Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i.

Oddělení transplantační imunologie

Vedoucí:

Prof. RNDr. Vladimír Holáň, DrSc.

E-mail: holan@biomed.cas.cz
Tel.: +420 241 063 226

Výzkum Oddělení transplantační imunologie je zaměřen na přípravu kmenových buněk a jejich využití k léčbě těžkých poranění nebo doposud neléčitelných onemocnění. Kmenové buňky jsou množeny v tkáňových kulturách a pomocí nanovlákenných nosičů jsou přenášeny na poškozené nebo nefunkční tkáně. Hodnocena je schopnost kmenových buněk inhibovat nežádoucí zánětlivou reakci a podporovat hojení nemocných tkání nebo orgánů. Cílem výzkumu je poznat mechanismy specifické imunitní reakce po transplantaci kmenových buněk a využít tyto poznatky k zesílení terapeutických účinků transplantovaných buněk. Kombinace znalostí mechanismů transplantačních reakcí, nanotechnologií a využití kmenových buněk umožňuje navrhovat a testovat nové léčebné postupy, které povedou ke zvýšení kvality života nebo dokonce k jeho záchraně.

Vedoucí oddělení:

Prof. RNDr. Vladimír Holáň, DrSc. 
E-mail: vladimir.holan@iem.cas.cz 
Tel.: +420 241 063 226

Zástupce vedoucího oddělení:

RNDr. Eliška Javorková, PhD.
E-mail: eliska.javorkova@iem.cas.cz
Tel.: +420 241 063 108

Vědečtí pracovníci:

RNDr. Michaela Hájková , PhD.
Prof. RNDr. Vladimír Holáň, DrSc.
Mgr. Barbora Heřmánková, PhD. 
RNDr. Eliška Javorková, PhD. 
Doc. RNDr. Magdaléna Krulová, PhD.
RNDr. Alena Zajícová, CSc.

PhD studenti:

Mgr. Pavla Boháčová
Mgr. Jan Kössl

Pregraduální studenti:

Bc. Barbora Echalar 
Bc. Kateřina Palacká 
Iva Benešová 
Martina Pavlasová 
Helena Smolová

Laboranti/technický personál:

Lucie Holáňová
Jaroslava Knížová

Významný výsledek oddělení v roce 2018

Studium negativních vlivů opioidů na mesenchymální kmenové buňky

Zpomalené hojení tkání u příjemců opioidů ukazuje na možnost negativního vlivu těchto látek na kmenové buňky, které se uplatňují při hojení a regeneraci tkání. V této studii jsme prokázali expresi mí, delta i kapa opioidních receptorů na lidských mesenchymálních kmenových buňkách (MSC) a změny v expresi membránových molekul, v diferenciačním potenciálu, v expresi genů pro významné imunoregulační molekuly a v produkci cytokinů a růstových faktorů u MSC kultivovaných v přítomnosti morfia.

Výsledky

Vliv morfia na diferenciační potenciál lidských mesenchymálních kmenových buněk. Lidské mesenchymální kmenové buňky byly kultivováné jen v mediu (-), v přítomnosti selektivních diferenciačních činidel (+) nebo v přítomnosti diferenciačních činidel a morfia. Adipogenní diferenciace byla hodnocena mikroskopicky (A) nebo podle exprese genu pro adipogenní znak ADPC (C). Podobně osteogenní diferenciace byla hodnocena mikroskopicky (B) nebo podle exprese genu pro znak osteoblastů OPN (D).

