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

Streszczenie: S100 to występująca u kręgowców rodzina małych, wiążących wapń białek. Jednym z nich jest S100B, białko występujące głównie w astrocytach. Komórki te są również źródłem S100B uwalnianego do przestrzeni międzykomórkowej. Białko S100B uczestniczy w regulacji wielu procesów, takich jak: fosforylacja białek cytoszkieletowych, namnażanie się i różnicowanie komórek. Prowadzone od ponad 40 lat badania dowodzą, że S100B ma dodatni wpływ na procesy uczenia się. Są jednak również dowody wskazujące na to, że nadmiar S100B może prowadzić do zaburzeń pamięci. Jest możliwe, że zwiększone wydzielanie S100B przez astrocyty może być współodpowiedzialne za deficyty pamięci obserwowane we wczesnych stadiach choroby Alzheimera.

Rola receptorów aktywowanych przez proliferatory peroksysomów gamma (PPARg) w procesie adipogenezy oraz rozwoju otyłości i cukrzycy typu 2

Streszczenie: Tkanka tłuszczowa jest tkanką bardzo dynamiczną, a w wyniku hiperplazji, która jest następstwem proliferacji i różnicowania preadipocytów może ona przyczynić się do rozwoju otyłości. Proces ten regulowany jest kompleksowo przez wiele specyficznych genów. Wśród nich na uwagę z pewnością zasługuje receptor PPARg, którego ekspresja zaznacza się wyjątkowo mocno właśnie w tkance tłuszczowej. Jest on kluczowym czynnikiem transkrypcyjnym w procesie adipogenezy i jest odpowiedzialny za różnicowanie preadipocytów w dojrzałe komórki zwane adipocytami. Ponadto, reguluje on przemiany lipidów w tkance tłuszczowej. Wiele badań wskazuje, że aktywacja receptorów PPARg zwiększa wychwytywanie przez adipocyty powstałych podczas lipolizy lub krążących we krwi w nadmiarze wolnych kwasów tłuszczowych, a następnie ułatwia ich magazynowanie i/lub beta-oksydację. Nieoceniona jest również rola receptorów PPARg w walce z metabolicznymi objawami cukrzycy typu 2 wywołanej przez otyłość. Podawanie syntetycznych agonistów receptorów PPARg z grupy tiazolidinedionów (TZD) osobnikom chorym na cukrzycę typu 2 prowadzi do zmian w ekspresji wielu genów zaangażowanych w metabolizm glukozy i lipidów w tkance tłuszczowej. Leki z grupy TZD indukują ekspresję genów zaangażowanych w: przezbłonowy transport glukozy, proces lipolizy, lipogenezy, magazynowania lipidów oraz mitochondrialnej oksydacji kwasów tłuszczowych. Długotrwała aktywacja PPARg przez TZD przyczynia się do zmiany wielkości adipocytów na korzyść mniejszych, bardziej wrażliwych na insulinę. Wszystkie te procesy biochemiczne, w które zaangażowany jest receptor PPARg w tkance tłuszczowej, świadczą o niezwykle ważnej roli tego receptora, określanego często lipidowym sensorem, który chroni tkankę mięśniową i wątrobę przed wysokim poziomem lipidów i glukozy.

Słowa kluczowe: tkanka tłuszczowa, adipocyty, receptory jądrowe, adipogeneza, otyłość, cukrzyca typu 2

Komunikacja symplastowa: terminologia, fluorochromy i embriogeneza Arabidopsis thaliana

Streszczenie: Rola komunikacji symplastowej jako elementu systemu wymiany informacji między komórkami organizmu roślinnego w trakcie jego wzrostu i rozwoju została opisana na przykładzie embriogenezy Arabidopsis thaliana. Badania ostatnich lat pokazały bowiem, że jednym z mechanizmów regulacji procesów rozwojowych są zmiany w przepuszczalności plazmodesm między komórkami zarodka. Analiza przemieszczania się znaczników fluorescencyjnych transportu symplastowego w trakcie embriogenezy wykazała czasowo-przestrzenną korelację między etapami rozwoju zarodkowego a powstawaniem domen i subdomen symplastowych w zarodku zygotycznym. Powyższe informacje zostały poprzedzone analizą stosowanej terminologii w badaniach komunikacji symplastowej. Podano również podstawowe definicje odnoszące się do tego zagadnienia oraz opisano właściwości i sposób zastosowania fluorochromów transportu symplastowego.

Słowa kluczowe: embriogeneza, Arabidopsis thaliana, domena i pole symplastowe, fluorochromy, rozwój, różnicowanie

Oddziaływania płytek krwi z komórkami śródbłonka w stanach zapalnych
Część I. Receptory adhezyjne płytek krwi, komórek środbłonka i mikropęcherzyków w hemostazie i stanach zapalnych

Streszczenie: Najważniejszą funkcją płytek krwi jest udział w hemostazie pierwotnej, polegający na tworzeniu czopu hemostatycznego i udział w hemostazie wtórnej, czyli aktywacji czynników krzepnięcia i wytwarzaniu trombiny. Płytki krwi biorą również udział w wielu innych procesach fizjologicznych i patologicznych, m.in. w gojeniu ran, obronie przed zakażeniami bakteryjnymi, metastazie komórek nowotworowych oraz powstawaniu i rozwoju stanów zapalnych i miażdżycowych. Spoczynkowe płytki krwi nie przylegają do niepobudzonych komórek śródbłonka i nie reagują ze ścianą naczynia krwionośnego. Pobudzone komórki śródbłonka w stanach zapalnych i miażdżycowych nabywają właściwości, dzięki którym płytki przylegają do nich. W adhezji płytek do śródbłonka bierze udział wiele receptorów płytek krwi i komórek śródbłonka, wiele cytokin uwalnianych z płytek, śródbłonka i leukocytów oraz liczne białka adhezyjne uwalniane z podśródbłonka lub obecne we krwi i przyczepiające się do powierzchni płytek krwi. Adhezja płytek do śródbłonka wywołuje aktywację płytek krwi. Aktywne płytki uwalniają ze swoich ziarnistości do środowiska zewnętrznego wiele substancji, które zmieniają zarówno śródbłonek, jak i płytki krwi. Uwolnione substancje potęgują aktywację komórek i zmieniają ich adhezyjne, agregacyjne, migracyjne, proliferacyjne, chemotaktyczne i proteolityczne właściwości oraz przyczyniają się do przyspieszania powstawania i rozwoju stanów zapalnych. Płytki krwi również ulegają aktywacji w stanach zapalnych w sposób niezależny od adhezji do śródbłonka, co zwiększa ich adhezję do śródbłonka. Aktywne płytki oddziałują z innymi komórkami krwi i przyciągają je do ognisk zapalnych w chorym śródbłonku naczynia, potęgując procesy zapalne. Ponadto, aktywne płytki, komórki śródbłonka oraz leukocyty uwalniają mikropęcherzyki, które są wysoce prozakrzepowe oraz prozapalne. Część pierwsza artykułu przedstawia receptory odpowiedzialne za aktywację płytek krwi i komórek śródbłonka w stanach zapalnych oraz biorące udział w oddziaływaniach pomiędzy płytkami a śródbłonkiem, leukocytami i komórkami mięśni gładkich. Opisano w niej również rolę białek adhezyjnych i mikropęcherzyków pochodzących z komórek krwi w powstawaniu i propagacji stanu zapalnego.

Słowa kluczowe: płytki krwi, komórki śródbłonka, adhezja, receptory adhezyjne, hemostaza, stany zapalne

Oddziaływania płytek krwi z komórkami śródbłonka w stanach zapalnych
Część II. Substancje uwalniane z płytek krwi – szlaki regulujące przewodzenie sygnału w komórkach śródbłonka w stanach zapalnych

Streszczenie: Megakariocyty oraz powstałe z nich płytki krwi syntetyzują wiele mediatorów prozapalnych i promiażdżycowych. Mediatory te są przechowywane w ziarnistościach a płytek krwi. Aktywacja płytek krwi wywołuje uwalnianie mediatorów do środowiska zewnątrzkomórkowego. Spoczynkowe płytki krwi nie przylegają do niepobudzonych komórek śródbłonka i nie reagują z nimi i ze ścianą naczynia. Aktywacja komórek śródbłonka i/lub płytek krwi inicjuje powstawanie stanów zapalnych, będących przyczyną m.in. miażdżycy naczyń krwionośnych. Artykuł ten opisuje mechanizmy, które odpowiadają za inicjację powstawania ognisk zapalnych, w których biorą udział pobudzone płytki krwi i komórki śródbłonka. W aktywacji płytek krwi i śródbłonka bierze udział bardzo wiele mediatorów uwalnianych przez m.in. płytki krwi, komórki śródbłonka, leukocyty, komórki mięśni gładkich oraz mikropęcherzyki pochodzące z komórek krwi i śródbłonka. Mediatory przyczyniają się do propagacji ogniska zapalnego. Mediatory zapalne, działając w sposób autokrynny i parakrynny, potęgują aktywację płytek i śródbłonka, zwiększają obszar zapalny, przyspieszają odkładanie lipidów w miejscach uszkodzeń i zwiększają złogi miażdżycowe. W artykule opisano budowę i działanie niektórych mediatorów uwalnianych z płytek krwi, będących markerami stanów zapalnych. Opisane są również szlaki sygnałowe uruchamiane przez mediatory prozapalne w komórkach śródbłonka. W przewodzeniu sygnału bierze udział wiele kinaz i białek adaptorowych, które w zależności od działającego mediatora, doprowadzają do zwiększenia aktywności różnych czynników jądrowych, odpowiadających za zwiększoną syntezę białek prozapalnych i promiażdżycowych.

Słowa kluczowe: płytki krwi, komórki śródbłonka, mediatory zapalne, przewodzenie sygnału

Streszczenie: Auksyny, hormony roślinne, regulują szereg różnorodnych procesów związanych ze wzrostem i rozwojem roślin. W odpowiedzi na hormon indukowane są szybkie zmiany zachodzące na poziomie błony komórkowej oraz zmiany w ekspresji genów. Dla poznania molekularnych podstaw działania auksyny kluczowe znaczenie ma identyfikacja receptorów hormonu. Różnorodność procesów fizjologicznych regulowanych przez auksyny wskazuje na możliwość funkcjonowania kilku niezależnych mechanizmów percepcji auksyny. Obecnie przyjmuje się, że w percepcji hormonu uczestniczą dwa receptory: białko wiążące auksynę (ABP1), o poznanej strukturze przestrzennej, ale wciąż trudnej do zdefiniowania funkcji fizjologicznej oraz białkowy inhibitor transportu auksyn (TIR1) uczestniczący w indukowanej przez auksyny ekspresji genów. ABP1 pośredniczy we wczesnych odpowiedziach na auksynę zachodzących na poziomie błony komórkowej. Funkcjonuje ono także we wzroście i podziałach komórek. Wewnątrzkomórkowy receptor TIR1 jest składnikiem multimerycznego kompleksu ligazy ubikwitynowej i występuje w jądrze komórkowym. Białko to reprezentuje nowy typ receptora, który reguluje ekspresję genów zależnych od auksyn przez poliubikwitynację, a następnie degradację białkowych represorów transkrypcji. W prezentowanej pracy przedstawiono postęp, jaki dokonał się w ostatnich latach w badaniach nad molekularną strukturą, miejscem wiązania i aktywnością receptorów auksyny.

