ĆW 8 zeby.pdf

Czynniki wpþywajĢce na bilans Ca/P

Ö Ö aaaa

aaaa

Ö Ö asa

asa

Ö Ö aaa

aaa

Ö Ö a

áBiochemia KlinicznaÑ Angielski S. i wsp., 1996

assas

Transport P i przez bþonħ luminalnĢ kanalikw wydzielniczych

odbywa siħ przy udziale ko-transporterw Na + /PO 4 3-

NaleŇĢ one do 3 rodzin, z ktrych dwie wystħpujĢ prawie wyþĢcznie w nerkach

sa 4 2-

Na +

saa

aasa

Na +

aasa

a +

RĢbek szczoteczkowy

Bþona podstawna

a 2+

Transport P i poprzez bþony podstawne kanalikw zachodzi w sposb

pasywny, ale regulowany jest poprzez mechanizm wymiany anionowej.

Szkielet

Szkielet 99%

99%

Caþkowity

wapı

1- 2 kg

2 kg

Ca wew 1%

3 saaasa

saaasa

Ca zew 0,1%

Osocze

3 sassa

sassa

PTH

Wapı

zjonizowany

Wapı

zwiĢzany

assa

Biaþka osocza

Aniony

saa

1. Frakcja zwiĢzana z biaþkami

Frakcja zwiĢzana z biaþkami

Î albuminy, globuliny

2. Kompleksy z :

- - cytrynianem

ZwiĢzana postaę wapnia jest w rwnowadze

ze zjonizowanĢ formĢ Ca

albuminy, globuliny

(biologicznie nieaktywna)

cytrynianem

- - fosforanami

(biologicznie nieaktywna)

ze zjonizowanĢ formĢ Ca 2+

fosforanami

- - mleczanem

mleczanem

oraz

- - w postaci wħglanw

Tak wiħc wszystkie czynniki wpþywajĢce

na wiĢzanie wapnia w osoczu, np.:

w postaci wħglanw

- - jako CO

jako CO 2

na wiĢzanie wapnia w osoczu, np.:

3. Zjonizowana frakcja

(biologicznie aktywna)

zmieniajĢ jego stħŇenie w osoczu.

Caþkowity wapı =

2,2

zjonizowany +

1,1

zwiĢzany z biaþkami +

0,9

kompleksy wapnia

0,2

2,2 - 2,6 mmol/l

2,6 mmol/l

1,1 - 1,3 mmol/l

1,3 mmol/l

0,9 - 1,0 mmol/l

1,0 mmol/l

0,2 - 0,3 mmol/l

0,3 mmol/l

W regulacji najwaŇniejszĢ rolħ peþniĢ:

Ö Ö aa

aaaasaa

Ö Ö aa

aa 3

3 saaaa

saaaa

assa

sasaa

3 sasaa

assa

aaaaas

aasaaaaa

sasa

assaa

sasa

aasaaaaa

assaa

saasaaa

Ca + 2

ATP

Ca + 2

ADP

3 Na +

Ca + 2

Ö Ö Przeniesienie ze Ļwiatþa jelita przez bþonħ luminalnĢ

Bþona luminalna

Bþona

Bþona bazolateralna

bazolateralna

Ö Ö Transport przez cytoplazmħ

przez bþonħ luminalnĢ zaangaŇowane sĢ kanaþy jonowe.

SzybkoĻę transportu 10

SzybkoĻę transportu 10 6 Î 10

10 8 jonw na sekundħ

jonw na sekundħ

Ö Ö PrzejĻcie przez bþonħ bazolateralnĢ

W cytoplazmatycznym transporcie biorĢ udziaþ biaþka wiĢŇĢce wapı oraz organelle

oraz organelle

komrkowe.

