Postępy Biologii Komórki, tom 32, 2005, supl. 23

Streszczenie: Zagadnienie interakcji cząsteczek zaleźnie od ich przestrzennej struktury jest kluczowe dla wielu dziedzin biologii. Metody tworzenia bibliotek zawierających ogromną pulę różnych cząsteczek pozwalają na nowe podejście do poszukiwania i badania ligandów. Jedną z takich metod jest technologia phage display oparta na bibliotece sekwencji peptydów prezentowanych na powierzchni bakteriofagów nitkowatych. Spośród wielu zastosowań tej techniki na uwagę zasługuje procedura uzyskiwania epitopów peptydowych (mimeotopów) identycznych strukturalnie z wybranym epitopem. Strategia zastosowania mimeotopów zamiast antygenów glikolipidowych otwiera nowe możliwości czynnej immunoterapii nowotworów. Przykładem takiego podejścia badawczego jest poszukiwanie sekwencji peptydów imitujących strukturalnie gangliozyd GD2 obecny na komórkach nerwiaka zarodkowego (neuroblastoma).

Streszczenie: Możliwość wyindukowania w mózgu tolerancji na niedokrwienie pod wpływem różnych bodźców przyciąga uwagę wielu badaczy. Perspektywa uczynienia mózgu, nawet przejściowo, bardziej opornym na zmniejszony przepływ krwi wydaje się być atrakcyjną z uwagi na jej potencjalne zastosowanie kliniczne. Mechanizmy molekularne hartowania zostały, jak dotąd, poznane jedynie fragmentarycznie. Praca niniejsza jest przeglądem dotychczasowej wiedzy o czynnikach zaangażowanych w indukcję tolerancji na niedokrwienie.

Pobieranie żelaza przez pasożytnicze pierwotniaki: receptory dla białek wiążących żelazo

Streszczenie: Efektywne pobieranie żelaza przez pasożytnicze pierwotniaki jest warunkiem ich przeżycia w organizmie żywiciela. Rodzaj dostępnego źródła żelaza, o które pasożyt musi konkurować z makroorganizmem, zależy od niszy, jaką zasiedla i trybu życia (wewnątrz- lub/i zewnątrzkomórkowy). W pracy opisano różne sposoby pozyskiwania żelaza ze związków chelatowych (transferyna, laktoferyna) u wybranych gatunków Protozoa. Szczególną uwagę poświęcono wiciowcom Trypanosoma brucei. W uwagach końcowych wskazano na problemy związane z badaniami nad metabolizmem żelaza u wewnątrzkomórkowych pasożytniczych pierwotniaków oraz znaczne zróżnicowanie receptorów zaangażowanych w pobieranie żelaza, zależnie od gatunku i postaci pasożyta.

Słowa kluczowe: białka wiążące żelazo, receptory, pasożytnicze pierwotniaki.

Streszczenie: Niedawno wyodrębniono i scharakteryzowano roślinne geny kodujące procesy syntezy oraz rozkładu trehalozy. Obecnie coraz więcej danych wskazuje na udział trehalozy i trehalazy w procesach sygnalizacji cukrowej, kontroli alokacji fotoasymilatów oraz w regulacji przemian węglowodanów. Pomimo to funkcja metabolizmu trehalozy u roślin nie jest całkowicie wyjaśniona.

Słowa kluczowe: metabolizm trehalozy, geny TPS i TPP, trehalaza, TPS1, Tre-6P

Streszczenie: Obecnie wiadomo, że nieprawidłowa adhezja komórkowa jest jednym z głównych mechanizmów odpowiedzialnych za progresję nowotworową. W większości raków tarczycy obserwuje się powstawanie przerzutów co może świadczyć o zaburzeniach tego procesu. W artykule opisano białka zaangażowane w regulację adhezji komórkowej w nowotworach tarczycy.

Słowa kluczowe: nowotwory tarczycy, kadheryny, kateniny, integryny, glikoproteina CD44, dysadheryna

Indukcja tolerancji immunologicznej w transplantacji unaczynionych narządów allogenicznych

Streszczenie: Przeszczepianie organów unaczynionych stało się rutynowym postępowaniem terapeutycznym ratującym życie wielu chorym ze schyłkową niewydolnością narządów. Jednym z głównych celów immunologii transplantacyjnej jest poszukiwanie skutecznych metod indukowania u biorcy specyficznej tolerancji wobec antygenów dawcy. W badaniach w modelach zwierzęcych wykazano, iż indukcja mieszanego chimeryzmu poprzez transfuzję komórek krwiotwórczych szpiku kostnego może stanowić efektywny sposób rozwoju specyficznej tolerancji immunologicznej dla alloprzeszczepu. W niniejszej pracy przedstawiono historię oraz współczesne osiągnięcia w badaniach nad mechanizmem oraz opracowaniem optymalnego protokołu indukcji mieszanego chimeryzmu u gryzoni i dużych zwierząt. Zawarto również aspekty kliniczne indukcji tolerancji immunologicznej u ludzi oraz potencjalne implikacje terapeutyczne.