Słowa kluczowe: auksyna, białko wiążące auksynę 1, ligaza ubikwitynowa SCFTIR1, proteoliza, TIR1, ubikwityna

Aklarubicyna – alternatywa dla komórek opornych na antracykliny I generacji

Streszczenie: Aklarubicyna jest jedną z pochodnych leków antracyklinowych, wykazujących mniejsze działania uboczne w porównaniu ze stosowanymi powszechnie antracyklinami I generacji – doksorubicyną i daunorubicyną. Artykuł ten przedstawia aktualną wiedzę dotyczącą molekularnych mechanizmów cytotoksycznego działania ACL, takich jak wpływ na aktywność topoizomerazy I i II, procesy replikacji oraz transkrypcji. Ponadto omówione zostało oddziaływanie ACL z błoną komórkową, transport leku przez błonę, a także udział błony plazmatycznej w nabywaniu oporności wielolekowej. Przedstawiono także rolę reaktywnych form tlenu w indukowaniu aktywności przeciwnowotworowej leku oraz wykazano, że aklarubicyna kieruje komórki nowotworowe na drogę apoptozy i uczestniczy w procesach różnicowania i przerzutowania nowotworów

Rola czynnika wzrostu tkanki łącznej w procesach fibroproliferacyjnych i rozwoju chorób prowadzących do włóknienia tkanek

Streszczenie: Czynnik wzrostu tkanki łącznej – CTGF (ang. connective tissue growth factor) został odkryty w roku 1991 przez Bradhama w hodowli ludzkich komórek endotelialnych wyprowadzonych z żyły pępowinowej. Białko to zostało wyizolowane i rozpoznane jako silny mitogen, jednak wyniki badań naukowych ostatnich lat wskazują, że CTGF jest nie tylko czynnikiem stymulującym proliferację komórek, ale również białkiem o wybitnych właściwościach profibrotycznych. CTGF pełni rolę mediatora TGF-ß zarówno w prawidłowych, jak i patologicznych procesach przemian w tkance łącznej. Co więcej, najnowsze badania wskazują, że w większości chorób prowadzących do włóknienia tkanek TGF-ß odpowiada raczej za samą indukcję zmian, natomiast za podtrzymanie procesów fibroproliferacyjnych odpowiada CTGF. Znaczącą rolę CTGF w przebiegu schorzeń prowadzących do włóknienia tkanek podkreśla również fakt, iż ekspresja genu tego białka jest nie tylko indukowana przez TGF-ß, ale może być również bezpośrednio stymulowana przez czynniki chorobotwórcze.
Słowa kluczowe: czynnik wzrostu tkanki łącznej, CTGF, transformujący czynnik wzrostu ß (TGF-ß), rodzina białek CCN, włóknienie

Słowa kluczowe: wapń, zapłodnienie, rozwój zarodkowy, mysz, ssak, oocyt, mejoza, MPF, blok przeciwko polispermii

Streszczenie: Fosfolipaza A₂ (EC 3.1.1.4, PLA₂) należy do rodziny enzymów, które hydrolizując wiązanie estrowe w pozycji sn-2 glicerolofosfolipidów uwalniają wolne kwasy tłuszczowe (KT), w tym kwas arachidonowy (KA) i lizofosfolipidy. Związki te następnie mogą działać jako wtórne przekaźniki w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). W warunkach fizjologicznych cPLA₂ odpowiedzialna jest za poziom KT w błonach komórkowych, stabilność i płynność tych błon oraz procesy transportu. Aktywacja cPLA₂ powodowana jest przez wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia oraz fosforylację tego enzymu przez kinazę białkową C (PKC), kinazę MAP (mitogen-acitvated protein kinase), kinazę białkową zależną od cGMP (PKG) oraz być może inne kinazy. Nadmiernie uwalniany KA może dalej ulegać metabolizmowi do bioaktywnych eikozanoidów, czemu towarzyszy powstawanie wolnych rodników, głównie O₂^–, powodujących degenerację neuronów. W chorobie Parkinsona (PD) oraz innych chorobach neurodegeneracyjnych zaobserwowano aktywację fosfolipazy A₂ (PLA₂), wzrost uwalniania KA, indukcję COX-2 (cyklooksygenaza 2) i wzrost syntezy prostaglandyn. Wyżej wymienione zmiany wywołują neurotoksyczne działanie w mózgu i sugeruje się ich udział w patogenezie choroby Parkinsona.

Słowa kluczowe: cytozolowa fosfolipaza A₂, kwas arachidonowy, stres oksydacyjny, choroba Parkinsona