___________________________________

1. TAM receptory a fagocytóza (clearance) apoptických buniek ___________________________________ Lemke, G.; Burstyn-Cohen, T.TAM receptors and the clearance of apoptotic cells, Ann Ny Acad Sci. 2010, 46, 23-29. Nguyen, K-Q.; Tsou, W.; Kotenko, S.; Birge, R. B. TAM receptors in apoptic cell clearance, autoimmunity, and cancer, Autoimmunity. 2013, 46, 294-297. Marek Ondruš, 1.4.2014

2. Tkanivová homeostáza • rovnováha v živom organizme • vyžaduje vznik nových a smrť netypických, starých alebo infikovaných buniek a • následné odstránenie zvyškov buniek z tkaniva (clearance) • - rozhodujúca je efektívna fagocytóza (eferocytóza) • TAM receptor / ligandový system --> špecializovaný na pravidelné odstraňovanie • apoptických buniek

3. TAM závislá homeostatická fagocytóza (pohltenie) - súčasť usporiadaného procesu tkanivovej rovnováhy v imunitnom, nervovom a reprodukčnom systéme - proces neustálej remodelácie a obnovy plne diferencovaných tkanív prebiehajúci v cyklickom obehu u dospelých jedincov- pre optimálnu fagocytózu apoptických buniek ----> TAM receptory- napr. každodenná generácia nových červených krviniek (2.1011), kde jadrá zrejúcich erytrocytov sú pohlcované špeciálnymi makrofágmi kostnej drene

4. Fagocytóza • fagocytické bunky: - tenká CPM - zmena tvaru (prechod cez stenu cievy) • - bunky schopné fagocytózy, v ktorých sú obsiahnuté TAM receptory: • DC (dendric cells) – „strážca tela“ • Makrofágy • NK (natural killing) cells • Sertoli cells • RPE cells • Endotelial cells

5. Fagocytóza • proces závislý na aktivácii kinázy receptora • aktivácia receptora (tyrozínovej domény) je sprostredkovaná interakciou ligandu na • fosfatidylserín (PS, PtdSer) apoptických buniek • PS slúži ako tzv. „zjedz ma“ signál a nachádza sa bežne na vnútornej strane fosfolipidovej • dvojvrstvy apoptických buniek • počas fagocytózy sú flipázy blokované • nedochádza k vzniku vlastných antigénov • aktivita intracelulárnych tyrozín kináz je v ustálenom stave nízka • aktivácia receptora spúšťa signálnu kaskádu, ktorá mobilizuje a mení konformáciu • aktínových komponentov cytoskeletu fagocytickej bunky • Gas6 / ProS – opsoníny (urýchľujú fagocytózu), v skutočnosti pasívny štrukturálny spoj • medzi fagocytom a apoptickou bunkou

6. TAM receptor / ligandový systém

7. Aktivita TAM receptorov • strata funkcie vedie k autoimunitným ochoreniam, anti-tumorovej odpovedi • nadmerná expresia by mohla viesť k tolerancii nádoru • miR – ľudská nekodujúca molekula RNA endoteliálnych buniek ciev , reguluje expresiu • niektorých génov, angiogenéza (tvorba ciev z existujúcich ciev)

8. Chronické ochorenia • neprítomnosť TAM signalizácie vedie k (autoimunitným) ochoreniam : • RD (retinal distrophy) - napr. sietnicová pigmentóza (RP) - (každý 1/5000) • - dedičné degeneratívne ochorenie očí zapríčinené mutáciou v Mer géne • - abnormality fotoreceptorov alebo RPE (bunky sietnicového epitelu) • - príznaky: „tunelové videnie“, šeroslepota • - neexistuje liečba (slnečné okuliare, antioxidanty, nefajčenie) • Ateroskleróza – ukladanie tukových častíc (cholesterolu) • po stenách ciev a vznik tzv. plakov

9. Chronické ochorenia SLE (system lupus erythematous) – autoimunitné ochorenie prevažne u žien, zápaly kože, ciev, obličiek, kĺbov - z pacientov izolované makrofágy vykazujúce defektný clearance (faktor C1q – stimuluje Mer receptor) - znížená expresia ProS, Gas6 neovplyvnená - identifikované 3 nové TAM receptory - tubby - protein 1 - galektín 3 Vznik nádorov

10. Testy na myšiach • Sertoliho bunky: • - fagocyticky aktívne bunky semeníkov obsahujúce všetky 3 TAM receptory • okolo nich prebieha samotný proces tvorby spermatu • vyživujú spermatické bunky, fagocytujú nepotrebné zbytky vyvíjajúcich sa spermii (108 • bunkových zvyškov denne) • viac ako polovica populácie zomiera apoptózou ešte počas spermatogenézy • TAM TKO u myší: • Reprodukčný systém (Sertoliho bunky): • prvé 2-3 týždne mutanty nerozoznateľné od divého typu ---> gén rodiny TAM nemá vplyv na embryonálny vývin (kontrast - TK zohrávajú úlohu práve v embryonálnom vývine) • 3. týždeň – degenerácia reprodukčného systému u samcov, sietnice a imunitného systému • (dospelé sú neplodné, približne 133 % veľkosť semeníkov) • 5. týždeň (týždeň po produkcii spermii) – kanáliky produkujúce semeno naplnené zvyškami apoptických buniek ----> strata funkcie TAM receptorov v Sertoliho bunkách

11. Sertoliho bunky, RPE

12. Testy na myšiach • RPE: • fagocyticky aktívne bunky • bunky sietnicového epitelu obsahujúce Mer a Tyro3 • vysoko fagocytické, ale nepohlcujú apoptické bunky (na rozdiel od Sertoliho buniek) • metabolizujú distálne konce fotoreceptorov (detekcia svetla) • fotoreceptory každý deň syntetizujú novú rodopsínovú membránu, staré časti týchto • organel sú fagocytované RPE bunkami pre zachovanie konštantnej dĺžky • TAM TKO u myší • Sietnica (RPE bunky): • - zlyhanie fagocytózy RPE bunkami vedie k apoptóze fotoreceptorov • prvé 2 týždne sú mutantné myši od divého nemutantného typu nerozlíšiteľné • 3. týždeň – prítomnosť apoptických buniek vo fotoreceptorovej vrstve, RPE nevykonávajú • dennú fagocytózu vonkajších častí ---> neautonómna apoptická smrť všetkých • fotoreceptorov ---> slepota

13. Ďalšie clearance mechanizmy Napr. Ciona intestinalis – má priamo spojenú intracelulárnu kinázu receptora a ligandové domény do jednej molekuly, ktorá funguje ako priamy PS receptor TIM proteíny (Tim-1, Tim-3, Tim-4) – nezávisia na PS, boli identifikované nové rozpoznávajúce („find me“) a pohlcujúce („eat me“) systémy apoptických buniek