komrkowe. StħŇenie wolnego Ca2+ w cytoplazmie wynosi 10

StħŇenie wolnego Ca2+ w cytoplazmie wynosi 10 -9 - 10

10 -7 mol/l

mol/l

Usuwanie jonw wapnia poza komrkħ odbywa siħ przy udziale pomp

Usuwanie jonw wapnia poza komrkħ odbywa siħ przy udziale pomp wapniowych,

wapniowych,

zuŇywajĢcych energiħ w postaci hydrolizy ATP oraz wymieniacza Na

zuŇywajĢcych energiħ w postaci hydrolizy ATP oraz wymieniacza Na + / Ca

/ Ca 2+

2. Kompleksy z :

ZwiĢzana postaę wapnia jest w rwnowadze

Tak wiħc wszystkie czynniki wpþywajĢce

3. Zjonizowana frakcja

Caþkowity wapı =

zjonizowany +

zwiĢzany z biaþkami +

kompleksy wapnia

W regulacji najwaŇniejszĢ rolħ peþniĢ:

aa aaaaas

3 Na

Przeniesienie ze Ļwiatþa jelita przez bþonħ luminalnĢ

Transport przez cytoplazmħ

W transport Ca 2+

2+ przez bþonħ luminalnĢ zaangaŇowane sĢ kanaþy jonowe.

W transport Ca

PrzejĻcie przez bþonħ bazolateralnĢ

W cytoplazmatycznym transporcie biorĢ udziaþ biaþka wiĢŇĢce wapı

aasas

ektoderma

ameloblasty

epitelium

szkliwo

zħbina

mezenchyma

a aas

mezenchyma

odontoblasty

sa aa

aa a

Interakcje miħdzy epitelium

epitelium a

a mezenchymĢ

mezenchymĢ regulujĢ

regulujĢ

morfogenezħ zħba i rŇnicowanie komrek

zħba i rŇnicowanie komrek

RŇnicowanie ameloblastw i odontoblastw zwiĢzane jest

ze zmianĢ ekspresji pewnych genw.

Obserwuje siħ zanik pewnych biaþek oraz pojawianie siħ

charakterystycznych dla danego etapu rozwoju komrek.

1. Struktura szkliwa jest pod caþkowitĢ kontrolĢ ameloblastw,

komrek wytwarzajĢcych zmineralizowanĢ macierz szkliwa.

Dotyczy to zarwno czynnikw transkrypcyjnych,

biaþek strukturalnych, biaþek regulatorowych

oraz receptorw sygnalizacyjnych.

2. Sekrecyjne ameloblasty sĢ bezpoĻrednio zaangaŇowane

w procesy produkcji i mineralizacji macierzy szkliwa.

saa

aas

3. We wczesnym etapie amelogenezy szkliwo zawiera 20 Î 30% biaþek.

Ich iloĻę stopniowo maleje, w miarħ postħpowania mineralizacji.

aas

Szkliwo jest strukturĢ skþadajĢcĢ siħ z czħĻci organicznej i mi neralnej

neralnej

W trakcie rozwoju wþasnoĻci czħĻci mineralnej zmieniajĢ siħ

na skutek tworzenia krysztaþw, spajanych polimerami biaþka

z czħĻci organicznej.

. W trakcie

tego procesu zachodzĢ zmiany morfogenetyczne, stechiometryczne

amelogenezy . W trakcie

tego procesu zachodzĢ zmiany morfogenetyczne, stechiometryczne

oraz zmiana rozpuszczalnoĻci krysztaþw szkliwa.

NajwaŇniejszym komponentem szkliwo jest kompleks

wapniowo-fosforanowy, hydroksyapatyt

MoŇna wyrŇnię dwa etapy:

NajwczeĻniej formowane szkliwo staje siħ potem centralnĢ czħĻciĢ

struktury szkliwa. Ta czħĻę zawiera wiħcej magnezu i wħglanw

niŇ czħĻci peryferyjne.

PoczĢtkowa precypitacja na cienkiej warstwie tworzĢcej siħ

w sĢsiedztwie wydzielniczych ameloblastw

W trakcie narastania krysztaþw czħĻę organiczna Î macierz bogata

macierz bogata

Wzrost krysztaþw apatytowych

w amelogeniny - jest resorbowana przez wydzielnicze ameloblasty

Interakcje miħdzy

morfogenezħ

saa

Szkliwo jest strukturĢ skþadajĢcĢ siħ z czħĻci organicznej i mi

Mineralizacja szkliwa ma miejsce podczas

Mineralizacja szkliwa ma miejsce podczas amelogenezy

w amelogeniny

w kierunku rosnĢcego

szkliwa podczas jego mineralizacji regulowany jest przez Ca

2+ z

z ameloblastw

ameloblastw w kierunku rosnĢcego

Ö W poczĢtkowym etapie wydzielane sĢ dwie glikoproteiny macierzy

szkliwa:

- amelogeniny

szkliwa podczas jego mineralizacji regulowany jest przez Ca 2+

2+ - ATPazħ

ATPazħ

zlokalizowanĢ w bþonie plazmatycznej ameloblastw

ameloblastw . .

amelogeniny, odpowiadajĢce za nukleacjħ krysztaþw szkliwa

- enameliny

enameliny, kontrolujĢce wzrost krysztaþw.

€ Ameloblasty sĢ komrkami spolaryzowanymi

Ö Amelogeniny znajdujĢ siħ w przestrzeniach miħdzykrystalicznych.

€ WiħkszoĻę Ca 2+ -ATPazy znajduje siħ w czħĻci

ameloblastu odpowiedzialnej za dostarczanie

jonw Ca 2+ do wzrostu krysztaþw apatytowych

€ Wydzielanie biaþek z pħcherzykw sekrecyjnych

zachodzi w tej samej czħĻci ameloblastu

Ca 2+

Ö Podczas etapu dojrzewania szkliwa amelogeniny sĢ szybko

degradowane i resorbowane na drodze endocytozy.

Ca 2+

Ö Enameliny Î biaþka o kwasowym charakterze sĢ syntetyzowane

i wydzielane tuŇ przed pojawieniem siħ krysztaþw apatytowych.

Ca 2+

Ö Enameliny sĢ blisko zwiĢzane z powierzchniĢ struktury krystalicznej,

tworzĢc ákopertħÑ wokþ pojedynczych krysztaþw.

Ca 2+

Podczas rozwoju szkliwa, ameloblasty wydzielajĢ skþadniki

macierzy organicznej, skþadajĢcej siħ przed wszystkim

z amelogenin

Biaþka inne niŇ amelogeniny stanowiĢ od 5 do 20% wszystkich biaþek

Amelogeniny (MW ~26 kDa) stanowiĢ okoþo 90% biaþek macierzy

szkliwa i peþniĢ kluczowĢ rolħ w budowie szkliwa

StanowiĢ grupħ biaþek o ciħŇarze molekularnym od 32 do 142 kDa

Biaþka te sĢ bogate w prolinħ, glutaminian, asparaginian i histydynħ NaleŇĢ do glikoprotein bogatych w asparaginian, glutaminian,

serynħ i glicynħ oraz posiadajĢcych kwasy sjalowe

U ludzi geny amelogenin sĢ zlokalizowane na chromosomach

X i Y, natomiast pierwotny RNA moŇe podlegaę alternatywnemu

splicingowi. Gen posiada 7 eksonw.