Słowa kluczowe: alloprzeszczep, krwiotwórcze komórki macierzyste, mieszany chimeryzm, tolerancja

Quorum sensing – komunikowanie się komórek w populacjach bakterii przy udziale chemicznych cząsteczek sygnałowych

Streszczenie: Ogromna zmienność genetyczna i fizjologiczna pozwala bakteriom zasiedlać różnorodne nisze ekologiczne oraz umożliwia szybką adaptację do zmiennych warunków środowiska. Jednym z ważnych mechanizmów umożliwiającym komórkom bakterii regulację ważnych funkcji życiowych i aktywności fizjologicznych w sposób globalny i wysoce zsynchronizowany jest bakteryjny system quorum sensing (QS). Niezwykle ważne wyniki uzyskane w ostatnich latach w badaniach tego systemu, definiowanego jako sposób wewnątrz- i międzygatunkowego komunikowania się komórek bakterii przy udziale chemicznych sygnałów wskazują, że większość gatunków bakterii, o ile nie wszystkie, wykształciło do tych celów wyspecjalizowane szlaki syntezy dyfuzyjnych cząsteczek sygnałowych oraz białka receptorowe jako specyficzne sensory tych sygnałów chemicznych, a także systemy ich transmisji na białka efektorowe i docelowe geny. Globalna regulacja przy udziale systemu QS obejmuje wiele podstawowych procesów życiowych i aktywności bakterii, takich jak: symbioza, wirulencja, kompetencja, koniugacja, produkcja antybiotyków, sporulacja, tworzenie biofilmów, wzrost rozpełzliwy. Funkcję chemicznych cząsteczek sygnałowych, specyficznych autoinduktorów (AI) u bakterii Gram-ujemnych pełnią acylowane laktony homoseryny, zaś u bakterii Gram-dodatnich oligopeptydy. Przyjmuje się, że system QS u współcześnie żyjących bakterii jest pewnym odzwierciedleniem wczesnego etapu w ewolucji organizmów wielokomórkowych.

Ghrelina – nowy hormon regulujący nie tylko pobieranie pokarmu i wydzielanie hormonu wzrostu

Streszczenie: Ghrelina to peptyd stanowiący endogenny ligand receptora syntetycznych stymulatorów wydzielania hormonu wzrostu, GHS-R. Ghrelina syntetyzowana jest głównie w komórkach X/A żołądka, a w mniejszych ilościach także w podwzgórzu, przysadce mózgowej, jelitach, korze nadnerczy, gonadach, łożysku, kardiomiocytach, limfocytach T i monocytach. Peptyd ten zwiększa uwalnianie hormonu wzrostu działając na przysadkę mózgową bezpośrednio i pośrednio, synergistycznie z somatoliberyną. Ghrelina to jedyny hormon obwodowy pobudzający apetyt i pobieranie pokarmu poprzez stymulację komórek wydzielających neuropeptyd Y i AgRP w jądrze łukowatym podwzgórza oraz hamowanie anoreksygennego działania melanokortyny. Stężenie ghreliny we krwi rośnie w stanach ujemnego bilansu energetycznego, jest też obniżone u osób otyłych. Ponadto ghrelina pobudza wydzielanie kwasu solnego oraz motorykę żołądka i jelit działając za pośrednictwem nerwu błędnego, wpływa na proliferację niektórych rodzajów komórek, wywiera efekty gastro- i kardioprotekcyjne.

Badanie choroby resztkowej u chorych na szpiczaka mnogiego. Cz. I. Badanie
za pomocą cytometrii przepływowej

Streszczenie: Wprowadzenie nowoczesnych metod leczenia chorych na MM wiąże się z koniecznością poszukiwania lepszych technik oceny choroby resztkowej – MRD (ang minimal residual disease) umożliwiających wczesne rozpoznanie i leczenie nawrotu choroby. Najczęściej stosuje się metody fenotypowania i cytometrii przepływowej oraz różne rodzaje ilościowego i jakościowego PCR. W artykule przedstawiono wady i zalety oraz zastosowanie kliniczne różnych metod badania MRD u chorych na MM.

Badanie choroby resztkowej u chorych na szpiczaka mnogiego. Cz. II. Analiza markerów molekularnych

Streszczenie: Wprowadzenie nowoczesnych metod leczenia chorych na MM wiąże się z koniecznością poszukiwania lepszych technik oceny choroby resztkowej (MRD ang minimal residual disease) umożliwiających wczesne rozpoznanie i leczenie nawrotu choroby. Najczęściej stosuje się metody fenotypowania i cytometrii przepływowej oraz różne rodzaje ilościowego i jakościowego PCR. W artykule przedstawiono wady i zalety oraz zastosowanie kliniczne różnych metod badania MRD u chorych na MM.

Słowa kluczowe: szpiczak mnogi, choroba resztkowa,. PCR, PCR w czasie rzeczywistym

Mikrodomeny (rafty) lipidowe w błonach komórkowych: struktura, fizjologia i znaczenie w procesach patologicznych

Streszczenie: Klasyczny model struktury błony komórkowej zaproponowany przez Singera i Nicolsona w 1972 roku został ostatnio zmodyfikowany. Badania wykazały, że cząsteczki lipidów w błonie komórkowej nie mają przypadkowego rozmieszczenia, lecz tworzą mikrodomeny wzbogacone w cholesterol, sfingolipidy i gangliozydy. Te mikrodomeny lipidowe (zwane też raftami lipidowymi) zostały uwidocznione w żywych komórkach za pomocą technik mikroskopii fluorescencyjnej, mikroskopii wykorzystującej skanowanie powierzchni komórek sondą (scanning probe microscopy) oraz mikroskopii elektronowej mrożeniowej. Rafty mogą być oczyszczane za pomocą ultrawirowania lub flotacji. Rafty lipidowe pełnią kluczową rolę w metabolizmie komórki poprzez ich związek z różnymi ważnymi molekułami błonowymi, takimi jak: cytokiny, receptory czynników wzrostowych, receptory śmierci lub niereceptorowe kinazy białkowe. W tej pracy przedstawiamy przegląd zebranych informacji dotyczących roli raftów lipidowych w homeostazie komórki oraz w patogenezie chorób zakaźnych, nowotworowych, przewlekłego zapalenia, cukrzycy i chorób degeneracyjnych centralnego układu nerwowego.

Słowa kluczowe: mikrodomeny lipidowe (=rafty lipidowe), cholesterol, gangliozydy, receptory czynników wzrostowych

Reaktywne formy tlenu w komórkach roślinnych i enzymatyczne systemy obronne

Streszczenie: Wszystkie organizmy żywe narażone są na działanie reaktywnych form tlenu (RFT), takich jak: nadtlenek wodoru, anionorodnik ponadtlenkowy czy rodnik hydroksylowy, które powstają jako nieuchronny produkt metabolizmu tlenowego. Wiele czynników biotycznych i abiotycznych, takich jak: patogeny, zanieczyszczenie powietrza, zasolenie, ksenobiotyki, metale ciężkie, promieniowanie UV, powodują wzmożone generowanie RFT. Głównymi źródłami RFT w komórkach roślinnych są: chloroplasty, peroksysomy i mitochondria. RFT uszkadzają wiele makromolekuł, takich jak: białka, tłuszcze oraz kwasy nukleinowe, prowadząc do śmierci komórek. Przypisuje się im również funkcję cząsteczek sygnałowych. Organizmy aerobowe przed uszkodzeniami spowodowanymi przez RFT są chronione przez antyoksydacyjny system obronny, składający się z katalazy, dysmutazy ponadtlenkowej, peroksydaz i alternatywnej oksydazy oraz ze składników nieenzymatycznych: askorbinianu, glutationu, homoglutationu, cysteiny.

Słowa kluczowe: reaktywne formy tlenu, stres oksydacyjny, enzymy antyoksydacyjne

Streszczenie: Śmierć komórek, ich proliferacja są procesami fizjologicznymi, które zachodzą w każdym organizmie. Komórki prawidłowe umierają zarówno w okresie embriogenezy, jak i w dorosłym organizmie. Dla komórek nowotworowych charakterystyczną jest swoista oporność na apoptozę i wynikająca z tego ograniczona wrażliwość na cytostatyki.. Proapoptotyczna terapia genowa jest strategią terapii genowej chorób nowotworowych. Zakłada się, iż transfer genów, kodujących czynniki proapoptotyczne bezpośrednio np. do guzów nowotworowych, może doprowadzić do indukcji apoptozy komórek nowotworowych i ograniczy tym samym wzrost nowotworów. Jak dotychczas większość badań eksperymentalnych dotyczy wykorzystania genów – znanych, dobrze scharakteryzowanych – białek sygnalizacji apoptozy np. BAX, P53, TNF, kaspaz. Bardzo często rozpatruje się możliwość wykorzystania strategii transferu genów proapoptotycznych jako metody wspomagającej klasyczne leczenie nowotworów np. za pomocą chemioterapii czy radioterapii.