 

Publikace:

  • Holáň V., Čechová K., Zajícová A., Kössl J., Heřmánková B., Boháčová P., Hájková M., Krulová M., Svoboda P., Javorková E.: The impact of morphine on the characteristics and function properties of human mesenchymal stem cells. Stem Cell Rev. Rep., doi: 10.1007/s12015-018-9843-8, 2018.   IF 3.612
  • Čechová K., Hloušková M., Javorková E., Roubalová L., Ujčíková H., Holáň V., Svoboda P.: Up-regulation of m-, d- and k-opioid receptors in concanavalin A-stimulated rat spleen lymphocytes. J. Neuroimmunol. 321, 12-23, 2018.   IF 2.655
 

Významný výsledek oddělení v roce 2017

Mesenchymální kmenové buňky představují svými diferenciačními, imunomodulačními a sekretorickými vlastnostmi slibný nástroj pro léčbu doposud neléčitelných degenerativních onemocnění sítnice

Degenerativní onemocnění sítnice představují hlavní příčinu snížené kvality vidění nebo slepoty. Účinná léčba těchto onemocnění stále chybí. Prokázali jsme, že mesenchymální kmenové buňky mohou být cíleně diferencovány v buňky exprimující znaky a charakteristiky buněk sítnice, mají významné imunoregulační vlastnosti a produkují řadu neuroprotektivních a růstových faktorů. Tyto buňky tak představují slibný nástroj pro léčbu doposud neléčitelných degenerativních onemocnění sítnice.

  Diferenciace mesenchymálních kmenových buněk v buňky exprimující znaky sítnice

Diferenciace mesenchymálních kmenových buněk v buňky exprimující znaky sítnice. Myší mesenchymální kmenové buňky byly kultivovány samotné (-), v přítomnosti supernatantu z aktivovaných T buněk (Sup), s extraktem z buněk sítnice (Ext) nebo v přítomnosti Sup + Ext. Po 7 dnech kultivace byla exprese genů pro znaky buněk sítnice (Rho, Sag, Rcvr, Rlbp, Rpe65 a Calb2) detekována pomocí RT-PCR.

Publikace:

  • Heřmánková B., Kössl J., Javorková E., Boháčová P., Hájková M., Zajícová A., Krulová M., Holáň V.: The identification of interferon-gama as a supportive factor for retinal differentiation of murine mesenchymal stem cells. Stem cells Dev. 26, 1399-1408, 2017. IF 3.562
  • Holáň V. Heřmánková B., Kössl J.: Perspectives of stem cell-based therapy for age-related retinal degenerative diseases. Cell Transplant. 26, 138-141, 2017. IF 3.006

 

Významný výsledek oddělení v roce 2016

Regulace imunomodulačních vlastností mesenchymálních kmenových buněk pomocí cytokinů

Imunoregulační a terapeutické vlastnosti mesenchymálních kmenových buněk (MSC) mohou být regulovány pomocí cytokinů. Prokázali jsme, že MSC produkují různá spektra imunoregulačních molekul v závislosti na jejich aktivaci a podle sekrečního profilu modulují imunologické reakce. Byl popsán a na molekulární úrovni charakterizován nový mechanismus, kterým MSC inhibují produkci interleukinu-10 aktivovanými B buňkami a tak v závislosti na cytokinovém prostředí ovlivňují nežádoucí zánětlivé reakce.

  Imunoregulační vlastnosti mesenchymálních kmenových buněk

Imunoregulační vlastnosti mesenchymálních kmenových buněk.  Mesenchymální kmenové buňky (MSC) ovlivňují funkce buněk specifické imunity (Th – pomocné T lymfocyty, Tc – cytotoxické T lymfocyty, Treg – regulační T lymfocyty, Breg – regulační B lymfocyty) mnohočetnými mechanismy a to v pozitivním i negativním směru.

Publikace:

  • Heřmánková B., Zajícová A., Javorková E., Chudíčková M., Trošan P., Hájková M., Krulová M., Holáň V.: Suppression of IL-10 production by activated B cells via a cell contact-dependent cyclooxygenase-2 pathway upregulated in IFN-gama-treated mesenchymal stem cells. Immunobiology, 221, 129-136, 2016. IF 2.720
  • Holáň V., Heřmánková B., Boháčová P., Kössl J., Chudíčková M., Hájková M., Krulová M., Zajícová A., Javorková E.: Distinct immunoregulatory mechanisms in mesenchymal stem cells: Role of the cytokine environment. Stem Cells Rev. Rep. 12, 654-663, 2016. IF 2.967

 