PosiadajĢ wiele miejsc fosforylacji i uwaŇa siħ, Ňe moŇe to

mieę zwiĢzek z ich udziaþem w procesie mineralizacji

SĢ to biaþka syntetyzowane i wydzielane z ameloblastow

w pierwszej kolejnoĻci

Ciekawostka Î gen amelogeniny na chromosomie X ma wiħkszĢ

aktywnoĻę transkrypcyjnĢ w porwnaniu do Y

StanowiĢ grupħ biaþek o ciħŇarze molekularnym okoþo 44

44 kDa

kDa

NaleŇĢ do glikoprotein bogatych w asparaginian i glutaminian

Ö Ö Morfogeny - niezbħdne w procesie embriogenezy

Ö BMPs bezpoĻrednio wpþywajĢ na progresjħ komrek

Ö RegulujĢ ich organizacjħ w tkanki i narzĢdy w okresie

embrionalnym,

Ö PeþniĢ krytycznĢ rolħ w procesach regeneracji tkanek w okresie

post-embrionalnym

Ö NaleŇĢ do waŇniejszych czynnikw rŇnicowania ameloblastw

i odontoblastw

PosiadajĢ wiele miejsc fosforylacji, ktre mogĢ sþuŇyę do

chelatowania jonw wapnia

Zlokalizowane sĢ gþwnie w szorstkiej siateczce

endoplazmatycznej ameloblastw oraz w pħcherzykach

sekrecyjnych

WystħpujĢ takŇe w macierzy zewnĢtrzkomrkowej,

bezpoĻrednio w rejonie krystalizacji szkliwa

Opisanych zostaþo kilkanaĻcie biaþek naleŇĢcych do grupy BMP

Aktywny transport jonw Ca

Aktywny transport jonw Ca 2+

zlokalizowanĢ w bþonie plazmatycznej

Amelogeniny wykazujĢ duŇĢ konserwatywnoĻę miħdzygatunkowĢ

Typ

Krtka charakterystyka

Zħby

SĢ stopniowo áwychwytywaneÑ przez odpowiednie komrki,

mezenchymy i ektodermy powstajĢcego zħba, poczĢwszy

od inicjacji organogenezy zħba.

Ekspresja tych biaþek jest stopniowa i decyduje ostatecznie

o wielkoĻci i ksztaþcie zħbw.

BMP 1

Nie ma cech osteogennych, proteaza regulujĢca

biosyntezħ i dojrzewanie kolagenu,

BMP 2

Biaþko osteoindukcyjne

Ekspresja w komrkach mezenchymatycznych dajĢcych

poczĢtek cementogenezie i regulujĢcych formowanie korzenia

zħba.

BMP 3

Bierze udziaþ w cementogenezie

BMP 4

Osteogenina, biaþko osteoindukcyjne

BMP 5

Stymuluje sekrecjħ w ameloblastach

BMP 6

Wystħpuje w mezenchymie zħba

BMP 7

Biaþko osteogenne 1

Ekspresja ma miejsce tylko w nabþonku wewnħtrznym narzĢdu

szkliwotwrczgo Î w ektodermalnych ameloblastach.

Biaþko to jest odpowiedzialne za polaryzacjħ i stymulacjħ

sekrecji w ameloblastach.

BMP 8

Biaþko osteogenne 2

BMP 9

NaleŇy do grupy czynnikw transformujĢcych wzrost TGF

BMP 12

Identyczne jak czynniki rŇnicowania GDF7 i GDF 6

BMP 13

Identyczne jak czynniki rŇnicowania GDF7 i GDF 6

Wystħpuje tylko w nieznacznej iloĻci w mezenchymie zħba

w stadium pĢczka i czapeczki.

ObecnoĻę transkryptw mRNA dla BMP-6 w miazdze zħba

sugeruje, Ňe moŇe peþnię istotnĢ rolħ w powstawaniu

i regeneracji tkanek zħba.

BMP 6 stwierdzono takŇe w zrazikach gruczoþw Ļlinowych

NaleŇy do rodziny czynnikw wzrostu TGF Î beta.

aa asa

aa 2+ a 2+ a

aas

asaa

Wytwarzanie tkanek zħba regulowane jest przez czynniki

autokrynne i parakrynne miħdzy nabþonkiem narzĢdu

szkliwotwrczego a mezenchymĢ brodawki zħbowej.

s sa

Organogeneza zħba, dojrzewanie i mineralizacja szkliwa,

cementu i zħbiny kontrolowana przez BMP 2-7 zachodzi

od inicjacji rŇnicowania aŇ do uformowania korony zħba.

MMPs sĢ wczesnym kluczem resorpcji koĻci poprzez rozkþadanie

tkanki þĢcznej ozħbnej oraz warstwy niezmineralizowanej osteoidu,

dajĢc dostħp osteoklastom do zmineralizowanych fragmentw koĻci

aaaaa

a) na poziomie transkrypcji przez cytokiny (IL-1, TNF-a),

hormony (PTH), produkty bakteryjne (LPS)

b) na poziomie sekwestracji enzymw do pħcherzykw

wewnĢtrzkomrkowych

c) na poziomie aktywacji proenzymu (jony metali, utleniacze,

detergenty, inne enzymy proteolityczne, plazmina)

saa

d) na poziomie specyficznoĻci substratu

e) poprzez pH Ļrodowiska - wiħkszoĻę MMPs dziaþa w pH

neutralnym lub lekko zasadowym.

saa

f) przez tkankowe inhibitory proteaz (TIMP- tissue inhibitors

of metalloproteinases) oraz inhibitory proteaz serynowych Î

serpiny

aasaa

aasaa s

aassaa a

aassaa

saa

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: