400 likes | 579 Views
Apoptóza Detekce Význam. Obsah. Definice, historie apoptózy Morfologie apoptózy Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy Metody detekce apoptózy Apoptóza ve fyziologických procesech Apoptóza v patologických procesech Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu.
E N D
Obsah • Definice, historie apoptózy • Morfologie apoptózy • Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy • Metody detekce apoptózy • Apoptóza ve fyziologických procesech • Apoptóza v patologických procesech • Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu
Definice, historie apoptózy • Programovaná buněčná smrt, aktivní proces, liší se od nekrózy • Kerr JFR, Wyllie AH, Currie AR. Apoptosis: a basic biological phenomenom with wide ranging implications in tissue kinetics. British Journal of Cancer (1972), 26, 239 • Evolučně konzervovaný (Caenorrhabditis elegans) • Apoptosis – podzimní padání listů ze stromů
Morfologie apoptózy Kondenzace chromatinu Budding Apoptotická tělíska
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy • Indukce apoptózy • Aktivace efektorů apoptózy • Fáze degradace
Indukce apoptózy • Radiace • Hypertermie • Cytostatika • Cytokiny • Interakce T lymfocytů s cílovými buňkami • Hypoxie, kyslíkové radikály, atd.
Aktivace efektorů apoptózy • Receptorová signální dráha • Nereceptorová signální dráha-poškození DNA, hypoxie, atd. • Mitochondriální signální dráha Pozn. Na všech drahách se podílí členové rofiny BCL-2 !!
Apoptóza - receptorová signální dráha(převzato z Science, Vol 281, p 1306, 1998)
Apoptóza - nereceptorová signální dráha(převzato z Science, Vol 281, p 1320, 1998)
Mitochondriální signální dráha • APAF • Cytochrom c • Ionty Ca
Rodina proteinů BCL-2 (antiapoptotické)(převzato z Science, Vol 281, p 1322, 1998)
Rodina proteinů BCL-2 (proapoptotické)(převzato z Science, Vol 281, p 1322, 1998)
Kaspázy (Caspases) • Cysteinyl Aspartate Specific Proteinases • Neaktivní prekurzory • Specifické substráty
Fáze degradace • Substráty kaspáz • lamin B • keratin 18 • PARP • Fragmentace DNA - DNA laddering • Změny na cytoplasmatické membráně
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf I.(převzato z xxx)
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf II.(převzato z xxx)
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf III.(převzato z xxx)
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf IV.(převzato z xxx)
Metody detekce apoptózy • Světelná mikroskopie • apoptotická tělíska • Elektronová mikroskopie – ultrastruktura • kondenzace chromatinu • budding • Změny DNA • DNA laddering, • značení štěpených konců DNA (TUNEL, ISNTA) • Změny na cytoplasmatické membráně – • exposice PS (fosfatidylserin) a vazba Annexinu V • permeabilita membrány a vazba barviv na DNA (Hoechst, DAPI)
Metody detekce apoptózy • Substráty kaspáz • detekce štěpení PARP, laminu B, transglutaminázy • Mitochondriální funkce • uvolňování cytochromu c, • změny membránového potenciálu mitochondriální membrány (rhodamin 123, Mitotracker)
Metody detekce apoptózy • Použití pouze jedné z metod nedokazuje jednoznačně přítomnost apoptózy – je třeba použít nejméně dvě metody (např. morfologie a TUNEL)!!
Apoptóza ve fyziologických procesech • Embryogeneze • Klimakterium, senium • Ochrana „imunoprivilegovaných“ míst
Apoptóza v patologických procesech • Patologická inhibice apoptózy • Patologická indukce apoptózy
Patologická inhibice apoptózy • Nádory • folikulární lymfomy • karcinomy s mutací genu p53 • hormonálně dependentní nádory (karcinomy mléčné žlázy, prostaty, vaječníku) • Autoimunní choroby • systémový lupus erythematodes • glomerulonefritidy
Patologická inhibice apoptózy • Virové infekce • Herpesviry • Poxviry • Bakteriální infekce • TBC • Alergická onemocnění
Patologická indukce apoptózy • AIDS • Neurodegenerativní onemocnění • Alzheimerova choroba • Parkinsonova choroba • amyotrofická laterální skleróza
Patologická indukce apoptózy • Myelodysplastické syndromy • aplastická anemie • Ischemické poškození • infarkt myokardu • mozková apoplexie • Toxické poškození jater • alkohol
Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu • Intenzivní studium mitochondriální dráhy • Zaměření na roli iontu Ca v procesu apoptózy • Zlepšení metod detekce apoptózy • fluorescenční dynamická detekce změn na membránách • „timing“ jednotlivých změn – nutnost kvalitní zobrazovaní a záznamové techniky
Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu • Imunohistochemické stanovení exprese BCL-2 v dif. dg. folikulární lymfom x folikulární hyperplasie • Imunohistochemické stanovení proteinů regulujících apoptózu jako indikátorů prognózy (BCL-2 u karcinomu mléčné žlázy, stanovení laminu B u astrocytomů...)
Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu • Možné ovlivnění regulačních apoptotických drah pomocí genové terapie (v současnosti klinické studie s p53 např. u ca. plic…) • Komplexní analýza apoptotických regulačních drah u různých nádorů pomocí „apoptotických“ DNA chips (microarrays) a laserové mikrodisekce – nové klinické subjednotky = kvalitnější, cílenější léčba