Významný výsledek oddělení v roce 2015

Srovnávací studie charakterizující vlastnosti a léčebný potenciál mesenchymálních kmenových buněk a tkáňově specifických limbálních kmenových buněk

Byla charakterizována a porovnána schopmost mesenchymálních kmenových buněk (MSC) a limbálních kmenových buněk (LSC) produkovat důležité imunoregulační molekuly a modulovat imunitní reakce. Navíc, terapeutický potenciál těchto kmenových buněk byl studován v modelu léčby chemicky poškozeného povrchu oka u králíka. Bylo pozorováno, že MSC mají srovnatelné léčebné vlastnosti jako tkáňově specifické LSC. Výsledky tak ukázaly, že MSC mohou nahradit tkáňově specifické LSC v případech, kdy LSC zcela chybí nebo jsou jen těžko dostupné.

Charakterizace funkčních vlastností MSC

Charakterizace funkčních vlastností MSC. Buňky byly kultivovány nestimulované a nebo byly stimulované LPS, IFN-γ nebo LPS plus IFN-γ. Schopnost buněk exprimovat geny pro významné imunoregulační molekuly byla detekována pomocí real-time PCR.

2015holan2en

Srovnání léčebného potenciálu MSC a LSC. Pomocí nanovlákeného nosiče byly kmenové buňky přeneseny na poškozený povrch oka a byl hodnocen jejich léčebný potenciál. Obrázek ukazuje zdravé oko králíka, oko krátce po poškození louhem, poškozené neléčené oko dva týdny po poškození a nebo poškozené oko léčené pomocí MSC nebo LSC.

Publikace:
Holáň V., Trošan P., Čejka Č., Javorková E., Zajícová A., Heřmánková B., Chudíčková M, Čejková J.: A comparative study of the therapeutic potential of mesenchymal stem cells and limbal epithelial stem cells for ocular surface reconstruction. Stem Cells Translat. Med. 4, 1052-1063, 2015. IF 5.709.

GA ČR, 17-04800S - Stem cell-based therapy for serious degenerative retinal disorders, 2017-2019.

MŠMT, NPU-I: LO1309 - Center of cell therapy and tissue regeneration, 2014-2019.

MŠMT, NPU-I: LO1508 - Center of genomic and proteomic, 2015-2020.

GAUK, 1516218 - Mechanismus terapeutického účinku mezenchymálních kmenových buněk při léčbě poškozené rohovky, 2018 - 2019

GA ČR, 19-02290S - The use of stem cells for induction of specific transplantation tolerance, 2019-2021.

INTER-EXCELENCE, LTAUSA18110 -  Selection of diagnostic markers of the long-term effect of multifunctional peptide agonists and antagonists targeting µ-, δ- and ƙ-opioid receptors – search for new possibilities for treatment of chronic pain, 2019-2022.

2018

Javorková E., Vacková J., Hájková M., Heřmánková B., Zajícová A., Holáň V., Krulová M.: (2018) The effect of clinically relevant doses of immunosuppressive drugs on human mesenchymal stem cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 97: 402-411.

Matějčková N., Zajícová A., Heřmánková B., Kössl J., Boháčová P., Holáň V. Javorková E.: ( 2018) Characterization of mesenchymal stem cells from patients with amyotrophic lateral sclerosis. Journal of Clinical Pathology. 71(8): 735-742.

Holáň V., Čechová K., Zajícová A., Kössl J., Heřmánková B., Boháčová P., Hájková M., Krulová M., Svoboda P., Javorková E.: (2018) The impact of morphine on the characteristics and function properties of human mesenchymal stem cells. Stem Cell Reviews and Reports. 14(6): 801-811.

Čechová K., Hloušková M., Roubalová L., Javorková E., Holáň V., Svoboda P.: (2018) Up-regulation of m-, d- and k-opioid receptors in concanavalin A-stimulated rat spleen lymphocytes. Journal of Neuroimmunology. 321: 12-23.

Javorková E., Matějčková N., Zajícová A., Heřmánková B., Hájková M., Boháčová P., Kössl J., Krulová M., Holáň V.: (2018) Immunomodulatory properties of bone marrow mesenchymal stem cells of patients with amyotrophic lateral sclerosis and healthy donors. Journal of Neuroimmune Pharmacology. doi: 10.1007/s11481-018-9812-7.

Rössner P. Jr, Vrbová K., Střapáčová S., Rössnerová A., Ambrož A., Brzicová T., Líbalová H., Javorková E, Kulich P, Večeřa Z., Mikuška P., Coufalík P., Krumal K., Čapka L., Dočekal B., Moravec P, Šerý O., Míšek I., Fictum P., Fišer K, Machala M., Topinka J.: (2018) Inhalation of ZnO nanoparticles: splice junction expression and alternative splicing in mice. Toxicological Sciences. doi: 10.1093/toxsci/kfy288.

2017

Heřmanková, B., Kössl J., Javorková, E., Boháčová, P., Hájková, M., Zajicová, A., Krulová, M., Holáň, V.: (2017)  The identification of interferon-gamma as a key supportive factor for retinal differentiation of murine mesenchymal stem cells. Stem Cells and Development. 26(19): 1399-1408.

Holáň, V., Heřmánková, B., Kössl, J.: (2017)  Perspectives of stem cell-based therapy for age-related retinal degenerative diseases. Cell Transplantation. 26(9): 1538-1541.

Hájková, M., Heřmánková, B., Javorková, E., Boháčová, P., Zajícová, A., Holáň, V., Krulová, M.: (2017)  Mesenchymal stem cells attenuate the adverse effects of immunosuppressive drugs on distinct T cell subopulations. Stem Cell Reviews and Reports.13(1): 104-115.

Chudičková, M.  , Brůža, P., Zajícová, A., Trošan, P., Svobodová, L., Javorková, E., Kubinová, Š., Holáň, V.: (2017) Targeted neural differentiation of murine mesenchymal stem cells by a protocol simulating the inflammatory site of neural injury. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11(5): 1588-1597.

Hájková, M., Javorková, E., Zajícová, A., Trošan, P., Holáň, V., Krulová, M.: (2017) A local application of mesenchymal stem cells and cyclosporine A attenuates immune response by a switch in macrophage phenotype. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11(5): 1456-1465.

Čejka, Č., Kössl, J., Heřmánková, B., Holáň, V., Kubinová, Š., Zhang, J. H., Čejková, J.:  (2017) Therapeutic effect of molecular hydrogen in corneal UVB-induced oxidative stress and corneal photodamage. Scientific Reports. 7(1): 18017.

Čejka, Č., Kössl, J., Heřmánková, B., Holáň, V., Čejková, J.: (2017)  Molecular hydrogen effectively heals alkali-injured cornea via suppression of oxidative stress. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 8906027.

Širc, J., Hampejsová, Z., Trnovská, J., Kozlik, P., Hrib, J., Hobzová, R., Zajícová, A., Holáň, V., Bosaková, Z.: (2017) Cyclosporine A loaded electrospun poly(D,L-lactic acid)/poly(ethylene glycol) nanofibers: drug carriers utilizable in local immunosuppression. Pharmaceutical Research. 34(7): 1391-1401.

2016

Holáň, V., Heřmánková, B., Boháčová, P., Kössl, J., Chudičková, M., Hajková, M., Krulová, M., Zajícová, A., Javorková, E.: (2016)  Distinct immunoregulatory mechanisms in mesenchymal stem cells: Role of the cytokine environment. Stem Cell Reviews and Reports, 12(6): 654-663.

Heřmánková, B., Zajícová, A., Javorková, E., Chudíčková, M., Trošan, P., Hájková, M., Krulová, M., Holáň, V.: (2016)  Suppression of IL-10 production by activated B cells via a cell contact-dependent cyclooxygenase-2 pathway upregulated in IFN-γ-treated mesenchymal stem cells. Immunobiology, 221(2): 129-136.

Trošan, P., Javorková, E., Zajícová, A., Hájková, M., Heřmánková, B., Kössl, J., Krulová, M., Holáň, V.: (2016)  The supportive role of insulin-like growth factor-I in the differentiation of murine mesenchymal stem cells into corneal-like cells. Stem Cells and Development, 25(11): 874-881.

Čejka, Č., Čejková, J., Trošan, P., Zajícová, A., Syková, E., Holáň, V.: (2016)  Transfer of mesenchymal stem cells and cyclosporine A on alkali-injured rabbit cornea using nanofiber scaffolds strongly reduces corneal neovascularization and scar formation. Histology and  Histopathology, 31: 969-980.

Čejka, Č., Holáň, V., Trošan, P., Zajicová, A., Javorková E., Čejková, J.: (2016)  The favorable effect of mesenchymal stem cell treatment on the antioxidant protective mechanism in the corneal epithelium and renewal of corneal optical properties changed after alkali burns. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 5843809.

Čejková, J., Čejka, Č., Trošan, P., Zajícová, A., Syková, E., Holáň, V.: (2016)  Treatment of alkali-injured cornea by cyclosporine A-loaded electrospun nanofibers - An alternative mode of therapy. Experimental Eye Research, 147: 128-137.

Bílková, B., Albrecht, T., Chudičková, M., Holáň, V., Piálek, J., Vinkler, M.: (2016) Application of Concanavalin A during immune responsiveness skin-swelling tests facilitates measurement interpretation in mammalian ecology. Ecology and Evolution, 6 (13): 4551-4564.

Heřmánková, B., Holáň, V.: (2016) Perspektivy buněčné terapie v oftalmologii. 2, Potenciál kmenových buněk pro léčbu onemocnění sítnice. Česká a Slovenská Oftalmologie, 72: 272-275.

Javorková, E., Holáň, V.: (2016) Perspektivy buněčné terapie v oftalmologii. 1, Využití kmenových buněk v regeneraci poškozeného povrchu oka. Česká a Slovenská Oftalmologie, 72: 268-271.

2015

Holáň, V., Trošan, P., Čejka, Č., Javorková, E., Zajícová, A., Heřmánková, B., Chudíčková, M., Čejková, J.: (2015) A comparative study of the therapeutic potential of mesenchymal stem cells and limbal epithelial stem cells for ocular surface reconstruction. Stem Cells Translational Medicine. 4(9): 1052-1063.

Holáň, V., Heřmánková, B., Zajícová, A.: (2015) Nanofiber scaffolds for the growth and transfer of stem cells for the treatment of ocular surface damage. In: From Functionalized Nanostructures Towards Engineered Macrostructions, Eds. C. Caruana, J. Horník, Zittau, J. Hradec, 74-81.

Holáň, V., Boháčová, P., Kössl, J., Javorková, E.: (2015) Immunosuppressive drug-loaded nanofibers for the local inhibition of harmful inflammatory reactions. In: From Functionalized Nanostructures Towards Engineered Macrostructions, Eds. C. Caruana, J. Horník, Zittau, J. Hradec, 17-23.

Kubinova, Š., Zajícová, A., Holáň, V., Syková, E.: (2015) Nanofibers as scaffolds for cell transfer in tissue regeneration In: From Functionalized Nanostructures Towards Engineered Macrostructions, Eds. C. Caruana, J. Horník, Zittau, J. Hradec, 82-98.

Stříž, I., Holáň, V.: (2015) Cytokiny v klinické medicíně. Maxdorf Press, Prague.

Katedra buněčné biologie, Přírodovědecká fakulta, Universita Karlova v Praze, Praha,

Oddělení polymérních gelů, Ústav makromolekulární chemie, AV ČR, v.v.i., Praha

Oddělení biomatematiky, Fyziologický ústav, AV ČR, v.v.i., Praha

Ústavní podatelna:
budova La 2. patro, č. dveří 2.18
Po–Pá   9:00–13:00

Datová schránka:
kqcnc2p

Kontakty

Vídeňská 1083
142 20 Praha 4-Krč
Česká republika
+420 241 062 230