250 likes | 591 Views
Inginerie Celulara Receptori Nucleari. Introducere in ingineria celulara si metabolica. Reprezinta produsul a 2 tehnologii: biologia molecular - genetica si tehnologia fermentatiei (procesul biochimic de descompunere a unei substante complexe in molecule simple)
E N D
Introducere in ingineria celulara si metabolica • Reprezinta produsul a 2 tehnologii: biologia molecular - genetica si tehnologia fermentatiei (procesul biochimic de descompunere a unei substante complexe in molecule simple) • Ambele sunt derivate din intelegerea metabolismului si a biologiei si fiziologiei celulare, asociata cu noi tehnici matematice • Scopul ingineriei metabolice este de a imbunatati activitatea celulara utilizand tehnologia ADN-ului recombinat
Exemplu de implicatii medicale ale ingineriei celulare Folosirea infuziei cu celule modificate genetic in tratamentul infectiilor si cancerului:
Folosirea infuziei cu celule modificate genetic in tratamentul infectiilor si cancerului (cont): • obtinerea celulelor de la donor prin afereza (metoda de separare a sangelui in componentele sale - eritrocite, leucocite, trombocite si plasma), urmata de recoltarea unei fractiuni din leucocitele circulante in timp ce restul componentelor sanguine revn donorului • stimularea cresterii celulare se face cu anticorpi monoclonari impotriva receptorilor de suprafata celulara • insertia genelor terapeutice in celule cu ajutorul unui carrier (vector) care se foloseste ca vehicul de livrare el avand rolul de a intra in celula si de a trasporta gena
Folosirea infuziei cu celule modificate genetic in tratamentul infectiilor si cancerului (cont): • expansiunea celulara la scara larga se face intr-un mediu inchis cu risc de contaminare minim • indepartarea particulelor si spalarea celulelor - este un pas important inaintea reintroducerii celulelor in pacient, ele fiind suspendate intr-o solutie infuzibila sau crioprezervate pt viitor Mai multe informatii la adresa: www.med.upenn.edu/bmcrc/CCVPF/technology.shtml?CCVPF
Receptori nucleari • Receptorii nucleari sunt molecule proteice care se gasesc in celule si mediaza activitatea hormonilor si a altor substante cum ar fi vitaminele. • Super-familia receptorilor nucleari are ca parti componente familia receptorilor nucleari hormonali (NHR) si a receptori nucleari orfani. NHR sunt receptori pt care au fost identificate liganzii hormonali in timp ce pt receptorii orfani, liganzii lor nu sunt cunoscuti. Recent a aparut terminologia receptorilor orfani "adoptati". Acestia au fost initial descrisi ca orfani dar mai apoi liganzii lor au fost identificati. Ex. receptori pentru acizi grasi si colesterol.
Receptori nucleari (cont.) • Super-familia receptorilor nucleari
Receptori nucleari (cont.) • Receptorii nucleari se gasesc de obicei in citosol si dupa legarea de liganzi migreaza in nucleul celulei pentru as-si exercita funcita biologica. Liganzii sunt mici molecule lipofilice cum ar fi: retinoizi, steroizi, tiroxina si vitamina D. Acesti receptori sun regulatori puternici ai proceselor de diviziune, dezvoltare celulara, diferentiere, mentinere a homeostaziei normale si raspuns la stres. • Spre deosebire de hormonii pt receptorii celulari de suprafata, hormonii lipofilici pot traversa membrana celulara si ajung in interiorul celului, unde NHR traduc semnalele de la glucocorticoizi, mineralocorticoizi, steroizi sexuali(estrogen, prgesteron si androgen), hormoni tiroidali si vitamina D3.
Ex. Receptor nuclear pt hormonul tiroidal Hormonul este in intregime ingropat in receptor si formeaza o parte a miezului hidrofobic. Receptorul pt hormonul tiroidal (TR) sunt receptori rezidenti in nucleu care sunt formati din doua gene separate. Fara hormonul natural T3, TR sunt legati de AND in regiuni specifice ale transcriptiei Receptori nucleari (cont.)
Receptori nucleari (cont.) • Receptorii nucleari contin intre 400-900 reziduuri de aminoacizi care sunt impartite in 3 domeniul: domeniul N-terminal a carui functie este inca neclara, domeniul inalt conservat care leaga ADN-ul si domeniul C-terminal care leaga ligandul. • Receptorii nucleari au un Rol important in aproape toate aspectele fiziologiei umane, sunt strans legati de cauza Multor boli si sunt folositi ca tinta terapeutica in industria farmaceutica.
Receptori nucleari (cont.) Mai multe informatii: • http://www.jbc.org/cgi/content/full/276/40/36863 • http://www-personal.umich.edu/~lpt/domain.htm • http://www.aacr.org/home/public--media/for-the-media/fact-sheets/cancer-concepts/nuclear-receptors.aspx
Receptori nucleari cu functie de senzori lipidici • In prezent tarile dezvoltate se confrunta cu o incidenta crescuta a bolilor datorate, paradoxal imbunatatirii sanatatii si a stilului de viata. De exemplu este colesterolul in exces care este strans legat de bolile cardiace, coronariene, cerebro-vasculare si aterosclerozei. • Se pare ca anumiti membri ai receptorilor nucleari joca un rol major im reglarea multor pasi ai caii de transport a colesterolului. Ei ar putea reprezenta tintele unor noi agenti terapeutici pt prevenirea si tratamentul bolilor metabolice si aterosclerozei. ex. LXR, FXR = liver X receptor HNF4 = hepatocite nuclear factor 4
Receptori nucleari cu functie de senzori lipidici • Depunerea cristalelor de colesterol in fiere (obs. la microscop) • Activarea farmacologica a receptorilor FXR impiedica formarea pietrelor
Receptori nucleari cu functie de senzori lipidici • In ultima vreme s-a descoperit ca multi dintre receptorii orfani adoptati sunt receptori pentru lipidele esentiale, cum ar fi acizii grasi si colesterolul. Orfanii adoptati regleaza genele implicate in sinteza, transportul, stocarea si catabolismul lipidelor. • Pierderea functiei LXR duce la acumularea unor cantitati crescute de colesterol in celule rezultand in ateroscleroza la nivel circulator si inabilitatea de a stoca normal grasimile din dieta la nivel hepatic. • Pe de alta parte, activarea LXR de liganzi sintetici duce la scaderea acumularii de colesterol, protejeaza de ateroscleroza si stimuleaza depozitarea normala a grasimilor in ficat
Receptori nucleari cu functie de senzori lipidici • Reglarea metabolismului colesterolului de catre FXR si LXR
Receptori nucleari cu functie de senzori lipidici Mai multe informatii: • http://www.hhmi.org/research/investigators/mangelsdorf.html • http://www.biochemsoctrans.org/bst/032/0092/bst0320092.htm • http://hivmedicine.md/index.php/weblog/cme/adopted_orphan_nuclear_receptors/ • http://www.biocarta.com/pathfiles/h_fxrPathway.asp • http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/294/5548/1866
Rolul receptorilor nucleari in imbatranirea celulara • Unii membri familiei receptorilor nucleari sunt implicati in procese fiziologice si fiziopatologice asociate cu imbatranirea si imbolnavirea populatiei de varsta medie si inaintata. PPAR implicat in adipogeneza si reglarea glicemiei, LXR SI FXR implicati in metabolismul lipidelor si al colesterolului, TR implicat in metabolismul bazal, receptori pt steroizi sexuali implicati in imbatranirea aparatului repoductiv. • In plus, anumiti receptori au rol in cresterea longevitatii si amanarea unor boli ale populatiei in varsta, asociate cu reducerea aportului caloric (PPAR alfa si gama, RXR, LXR) s.a.
Rolul receptorilor nucleari in imbatranirea celulara (cont) • In prezent se pune accent pe cercetarea mecanismelor biologice care implica receptorii nucleari, co-regulatorii lor si procese de semnalizare celulara in procesul de imbatranire si conexiunile acestuia cu fiziopatologia populatiei de varsta medie si inaintata. Mai multe informatii la adresa: http://grants.nih.gov/grants/guide/pa-files/PAS-06-466.html
Alte articole despre receptorii nucleari Mai multe despre receptorii nucleari cu rol anti-inflamator: • http://www.medicalnewstoday.com/medicalnews.php?newsid=30455 • http://www.innovations-report.de/html/berichte/studien/bericht-48965.html Rolul receptorilor nucleari in refacerea tesuturilor si a ranilor: • http://www.jci.org/cgi/content/full/116/3/598 Sistem unic de nomenclatura pentru familia receptorilor nucleari: • http://www.ens-lyon.fr/LBMC/laudet/nurebase/nomenclature/Nomenclature.html
Alte articole despre receptorii nucleari (2) Receptori nucleari la viermele C-elegans • http://www.wormbook.org/chapters/www_nuclearhormonerecep/nuclearhormonerecep.html Receptori nucleari in genomul albinei • http://www.sciencedaily.com/releases/2006/10/061025165755.htm Primul studiu al retelelor de receptori nucleari: • http://www.wormbook.org/chapters/www_nuclearhormonerecep/nuclearhormonerecep.html Modelarea omoloaga a receptorilor nucleari: • http://www-personal.umich.edu/~lpt/model.htm