Streszczenie: Synukleiny, są rodziną małych (15–20 kDa), rozpuszczalnych, wysoce konserwatywnych białek, które obficie występują w neuronach. Do rodziny tej należą cztery izoformy: a-, b-, c-Synukleina oraz Synoretina. Wśród rodziny synuklein jedynie a-Synukleina jest białkiem prekursorowym hydrofobowego, 35-aminokwasowego peptydu NAC (ang. non-amyloid b component of Alzheimer’s disease plaques). NAC jest presynaptycznym białkiem zlokalizowanym głównie w pęcherzykach synaptycznych oraz w cytosolu. Natywna a-Synukleina, w stanie fizjologicznym jest niepofałdowana. Fizjologiczna rola a-Synukleiny nie jest w pełni wyjaśniona, jednak wiele danych wskazuje na jej udział w funkcji zakończeń synaptycznych, w uwalnianiu neurotransmiterów oraz w plastyczności neuronalnej. Prawidłowe funkcje tego białka ulegają zaburzeniu podczas jego agregacji. Modyfikacje posttranslacyjne, stres oksydacyjny lub zaburzenie degradacji mogą przyspieszać agregację a-Synukleiny. a-Synukleina w formie zagregowanej bierze udział w procesie obumierania komórek w przebiegu chorób neurodegeneracyjnych, w tym w chorobie Parkinsona, w chorobie Alzheimera z ciałami Lewy’ego, jak również w demencji z ciałami Lewy’ego. Peptyd NAC stanowi łącznie z amyloidem b (Ab) składnik płytek starczych występujących w chorobie Alzheimera. Zrozumienie procesów prowadzących do agregacji a-Synukleiny oraz uwalniania peptydu NAC może mieć istotne znaczenie w wyjaśnieniu patomechanizmu chorób neurodegeneracyjnych i ich terapii.

Streszczenie: Molekularny mechanizm apoptozy zależy od obecności w komórce określonych czynników apoptotycznych, które obecne są głównie w mitochondriach i jądrze. Dojrzałe erytrocyty człowieka nie posiadają organelli komórkowych. Przez długi czas uważano, że nie mogą one wchodzić na drogę apoptozy. Badania ostatnich lat zakwestionowały to twierdzenie. Punktem zwrotnym w tych badaniach było wykrycie w dojrzałych erytrocytach człowieka kaspaz proteinaz cysteinowych, które odgrywają kluczową rolę w efektorowej fazie programowanej śmierci komórki. W niniejszej pracy przedstawiono przebieg apoptozy na różnych etapach rozwoju erytrocytów człowieka oraz w wybranych stanach patologicznych. Dokonano również omówienia programowanej śmierci komórki w erytrocytach w ujęciu ewolucyjnym na przykładzie erytrocytów płazów, gadów, ptaków i ssaków.

Streszczenie: Krew pępowinowa jest alternatywnym źródłem krwiotwórczych komórek macierzystych (KKM), w stosunku do szpiku kostnego i krwi obwodowej. Zaletą krwi pępowinowej (KP) jako źródła KKM jest to, że jest ona względnie łatwo dostępna, a ponadto jej KKM mają większy potencjał proliferacyjny i po przeszczepieniu wywołują reakcję GvH mniej nasiloną niż KKM ze szpiku kostnego i krwi obwodowej. Natomiast wadą jest niewielka ilość KP uzyskiwana jednorazowo, a więc i liczba KKM. W praktyce służyć może jedynie do przeszczepów allogenicznych, chociaż propagowane jest, głównie ze względów komercyjnych, bankowanie KP dla ewentualnych przyszłych przeszczepów autologicznych. Jednak nie ma dowodów, że przechowywane przez wiele lat KKM będą równie wartościowe jak świeżo uzyskane. Wiele doniesień wskazuje na to, że KP może być źródłem innych komórek macierzystych niż krwiotwórcze, a mianowicie: neurogennych, kardiomiogennych, mezenchymatycznych, hepatogennych i prekursorowych dla wysp trzustkowych. Jednak publikowane wyniki tych badań nie dla wszystkich są przekonujące..

Słowa kluczowe: krew pępowinowa, krwiotwórcze komórki macierzyste, przeszczep