wyklad dr Czekaja - komĂłrka.doc

(33 KB) Pobierz

KOMÓRKOWY ZEGAR STARZENIA I KOMÓRKI MACIERZYSTE –

DR PIOTR CZEKAJ

 

 

 

1.      ICM – inner cell mass:

- mitochondrialny DNA – komórkowy zegar starzenia

2. Organella autonomiczne – to takie, które posiadają własne DNA. Ich mutacje są przyczyną chorób genetycznych mitochondrialnych, są związane z procesami starzenia się;

3. Cechy komórkowego zegara starzenie:

- kumuluje uszkodzenia,

- jest aktywny w czasie całej ontogenezy,

- jest aktywny u wszystkich ludzi,

- jest nieodwracalny.

Tylko mutacje mitochondrialnego DNA spełniają te warunki. Mitochondrialny DNA obejmuje 16,5 kpz, nie posiada intronów. Zawiera informacje o 13 podjednostkach łańcucha oddechowego, 22 cząsteczkach tRNA, 2 rRNA. Czas jego półtrwania wynosi 2 tygodnie, nieustannie następuje bowiem jego replikacja. W mitochondriach występuje średnio 5 cząsteczek DNA kolistego, co daje łącznie w komórce około 4900. Mutacje mitDNA są niezależne od siebie, mogą być stymulowane przez czynniki zewnętrzne i wewnętrzne (np. błędy w naprawie, błędy w replikacji). Mitochondrialny DNA może wykazywać homoplazmię – mitochondria poszczególnych osobników nie wykazują zmienności, bądź może występować heteroplazmia – obejmuje ona zarówno zmutowane jak i niezmutowane cząstki. Te cechy mitDNA są istotne przy szukaniu przyczyn chorób mitochondrialnych, takich jak:

MELAS – myopathy encephalopathy

MERRF -  epilepsy

LHON – optic neuropathy (dziedziczona atrofia wzroku Lebera?)

CPEO – exeternal ophtalmopathy

NARP – neurogenic muscle weakness

Geny zawarte w mitochondriach są dziedziczone tylko ze strony matki (dziedziczenie mateczne).

Mutacje mitDNA mogą być wywołane np. przez reaktywne formy tlenu (ETO, RFT), co prowadzi do zaburzeń funkcji błony i w procesie apoptozy. Proces ten przejawia się odkładaniem lipofuscyn, amyloidu. Odkryto że ciągłe mutacje RFT akumulują się, co po przekroczeniu pewnego progu objawia się chorobą.

Mikroheteroplazmia (Żmigrodzki) mówi o tym, że nieistotne są mutacje pierwszego rodzaju, ale niewielkie liczne mutacje różnych genów w sumie stanowiąc duży procent (każda 1 – 2%,  a razem 90 – 99% mitDNA), co jest istotne w etiologii chorób. Często te mutacje mogą być akumulowane jeszcze przed zapłodnieniem (od matki) i wraz z wiekiem objawiają się fenotypowo (Parkinson, Alzheimer, cukrzyca, nadciśnienie).

Mikroheteroplazmia ogniskowa – mutacje mitDNA różnią się w ilości i lokalizacji;

4. Komórki macierzyste – cechy:

- nieograniczona zdolność proliferacyjna,

- samoodnawialność (z jednej komórki powastają 2 potomne, jedna tworzy pule podstawową kom. Macierzystych, a druga się różnicuje),

- zdolność do różnicowania (kom. zarodkowe są totipotencjalne). Pluripotencjalność wykazują prawie wszystkie komórki poza komórkami łożyska. W węzle zarodkowym ICM mają taką samą cechę w odróżnieniu od trofektodermy. Z kolei listki zarodkowe i kom. mezodermalne są multipotencjalne. Dipotencjalność wykazują np. komórki prekursorowe, z których powstaną cholangiocyty oraz hepatocyty. Szereg blastyczny to taki, w którym z komórki owalnej powstanie hepatocyt.

- plastyczność – oznacza, że mogą zmienić kierunek zróżnicowanych komórek (TKM – tkankowo zróżnicowane), stać się komórkami macierzystymi dla komórek innego typu lub innego listka zarodkowego, czyli wykazują trans/dedyferencjację (dedyferencjacja – cofanie zmiany, transdyferencjacja – przejście dalej),

- komórki macierzyste mogą stanowić alternatywne źródło dla komórek embrionalnych.

Komórki macierzyste mogą ulegać fuzji ze zróżnicowanymi, powstają wtedy hybrydy genotypowo-fenotypowe i one dają obraz plastyczności. W komórkach zróżnicowanych w wyniku modulacji ekspresji genów rozwojowo specyficznych zachodzą zmiany epigenetyczne.

- w tkankach komórki macierzyste wykazują heterogenność. Mogą mieć charakter hematopoetyczny. Zasiedlanie szpiku kostnego przez kom. hematopoetyczne następuje w 2 trymestrze ciąży, następuje ich migracja z wątroby. Komórki zrębowe produkują GF, SDF-1 - przyciąga on te komórki z wątroby, które mają receptor CxCR4+, pluripotencjalne PKM, hematopoetczne HKM i tkankowozróżnicowane TKM. Nowotwory u dzieci, piersi, jajniki, prostaty etc.  – ich przerzuty mają związek z receptorami CxCR4+. SDF-1 może występować także we krwi, może zasiedlać inne narządy. Wzrost gradientu SDF-1 obserwuje się przy farmakologicznej mobilizacji, uszkodzeniu tkanek i porodzie.

Komórki macierzyste występują w różnych stadiach w szpiku kostnym, we krwi i w niszy tkankowej. Komórki te krążą w organizmie, są mobilizowane w różnych sytuacjach. Gradient SDF-1 jest odpowiedzialny za ich zasiedlanie. Komórki macierzyste mają receptory CxCR4+ i odpowiadają na SDF-1, a także na inne chemotaktanty. Za ich regulację odpowiada czynnik transkrypcyjny HCF-1. Lokalna regeneracja w organizmie polega na rekrutacji TKM z innych nisz tkankowych danej tkanki. TKM związane są z neowaskularyzacją, są to też krążące kom. śródbłonka.

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin