mitochondrie, izolované hepatocyty, stabilizované a nádorové buněčné linie), z nichž každý má své výhody i omezení. V poslední době se objevují důkazy, že energetický metabolismus krevních destiček odráží celkový metabolický stav organismu, a tedy i stav jater. Jelikož krevní destičky představují na rozdíl od jaterní tkáně snadno dostupný biologický materiál, může být posouzení jejich energetického stavu důležité i pro diagnostiku poškození jater a pro sledování efektu případné terapie. Pro posouzení mitochondriálních funkcí je nezbytné mít k dispozici přístrojové vybavení a s ostatními laboratořemi harmonizované standardní pracovní postupy.

Naše laboratoř byla doposud vybavena třemi oxygrafy Oroboros-2k. Díky vhodné kombinaci různých substrátů, rozpřahovačů a specifických inhibitorů umožňuje oxygraf hodnotit různé energetické dráhy, jednotlivé respirační komplexy i funkce (index respirační kontroly, intenzitu tvorby ATP, integritu vnější a vnitřní mitochondriální membrány). Kombinací s fluorescenčními senzory můžeme také hodnotit např. mitochondriální membránový potenciál, produkci reaktivních forem kyslíku a kalciovou retenční kapacitu. Nevýhodou je, že tento přístroj umožňuje simultánní analýzu pouze 2 vzorků v jednom oxygrafu a není možné analyzovat buňky adherované k povrchu. Díky projektu Core Facilities jsme již v minulosti rozšířili naše unikátní přístrojové vybavení o přístroj pro měření buněčné metabolické analýzy Agilent Seahorse Bioscience XFe96, viz níže. Jeho výhodou je možnost simultánně analyzovat adherované vzorky v 96-jamkových speciálních destičkách a kromě mitochondriální respirace hodnotit i intenzitu glykolýzy. Nevýhodou je zejména omezený přídavek substrátů, což limituje podrobnější analýzu. Proto je ideální obě metody kombinovat. Nově jsme do našeho přístrojového parku získaly díky projektu Ph.D. Infra pro UK přístroj NextGen-O2k, který je kompatibilní s ostatními oxygrafy. Podrobně budeme tedy moct analyzovat simultánně 8 vzorků, což je důležité z důvodu časové náročnosti jedné analýzy. Přístroj je rozšířen o Q-modul, který umožňuje současně hodnotit redoxní stav koenzymu Q metodou cyklické voltametrie. Koenzym Q hraje klíčovou roli v dýchacím řetězci a změny v jeho redoxním stavu jsou spojovány s různými patologiemi.

Všechny naše přístroje slouží také ostatním pracovištím k analýze energetických parametrů různých typů buněk a tkání.

Agilent Seahorse Bioscience XFe96 Analyzer Power Pak

Oroboros NextGen-O2k Startup, Series XB vč. O2k-Q-Module